影像检查技术学课件：MRI对比剂的应用

1、第四节 伪影的补偿技术,何为伪影,MRI图像中每个点的信息，都由频率和相位编码决定。当接收信息的频率和相位编码受到外界干扰时，将导致图像伪影的出现。影响图像质量和诊断，消除或减小伪影非常重要。,硬件相关的伪影,患者相关的伪影,软件,环境相关的伪影,静磁场不均匀（磁体） 射频不均匀（线圈、射频部件） 非线性梯度,梯度场不均匀 (梯度部件),患者运动 生理性的运动 血流、脑脊液 搏动 金属植入物 化妆材料 解剖相关的伪影:化学位移伪影、磁敏感性伪影,射频泄漏/干扰 运动的金属 突然的温度改变,图像处理相关的伪影,MR 伪影原因,硬件相关的伪影,患者相关的伪影,环境相关的伪影,图像处理相关的伪影,M

2、R 伪影种类,卷褶 化学位移 截断 部分容积 数据错误 （ghost）,磁场不均匀 射频相关 a.层间交叉 b.拉链伪影 c.射频馈通 d.射频噪声 梯度相关 a.涡流 b.非线性 c.几何变形,运动伪影 磁敏感性伪影、金属伪影,拉链伪影,一、运动伪影,规律周期性运动（重像伪影）：呼吸、血管搏动 非周期性运动（模糊、弥漫性图像噪声）：自主运动、肠蠕动等 发生在相位编码方向上,呼吸运动（规则）伪影（SE序列）,呼吸运动（不规则）伪影（GRE序列）,血管搏动伪影,心脏搏动伪影,自主运动伪影,消除运动伪影方法：,1、呼吸补偿和呼吸门控（SE序列）,2、屏气（GRE序列）,3、心脏门控,4、预饱和技术

3、（如颈椎矢状位成像）,5、改变相位编码方向,6、镇静和固定,7、PROPELLER技术,PROPELLER技术,二、包裹伪影或混淆伪影,概念：是指图像中出现所选FOV以外的解 剖结构影像。 原因：所选成像参数FOV小于成像解剖部位大小。,伪影表现,消除包裹伪影或混淆伪影的方法： 扩大FOV 去频率包裹（no frequency wrap)：大多MR设备中的自带功能 去相位包裹（no phase wrap)：成像参数中的自由选择项目,三、截断伪影,Gibbs 伪影 因数据采样不足，在图像中高、低信号强度差别大的交界区信号强度失准，而表现为低信号线影。 在相位和频率编码方向均可出现，但因相位编码方

4、向常用较小的采样，故在相位编码方向上更常见。,截断伪影,Phase 160,Phase 256,消除截断伪影的方法: 增加相位编码次数,四、磁敏感伪影,磁敏感性（magnetic susceptibility）或称磁化率：物质可被磁化的能力。 磁敏感性伪影（ susceptibility artifact）：不同组织成份磁敏感性上的差异，将导致它们中的质子在进动频率及相位上的差异，使这些组织、成份彼此间的界面上因相位离散效应而出现低信号环影。,原因： 内源性：血肿及出血（HB中的铁）、磁敏感性差异大的组织界面（颅底等）。 外缘性：病人身上或体内的铁磁性物质。,磁敏感伪影表现,GRE EPI 序

5、列：颅底骨质与邻近脑组织交界面出现黑伪影,鞍底出现的磁敏感伪影 改变读出梯度方向，伪影位置亦发生改变,颞叶内海绵状血管瘤，其周围含铁血黄素为顺磁性物质,左侧金属假牙所致的磁敏感伪影,补偿方法： 取尽病人身上的金属磁性物质 使用SE序列 短TE 交换频率编码和相位编码方向，可改变伪影位置，以观察可能被伪影掩盖的病变 PROPELLER技术,PROPELLER技术,五、拉链伪影,Zipper artifact：图像相位编码或频率编码方向上出现致密线状伪影 原因：其他射频脉冲的干扰（扫描室屏蔽不严） 解除方法：工程师维修,伪影表现,六、交叉激励,Cross excitation: 当RF脉冲对所选层

6、面进行激励时，相邻层面内的质子也可能受到激励，当再对这些层面进行激励时，层面内曾受到过激励的质子则可发生饱和，影响信号强度和图像对比。,影像表现,补偿方法： 成像层面之间保持一定的间隔 交替激励 “方形”RF脉冲,七、化学位移伪影（频率位移）,化学位移(chemical shift)： 由化学环境不同而引起的原子核共振频率偏移的现象称为化学位移。 化学位移伪影：表现为器官或组织含脂肪与水的界面上出现黑色或白色的带状影。 发生在频率编码方向,化学位移伪影表现,影响化学位移伪影大小的因素： 场强：场强越大，射频脉冲频率就越大，水和脂肪中氢质子两者共振频率的相差值就越大，伪影越明显。 接收带宽：接收

