教你看懂核磁共振(课堂PPT)课件(PPT 86页)

1、MRI成像技术在中枢神经系统中的临应用 1.第1页，共86页。磁振成像不同于CT成像X线和CT成像的基本原理是X线，为密度对比，单一参数。MRI是利用原子核的物理现象。磁场。为信号的强弱，多参数成像。X线有生物电离作用对人体有一定的损害。MR设备使用的RF脉冲为长的电磁波对人体无害，故MRI为无创性检查。MRI 可作多方位成像检查，较CT方便得多。2.第2页，共86页。为什么选择氢原子核（1H）为人体检测的对象？人体磁振图像主要选择氢原子核作为检测对象。原因是：氢的原子核中，1H占99.98%（相对丰度极大），在生物组织中含量极多（每毫升水含1H约1023 个），磁旋比最大（42.58 MHz

2、 / T）因而磁矩最大，信号最强。如：2H（氘，为1H的同位素，原子核内含一个质子，一个中子）相对丰度为0.015%, 磁旋比为6.53 MHz / T。当然进行磁振频谱分析（MRS）时，尚可采用其它元素原子核（如磷等）作为检测对象。3.第3页，共86页。磁共振成像技术分类常规图: 一幅图信号强度直接转变成图像灰阶参数图：一组图像信号强度通过运算得 出的参数转变成灰阶或伪彩波谱: ROI信号强度经付利叶变化得到不同频率的化学物质的相对含量4.第4页，共86页。常规加权图像 调节TR、TE、TI或翻转角等脉冲序列参数，就可达到在图像中突出某一对比度的目的。这样获得的图像称为加权图像（weight

3、ed image，WI）。常见的加权图像有T1、T2 加权、质子密度和液体翻转加权图像等。5.第5页，共86页。仪器名称系统检查号扫描系列号扫描层号扫描方位显示视野回波链长度右侧90扫描序列翻转角度重复时间回波时间/有效回波回波数/带宽返转时间使用线圈名称视野/梯度选择扫描层厚/层间距扫描层数/扫描时间距阵/采集次数饱和参数/顺序采集/修正射频脉冲医院名称姓名性别，年龄MRI编号检查时间放大率图像翻转图像旋转比率尺频率编码方向窗宽/窗位 6.第6页，共86页。人体组织生理、病理状态的MR信号及产生机制 由于MRI的信号是多种组织特征参数的可变函数，它所反映的病理、生理基础较CT广泛，具有更大的

4、灵活性。MRI的信号强度与组织的弛豫时间（T1、T2时间）、氢质子密度、液体（如血液、脑脊液）流动、化学位移、及磁化率有关。 7.第7页，共86页。正常组织MR信号特点水、脂肪和骨髓信号、肌肉组织、骨骼组织、气体8.第8页，共86页。9.第9页，共86页。病理组织的MR信号特点 水肿脑水肿分为三种类型：1）血管源性水肿：为最常见的脑水肿，由于血脑屏障破坏所致，常见于肿瘤及炎症。10.第10页，共86页。2）细胞毒性水肿：常由于缺血所致，见于急性脑梗塞。11.第11页，共86页。3）间质性水肿：发生在脑室（尤其在侧脑室）旁。阻塞性脑积水时脑室内高压，造成脑脊液经室管膜向外渗出。12.第12页，共

5、86页。脑白质斑点状及斑片状常见病灶脱髓鞘疾病-多发性硬化髓鞘形成不良性疾病-肾上腺脑白质营养不良中毒引起的脑白质疾病-药物中毒脑血管病-脑梗死脑炎、脑转移瘤-与上述疾病鉴别13.第13页，共86页。多发性硬化多见年轻人，是一种自体免疫性疾病，女性多于男性12M14.第14页，共86页。肾上腺脑白质营养不良A, Axial first echo fast FLAIR image . B, Axial second echo fast FLAIR image (6000/160). C, Axial first echo conventional spin-echo MR image (3000

6、/30). D, Axial second echo conventional spin-echo MR images (3000/100) of the brain,15.第15页，共86页。药物中毒16.第16页，共86页。CO中毒17.第17页，共86页。天然气中毒18.第18页，共86页。脑梗死各种原因致血管闭塞19.第19页，共86页。低级别星行细胞瘤20.第20页，共86页。21.第21页，共86页。颅内血管炎系统性红斑狼疮病史1年，发现面部红斑2月余，言语不清20余天22.第22页，共86页。哈晓玲 颅内感染病毒，化脓性细菌，真菌23.第23页，共86页。姜丽F25岁 脑囊虫间断

