磁共振波谱技术-课件

磁共振波谱技术

1ppt课件MRSMRS可以检出具有生理及病生理意义的代谢物在体、直接、无创采集原理:与MRI相同，遵循Larmor定律MRI：信号的变化随时间变化的函数MRS：信号的振幅随频率分布的函数2ppt课件原理Larmorequation旋磁比3ppt课件不同原子核共振的频率不同4ppt课件MRS应用MRS较成熟的技术应用于中枢神经系统及前列腺疾病需要特殊的线圈及软件31P在肌肉中及中枢神经系统的应用其他核的波谱技术尚在临床研究阶段13C、23Na5ppt课件MRS可以看到什么？6ppt课件MRS基本概念不同化学结构中的氢原子，其进动频率不同这种由于所处的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为化学位移现象7ppt课件水中的氢质子在1.5T场强条件下的进动频率是63.9MHz长链脂肪酸中的氢质子在同场强条件下的进动频率为63.9MHz-224Hz绝对频率差实际意义较小8ppt课件以“百万分之”（partspermillion，ppm）来表示化合物之间的频率差别是恒定的。（无场强依赖）9ppt课件3T脑白质的MRS谱线移动脂肪0.9-1.3ppm乳酸（Lac）1.33ppmN-乙酰天门冬氨酸（NAA）2.02ppm谷氨酸类化合物复合峰（Glx）2.1-2.4,3.78ppm总肌酸（Cr）3.03总胆碱（Cho）3.02肌醇（mI）3.5610ppt课件谱线的判读谱线的要求：信噪比好（SNR）均匀性好一致性好SNR通常在频率域定义为最大代谢物的峰高度除以无信号区噪声的振幅的均方根11ppt课件12ppt课件波谱的基本概念峰下面积与代谢物浓度呈正比线宽与化合物的T2*弛豫时间和磁场的均匀度有关，它决定谱线的频率分辨率原子核存在共价键，会形成自旋-自旋偶联，则表现为特定形态的峰13ppt课件MRSvsMRI基于组织中水的T2弛豫时间，及脂肪的信号信号来源于全脑，解剖信息来自质子及分布及其在及其在不同组织中的相对弛豫率的不同T2WI，T1WI，FLAIR14ppt课件MRSvsMRI基于代谢物的T2弛豫时间信号来源于脑的特定区域PRESS，STEAM，CSI15ppt课件MRS的空间定位准确采集感兴趣区容积（volumeofinterest，VOI）体素内的信号，而不被VOI以外的信号污染，是MRS成功的关键单体素多体素16ppt课件MRS选用的序列活体影像选择波谱ISIS激励回波采集模式STEAM点分辨波谱PRESS17ppt课件活体影像选择波谱(imageselectin-vivospectroscopy，ISIS)反转脉冲适用于射频脉冲不均匀的表面线圈，且磁化矢量全部反应的Z轴上，T2弛豫丢失很少，有利于短T2的核，常用于31P-MRS缺点是费时，对运动伪影敏感18ppt课件激励回波采集模式（stimulateechoacquisitionmode，STEAM）优点是一次激发就可采集，不需要相位再循环；水抑制充分；体素边缘的锐利度好；空间定位准确缺点是有近50%的信号丢失，造成信噪比较低19ppt课件点分辨波谱（pointresolvedspectroscopy，PRESS）主要是运用了重聚相位的1800脉冲，减少了信号的丢失选择长回波时间时（TE>50ms）会导致短T2代谢物的丢失，且信噪比下降20ppt课件MRS的技术考虑不同的场强不同的序列（PRESS或STEAM）不同的参数（TE）