7、带宽越窄，每个象素的带宽就越小，伪影越明显。,化学位移伪影的补偿方法： 增加接收带宽 应用化学饱和法进行脂肪抑制 低场强MR的化学位移伪影不明显,小结,伪影的种类 包裹伪影、化学位移、化学位移伪影、 磁敏感伪影 常见伪影的补偿方法,第五节 MRI对比剂的应用,对比剂的作用和特性,作用：增加对比度，显示微小病灶和等信号病灶； 通过病灶的不同增强方式和类型，帮助病灶定位和定性。 特性：能有效改变质子的驰豫时间；化学性质稳定，没有毒副作用；有适当的存留时间又易于排泄；给药方法简单，价格低廉。,物理基础,根据物质磁化性质不同分为：抗磁性物质：成对电子，人体大多数物质属于此类；顺磁性物质：不成对电子，易

8、磁化，外磁场不存在时磁性消失如钆、锰等。铁磁性物质：磁性强，外磁场不存在时仍有磁性如钴、铁及其氧化物。超顺磁性物质：介于顺磁性物质和铁磁性物质之间，外磁场不存在时磁性消失。,对比剂的增强机制,MRI对比剂本身不产生信号，只是对邻近质子产生影响，其与质子相互作用来影响T1和T2驰豫时间，一般是使T1和T2时间都缩短，但程度不同，二者中有一种为主。 与CT对比剂不一样,分类,根据对比剂在体内分布、磁特性、对组织T1或T2的主要影响和所产生MR信号强度的差异分为二大类： 生物分布性 磁特性,生物分布性,细胞外对比剂：目前临床广泛应用的钆制 剂属此类。非特异性分布（血管和细胞外间隙） 细胞内对比剂：某

9、一组织或器官的一些细胞作为靶来分布，如网状内皮细胞系统对比剂和肝细胞对比剂。,磁特性,分为顺磁性、超顺磁性、铁磁性以及逆磁性对比剂。 顺磁性对比剂：由顺磁性金属元素组成，如钆、锰等。浓度低时主要使T1缩短信号增强；浓度高时主要使T2缩短信号降低。常用其T1效应作为T1加权像中的阳性对比剂。 超顺磁性对比剂：由氧化铁微粒组成，使质子 失相位加速，T2驰豫时间缩短，信号下降。,临床应用,钆螯合物 常用的有磁显葡胺和欧乃影 以Gd-DTPA（化学名二乙三胺五乙酸钆，商品名马根维显 /磁显葡胺-北陆）为例。 生物学分布和排泄：非特异性，不通过细胞膜，主要在细胞外间隙，不易通过血脑屏障，当血脑屏障破坏时

10、，才能进入脑与脊髓。大约3h后90%药物从尿液中排出，少量从胃肠道排泄。,剂量和给药途径：目前使用的马根维显浓度为0.5mol/L，通常按0.1mmol/kg静脉给药，其增强效果可维持45分钟。 用途：主要应用于中枢神经系统，也可用于腹部、乳腺、肌骨系统。 增强特点：血供丰富的器官则T1缩短，信号增强；不丰富的组织器官强化则不明显。 副作用：很少,临床应用,超顺磁性氧化铁（SPIO） 为颗粒物质，经静脉给药被肝网状内皮细胞系统Kupfer细胞摄取降解成游离铁。主要用于诊断肝恶性肿瘤。SE T2WI及GRE T2WI上肝实质信号明显减低，肝恶性肿瘤无强化呈相对高信号。,临床应用,肝细胞特异对比剂

11、 (Mn-DPDP Gd-EOB-DTPA) 为肝细胞靶对比剂，经静脉注射后首过期间为非特异性细胞外对比剂，延迟40-120min被正常肝细胞摄取并经胆道排出，正常肝实质呈高信号，肿瘤呈低信号。主要用于非肝细胞肿瘤的诊断。 目前新对比剂 莫迪司（ Multihance ）钆贝葡胺 Gd-BOPTA 肝双重成像功能,临床应用,血池对比剂 为缩短T1的对比剂，静脉注射后可在血池中保留数小时，使T1持续缩短。应用于MRA检查。,临床应用,口服对比剂 有阳性对比剂和阴性对比剂，前者为Gd-DTPA与甘露醇混合，肠道显示高信号；后者为SPIO、柠檬酸铁胺口服剂，肠道显示低信号。也可用口服水。 北陆复锐明