7、抽搐半年24.第24页，共86页。25.第25页，共86页。26.第26页，共86页。 谢谢！27.第27页，共86页。脑转移瘤 脑转移瘤(metastasis)的发病率各家报道不一，Osbom等报道占颅脑肿瘤的2533；好发于40岁以后的中、老年人。28.第28页，共86页。脑转移瘤常为多发病灶，占65，好发部位为大脑中动脉分布区的灰、白质交界处，占6080。其原发癌以肺癌最多见，其次为乳腺癌、肾癌，还可见于胃肠道癌肿、甲状腺癌、卵巢癌和前列腺癌等。绝大多数脑转移瘤患者的临床表现与肿瘤的占位效应有关，主要有头痛、恶心、呕吐：、共济失调和视乳头水肿等。 29.第29页，共86页。影像学表现 M

8、RI 多呈长T1长T2信号。病灶呈圆形或类圆形，多数为多发病灶，大小不一，瘤内可见囊变、坏死，钙化罕见。增强后扫描能够显示和发现更多的脑内转移灶。绝大多数转移瘤均有不同程度增强，可呈结节样强化或环形强化，30.第30页，共86页。肺癌脑转移31.第31页，共86页。（左顶叶）肿瘤组织，瘤细胞胞浆伊红，部分区域胞浆空亮，呈弥漫性分布，可见核大、染色深、有异型的细胞，转移性肾透明细胞癌疼痛不适20天，加重1天32.第32页，共86页。韩晓娜 F 41岁 肺癌脑转移33.第33页，共86页。M 51岁 高血压病史2年，头晕 右侧肢体麻木（肺癌）34.第34页，共86页。46F 乳癌脑转移35.第35

9、页，共86页。邓刚水 65M 左颞转移瘤（肺癌）36.第36页，共86页。转移性乳头状腺癌37.第37页，共86页。59M,转移瘤（结肠癌）38.第38页，共86页。F53岁39.第39页，共86页。胶质母细胞瘤，颅内转移40.第40页，共86页。磁共振波谱技术的基本概念磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy)是目前惟一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术，在分子水平反映组织代谢情况。化学位移：在相同环境条件（温度、PH值、均匀外磁场等）下，由于所处分子结构不同所致的同一原子核进动频率出现差异的现象，称之，此为MRS的基础。180C36.80CTMS41

10、.第41页，共86页。ppm：（part per million百万分之几）不同的静磁场中，化合物之间存在频率差别（具有场强依赖型），如1.5T,水和脂肪频率差为225Hz(63.67MHZ)，3.0T为450Hz(127.7MHZ)，但以ppm来表示，则化合物之间的频率差是恒定的（无场强依赖型）举例：水分子中的氢质子和长链脂肪酸中的氢质子共振频率相差3.5ppm,且在任何场强中均是如此，有助于MRS谱线的显示42.第42页，共86页。波谱原始图像256 CSI Images4.30 ppmCholineCreatineNAA0.49 ppm43.第43页，共86页。谱线横坐标：化学位移，代表

11、频率。以TMS 四甲基硅烷为0，水接近4.8纵坐标：信号强度TMSCr44.第44页，共86页。认识谱线Lac (0.9,1.4ppm)NAA(2.02 ppm)Glx (2.2-2.4ppm)Cr (3.0ppm)Cho (3.2ppm)mI (3.56,4.06ppm)Lip (0.8-1.3ppm)Ala(1.48ppm)45.第45页，共86页。常见代谢产物的共振峰NAA:N-乙酰天门冬氨酸，神经元活动的标志（仅见于神经组织，存在于神经元胞体和轴索中 升高:见于Canavan病、儿童、高渗状态、轴索恢复 降低：几乎任何脑损伤Creatine：脑组织能量代谢的提示物，峰度相对稳定，常作为

12、波谱分析时的参照物（肝和肾中合成） 升高：肝移植、创伤、老年人 降低：肿瘤坏死、缺氧、新生儿NAACrcho46.第46页，共86页。Choline：磷脂代谢的成分，细胞膜转换的标记物，反映细胞增值 升高：肿瘤、创伤、脑炎 降低：坏死、脓肿Glutamate：主要的氨摄取途径 升高：缺血缺氧、肝性脑病、脑膜瘤 降低:阿茨海默病 mI：胶质细胞的标记物，位于星形细胞中，代表细胞膜稳定性，判断肿 瘤级别Lipid：细胞坏死 升高：肿瘤、脓肿、梗死Lactate：无氧代谢(TE35正峰,TE144负峰） 升高： 炎症、肿瘤、脓肿、缺血LacTE14447.第47页，共86页。波谱定量分析绝对定量：