所得的谱线均会有差别，代谢物比值也有所不同21ppt课件3.0Tvs1.5TPress：TR1500ms，TE35ms22ppt课件3.0Tvs1.5TPress：TR1500ms，TE35ms23ppt课件1.5TPRESSvsSTEAMTR1500ms，TE35ms24ppt课件1.5TPRESSvsSTEAMTR1500ms，TE35ms25ppt课件3.0TPRESSvsSTEAMTR1500ms，TE35ms26ppt课件TR时间不同的谱线PRESS3000ms1500ms27ppt课件TE时间不同的谱线PRESS144ms35ms28ppt课件回波时间的影响短回波（TE<50ms）+可看到短T2代谢物，如mI,Glx+信号强度最高+有已形成的正常值可参考+可见脂肪信号

-基线易不稳长回波（TE>50ms）+基线平稳+TE=144有利于观察乳酸峰

-很少有脂肪信号

-信号强度弱

-丢失所有短T2的代谢物29ppt课件MRS的技术选择开始运用MRS技术前，应充分评价磁共振系统的MRS技术所能提供的质量，根据所需观察的代谢物来确定所用的序列及所有参数。30ppt课件MRS的定量计算绝对定量与相对定量相对定量：以各种代谢物峰的高度或峰下面积的比值进行定量分析绝对定量：以内源性的水或独立的外源性的标准浓度的物质作参照进行计算31ppt课件机体对代谢物浓度的影响因素年龄脑内不同部位体温肝、肾参与Cr合成，肝病时Cr下降糖尿病、肾病、渗透压异常、移植肾、输液均匀影响MRS的结果32ppt课件影响比值的因素序列：明显影响TE时间：明显影响TR时间：有些影响体素位置：明显影响体素大小：有些影响磁场均匀性：有些影响33ppt课件VOI的有效设置34ppt课件35ppt课件36ppt课件Hunter，sangle白质灰质37ppt课件38ppt课件12896643239ppt课件常规采集参数SV：PRESS序列TR1500msTE35msVOI2*2*2cmNAV：128采集时间短CSI：PRESS序列TR1500msTE35msVOI10mm*Matrix16*16采集时间长40ppt课件SVvsCSI单体素波谱容易实现成像时间相对短相对容易克服磁场不均匀的影响谱线的基线稳定谱线的定性分析好化学位移成像覆盖范围大，一次采集获得较多信息成像时间长容易受到磁场不均匀的影响谱线质量常受影响41ppt课件单体素波谱42ppt课件多体素波谱43ppt课件代谢物分布图44ppt课件MRS的伪影运动伪影大部分不易观察，导致线宽增加，频率分辨力下降代谢物在谱线上呈分裂峰，多见于患者头在两个不同位置上来回运动在波谱采集定位后患者头部移动，导致采集的体素并非设定的体素45ppt课件化学位移伪影—通常只影响单体素采集化学位移偏离，发生在谱线后处理是拟合算法不正确时，标记错误激发的化学位移伪影，出现在应用选层脉冲或读出梯度时46ppt课件磁敏感伪影是最易观察到的MRS伪影，通常出现在3.5-4.0ppm区域。通常被称为鬼影（ghost）47ppt课件涡电流伪影常在谱线的1.0-2.0ppm出现一个尖锐的下降48ppt课件体素外的磁敏感物质的干扰，不仅影响单体素采集也影响多体素采集49ppt课件1HMRS的临床应用局灶性病变的定性代谢性疾病缺氧脑病（HIE）癫痫（定位、定侧）痴呆精神疾患的辅助检查50ppt课件弥漫或特定区域病变Alzheimer病代谢性疾病颞叶癫痫肝性脑病胎儿期发育异常创伤非特定区域病变脑肿瘤脑脓肿脑卒中多发性硬化AIDS病变51ppt课件国外正常值选择区域52ppt课件41-60岁组的正常比值（3.0T）前扣带回灰质NAA/Cr:1.41±0.09Cho/Cr:0.87±0.07 