12、（枸橼酸铁胺）,小结,顺磁性物质 增强机制 分类 常用造影剂及临床应用,第六节 MRI检查的安全要求,安全性,MRI安全性考虑因素 静磁场力学作用 梯度场变化引起的神经刺激及噪声 射频脉冲导致的发热 体内金属物体的影响 超导状态的猝熄 孕妇检查,安全性,磁场物理效应 物质在磁场中的磁化特性分为顺磁性、抗磁性和铁磁性。前两者仅有微弱磁性不造成安全问题。后者具有强磁性如铁、镍、钴，造成一定危害。 “投射或导弹效应”：铁磁性物磁体受磁力作用产生飞速运动投向磁体，对人造成伤害。 体内金属异物如弹片等和手术植入金属物如起搏器、止血夹等等应禁忌检查。,安全性,MRI中的热效应：电极等。 制冷剂：停电或失超

13、引起液氮液氦气化导 致中毒或烧伤。 妊娠：三个月内。 心理效应 磁场效应 目前为止未发现MRI对人体有任何危害性。,安全要求,说明安全性 有无金属异物或假体 严禁携带金属物品 消除病人紧张心理 不合作者使用镇静剂 增强检查要说明目的及安全性,第七节人体各解剖部位MRI 检查技术,人体各解剖部位MRI 检查技术,一、检查前准备 二、基本检查方法 1、普通扫描（平扫） 2、增强扫描,检查前准备,审核申请单 执行安全要求 向病人说明检查过程中的情况 胃肠道准备 危重病人有医生监护,检查方法,普通扫描：常规T1WI、T2WI扫描；遇到特殊病变应加扫其他序列 增强扫描：静脉内注射对比剂后行T1WI扫描。

14、,颅脑,线圈：头颅线圈 体位：仰卧头先进 扫描方法：轴位（T1WI、T2WI） 矢状位（T1WI或T2WI） 必要时冠状位（T1WI或T2WI） 序列：SE、FSE、FLAIR、EPI（DWI）,轴位T2WI T1WI,矢状位T1WI,增强,增强三维扫描,平扫+增强,弥散加权,FLAIR,头颅特殊部位,垂体 听神经 颅底、鼻咽部 副鼻窦 颞颌关节,垂体,冠状T1WI,矢状T1WI,冠状T2WI,听神经,冠状T2WI,横断T1WI,横断T2WI,横断T2WI,鼻咽部,横断T2WI,横断T1WI,颅底（副鼻窦）,T1WI,PDWI,张口PDWI,眼眶,线圈：环形表面线圈或眼框专用线圈 体位：同头颅

15、检查，病人闭眼，眼球保持静止位。定位线需与视神经平行 扫描方法：轴位（ T1WI、T2WI）+FAT 矢状位 T2WI+FAT 冠状位T1WI、T2WI 定位线需与视神经平行 序列：SE FSE,眼眶,横断T1WI+FAT,矢状 T2WI+FAT,横断T2WI,脊椎与脊髓,线圈：颈胸腰联合线圈 体位：仰卧头先进，颈胸腰中心线不同 扫描方法：矢状位T1WIT2WI 轴位T2WI 必要时加扫矢状STIR及冠状位 序列：SE FSE IR（STIR）,颈椎,腰椎,胸椎,STIR,胸椎管内占位,矢状T1WI T2WI,冠状+横断T1WI+C,胸部,观察肺部细小病变，CT比MRI优越 观察肺门、纵隔病变

16、，MRI比CT优越 心脏电影,胸部,线圈：体线圈、相控阵线圈或心脏线圈 体位：仰卧足先进，需带呼吸心电门控 扫描方法： 轴位T1WI T2WI 冠状T1WI 心脏大血管需做斜位、长轴位、短轴位及 四心腔位 序列：SE GRE等,轴位T1WI,纵隔病变,大血管,心脏,乳腺,线圈：专用线圈 体位：俯卧头先进 扫描方法：轴位、矢状位T1WI T2WI 并加脂肪抑制 序列：SE FSE STIR,腹部,线圈：相控阵线圈 检查前准备：口服少量Gd-DTPA或水及胃肠道蠕动抑制剂，仰卧，带呼吸门控并训练病人呼吸。 扫描方法：轴位T1WI T2WI+FAT 冠状位T2WI或FISP；MRCP、MRU 序列：

17、SE、FSE、GRE（SPGR）、STIR 、 EPI等；,胃窦部胃壁不规则增厚，肿块T2WI呈高信号 冠状面扫描示胃窦部向腔内突出的肿块，致胃腔梗阻,（胃窦癌）,T2WI+FAT,T1WI同相,T1WI反相,DWI EPI,冠状位 GRE（FISP）,肝脏,T2WI+FAT,T1WI,动态增强,动态增强,盆腔,线圈：相控阵线圈 检查前准备和体位：膀胱充盈、肠蠕动抑 制剂等，仰卧足先进。 扫描方法：轴位T1W IT2WI+FAT 妇科：矢状位（T1WI、T2WI）重要 男性：前列腺脂肪抑制轴位的T2WI重要 序列：SE FSE GRE STIR等,T2WI+FAT,T2WI,T2WI+FAT,T2WI+FAT,髋关节,线圈和体位同盆腔 扫描方法：轴位T1WI T2WI或PDWI