13、计算代谢产物含量的绝对值半定量：直接测量峰下面积 相对定量：代谢产物峰下面积的比值，是最常用的方法（Cr）。 48.第48页，共86页。常用波谱序列STEAM序列（stimulated echo acquisitionmode，激励回波序列） STEAM只能做单体素 。TE=35，144。PRESS 序列（point resolved spectroscopy,点解析波谱）PRESS能扫一维、二维、三维。 TE=35，144，288PRESS 144 和 PRESS 288 可以鉴别乳酸和脂质。乳酸144倒置，288正置 49.第49页，共86页。临床应用儿童脑发育脑肿瘤急慢性脑缺血性改变癫痫

14、早老性痴呆代谢性疾病50.第50页，共86页。正常人脑的发育过程51.第51页，共86页。不同部位波谱52.第52页，共86页。53.第53页，共86页。54.第54页，共86页。55.第55页，共86页。M33岁发作性意识不清1次NAA星形细胞瘤56.第56页，共86页。F 76岁（左顶叶低密度病灶）57.第57页，共86页。58.第58页，共86页。M 66岁病理23级星形细胞瘤（间变性）59.第59页，共86页。间歇性突发性晕厥3年星形细胞瘤12级60.第60页，共86页。突发头痛61.第61页，共86页。M 34岁 发作性头痛数年星形细胞瘤3级62.第62页，共86页。45岁 F星形细

15、胞瘤3级63.第63页，共86页。M38岁 头痛头晕胶质母细胞瘤64.第64页，共86页。F 7岁阵发性头痛2周，加重3天伴呕吐胶质母细胞瘤。免疫组化：GFAP部分区域（）、S-100灶性（）、Vimtin（）、EMA（）65.第65页，共86页。M12岁 头晕走路不稳髓母细胞瘤66.第66页，共86页。M 50岁，头痛，恶心手术和病理证实脑脓肿Ala67.第67页，共86页。F40岁 头痛脑膜瘤GLX68.第68页，共86页。F32岁头痛，头晕2年余，双下肢无力2月余GLX脑膜瘤69.第69页，共86页。M 43岁70.第70页，共86页。脑膜瘤71.第71页，共86页。M72岁，头痛头晕7

16、2.第72页，共86页。脑膜瘤73.第73页，共86页。M 30岁双眼视力下降1月，头痛1周室管膜瘤74.第74页，共86页。M43岁75.第75页，共86页。转移瘤76.第76页，共86页。F 58岁Lip乳腺癌脑转移77.第77页，共86页。M37岁 头痛头晕1212B细胞性淋巴瘤78.第78页，共86页。F54岁 头痛头晕B细胞淋巴瘤79.第79页，共86页。F55岁 外伤后头痛三天，加重胆脂瘤80.第80页，共86页。M52岁，星形细胞瘤术后81.第81页，共86页。星形细胞瘤术后、放疗后82.第82页，共86页。胶质瘤放疗后复发区及对照区波峰比值（xs）NAA/CrNAA/Cr+Ch

17、oCho/Cr胶质瘤复发区1.218+0.230.684+0.261.476+0.33对照区1.54+0.171.05+0.191.21 0.17胶质瘤放疗后放射性脑损伤区及对照区波峰比值（xs）NAA/CrNAA/Cr+ChoCho/Cr放射性脑损伤中央区0.630.220.270.130.60.23胶质瘤复发区1.270.270.460.141.030.13对照区1.510.161.020.171.190.15胶质瘤放疗后病变区及对照区出现的Lac及LipLac峰Lip峰胶质瘤复发区153放射性脑损伤中央区05放射性脑损伤边缘区80对照区0083.第83页，共86页。核磁共振的基本物理现象原子核为质子和中子构成。元素的原子核的质子或中子为奇数者，（如: 1 H1 、， 13Li7 , 13C6 ， 19F 9 ， 23Na 11 ， 31P15 ， 39K19 ）。有自旋特性（又称进动，precession ）产生自旋磁矩（即有一定的磁场强度和方向），类似细小的磁棒（故亦称磁偶极子）。在正常情况下，磁偶极子