mI/Cr:0.60±0.24后扣带回灰质NAA/Cr:1.40±0.10Cho/Cr:0.68±0.06mI/Cr:0.56±0.07左侧脑室前脚旁白质NAA/Cr:1.55±0.09Cho/Cr:1.04±0.13mI/Cr:0.65±0.08左侧脑室后脚旁白质NAA/Cr:1.61±0.14Cho/Cr:0.96±0.12mI/Cr:0.62±0.0653ppt课件判读较54ppt课件脑内肿瘤胶质瘤的诊断和分级肿瘤边界的评价鉴别原发和转移鉴别肿瘤和某些感染性病变胶质瘤放疗后坏死与复发的鉴别55ppt课件CASE156ppt课件胶质瘤少突胶质细胞瘤Ⅱ级57ppt课件CASE258ppt课件胶质瘤Ⅰ—Ⅱ级星形细胞瘤59ppt课件CASE3肥胖型间变型星形细胞瘤Ⅲ—Ⅳ级60ppt课件CASE461ppt课件胶质瘤病62ppt课件CSAE5男55岁AIDS，低热2周，嘴角左偏63ppt课件CSAE664ppt课件MRS提示神经元损伤，出现明显的无氧酵解，无明显胶质增生Cho升高提示肿瘤性病变不除外，建议增强MRI65ppt课件CSAE7男48岁，左肾癌术后1年，左侧肢体无力1周66ppt课件67ppt课件CASE8女39岁，星形细胞瘤术后68ppt课件69ppt课件CASE970ppt课件71ppt课件脑脓肿与脑囊性肿瘤的鉴别72ppt课件CASE1073ppt课件脑膜瘤：Cho升高，NAA及Cr几乎消失，提示脑外肿瘤74ppt课件CASE11男69岁，癫痫发作半月，有失语，右手抽搐，右侧肢体无力。肺部发现一肿块外院发现颅内多发占位半月，增强多呈环形强化75ppt课件76ppt课件代谢性脑病77ppt课件线粒体脑肌病MELAS发病机制多由于mtDNA的A3243G点突变，线粒体的结构及功能异常，导致细胞呼吸链受损，ATP形成障碍，组织代谢能量不足，出现的无氧酵解，产生乳酸，易出现在需氧量较多的组织。78ppt课件CASE1279ppt课件80ppt课件CASE13男12岁发作性左侧肢体抽搐伴意识障碍2年81ppt课件82ppt课件CASE14女23岁，发作性右上肢无力3年83ppt课件脑脊液检测84ppt课件CASE15男20岁，反复抽搐4年，左侧偏盲1月85ppt课件CASE16女9岁，反复抽搐伴肌酶升高20个月86ppt课件肝性脑病肝细胞功能衰竭，或门体循环分流所致的神经精神异常性格改变、行为异常、智能减退、神经错乱扑翼样震颤、肌张力升高、病理征、共济失调继发神经元功能异常、代谢异常、星形细胞水肿、脑内锰异常沉积、脑水肿、神经元脱失致脑萎缩87ppt课件肝性脑病的临床诊断认知功能改变脑电图节律减慢大脑神经生化/神经介质动态平衡失常血氨水平异常脑脊液的Glx、氨浓度异常渗透压的动态平衡改变88ppt课件CASE17男69岁，肝硬化，血氨水平79μmol/L89ppt课件小儿缺血缺氧性脑病7月，喂养后无反应90ppt课件其他（真菌）91ppt课件活检：培养出毛霉菌丝92ppt课件梗死93ppt课件94ppt课件假瘤性脱髓鞘95ppt课件96ppt课件ADEM男40岁，头晕1月，四肢无力2周97ppt课件98ppt课件SLE99ppt课件100ppt课件癫痫主要用于颞叶的定侧，文献多采用TE=135ms/144ms的序列，计算NAA/Cr、NAA/（Cho+Cr）的比值有报道：MRS可显示87%的海马的NAA浓度和NAA/（Cho+Cr）比值异常，其中27%的病例MRI海马结构无异常仍有无法判断的病