磁共振最新研究及进展

郑州市中医院徐毅全身各部位MRI讲解磁共振基础知识及临床应用郑州中医院主讲人：徐毅医学影像的发展从1895年W.C.伦琴发现X射线以来，医学影像进入了迅猛发展的阶段，使我们的人眼看到了我们在无创条件下以往看不到的活体内部解剖。医学影像成像方法分类：X线源成像：X线摄影（普通X线摄影、CR、DR）、DSA以及CT和各种造影检查。超声学成像：核医学成像：γ射线照相单光子发射体层SPECT正电子发射体层：PETMRI成像：磁共振基础知识MRI=MagneticResonanceImagingMRI=磁-共振-成像(装置)旧称NMRI(核磁共振成像装置),其中N=Nuclear(核)MRI的历史1946年由美国斯坦福大学的FelixBloch和哈佛大学的EdwardPurcell发现核磁共振现象，为此获得1952年诺贝尔奖。1971年RaymondDamadian发现人体不同组织及肿瘤的驰豫时间相互存在差异，开始了磁共振对临床疾病的研究。1978年英国诺丁汉大学获得第一幅人体头部的磁共振图像。1980年MRI装备商品化。1984年中国第一台MRI装机。R.Damadian,L.Minkoff,M.Goldsmith0.05Tsupercon1978firstMRimageofahumanbrainthepioneersinMRimaging最早的磁共振成像MRI、CT比较MRI多参数成像，图象解读难软组织分辨率高对骨骼骨皮质、钙化显示较差无辐射、造影剂安全任意方向成像血管成像，水成像一般不需使用对比剂检查时间较长？CT单一密度成像，图象解读较易软组织分辨率相对较差骨骼、钙化显示良好有辐射、造影剂有碘过敏危险直接横断面成像，其它方向重建高档多排CT可以常使用对比剂检查时间短由于成像原理不同，两者有互补作用。MRI按磁场产生方式分类永磁电磁常导超导磁体0.35T永磁磁体1.5T超导磁体OPER-0.3OPER-0.2OPER-0.35OPER-0.4OPER-0.5中场低场磁体梯度系统射频系统计算机外围设备磁共振系统基本组成把人体放进大磁场进入主磁场前后人体组织质子的核磁状态纵向磁化矢量MR能检测到怎样的磁化矢量呢？？？MR不能检测到纵向磁化矢量，但能检测到旋转的横向磁化矢量磁共振现象•共振：能量从一个震动着的物体传递到另一个物体，而后者以前者相同的频率震动。怎样才能使低能氢质子获得能量，产生共振，进入高能状态？90度脉冲继发后产生的宏观和微观效应低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态，高能和低能质子数相等，纵向磁化矢量相互抵消而等于零使质子处于同相位，质子的微观横向磁化矢量相加，产生宏观横向磁化矢量90脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转横向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接收线圈，MR仪可以检测到。氢质子多氢质子少无线电波激发使磁场偏转90，关闭无线电波后，磁场又慢慢回到平衡状态核磁驰豫横向弛豫•也称为T2弛豫，简单地说，T2弛豫就是横向磁化矢量减少的过程。90脉冲不同的组织横向弛豫速度不同（T2值不同）纵向弛豫•也称为T1弛豫，是指90脉冲关闭后，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到平衡状态的过程。90脉冲不同组织有不同的T1弛豫时间磁共振的“加权成像”T1WIT2WIPDWI•所谓的加权就是“重点突出”的意思–T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别–T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别–质子密度加权成像（PD）－突出组织氢质子含量差别何为加权？？？提示!!!•人体大多数病变的T1值、T2值均较相应的正常组织大，因而在T1WI上比正常组织“黑”，在T2WI上比正常组织“白”。MRI空间定位•X轴、Y轴、Z轴三维空间定位•层面层厚选择•频率编码•相位编码K空间及其填充•K空间为MR图形原始资料的填充储存空间格式，填充后的资料经傅立叶转换，重建出MR图像。90180回波回波90180TETRTE：回波时间TR：重复时间•SE序列结构中等TR（200-500ms）、短TE（20ms）长TR（2000ms）、中等TE（50ms）长TR（2000ms）、短TE（20ms）T1WIT2WIPDT1WIT2WIPD总结一下MR成像的过程•把病人放进磁场人体被磁化产生纵向磁化矢量•发射射频脉冲人体内氢质子发生共振从而产生横向磁化矢量（同时进行空间定位编码）•关掉射频脉冲质子发生T1、T2弛豫•线圈采集人体发出的MR信号计算机处理（付立叶转换）显示图像•T2加权成像(T2WI):•主要反映组织的T2值•脑脊液、关节滑液、胆汁、肠液、尿液呈明显高信号骨髓呈中等或明显高信号•多数病变亦高信号•参数为TR1500msTE100ms•定性价值高MR常用序列和图像种类MR常用序列和图像种类•T1加权成像(T1WI):•主要反映组织的T1值；•脑脊液、关节滑液、胆汁、肠液、尿液呈低信号；•骨髓组织呈高信号•多数病变为低信号•参数为TR500ms,TE50ms显示解剖结构好质子密度加权成像(PDWI):主要反映组织的质子密度脑脊液、关节滑液、胆汁、肠液、尿液呈中等高信号正常骨髓呈较高信号现在很少用MR常用序列和图像种类弥散加权成像（DiffusionWeightedImaging，DWI):观察组织自由水的弥散情况用于脑梗塞的鉴别MR常用序列和图像种类MR常用序列和图像种类•脂肪抑制成像•不论T1WI或T2WI中，使脂肪和骨髓组织成为无信号结构，利于病变显示•FLAIR水抑制成像(又称黑水技术):是主要鉴别自由水和结合水.让自由水成为无信号结构，而结合水却成为高信号,利于病变显示MR常用序列和图像种类脊膜瘤MR常用序列和图像种类增强扫描：静脉注入造影剂钆喷酸葡胺（Gd-DTPA）以观察病变的血流、血供和造影剂血管外渗透情况，从而进行诊断MR常用序列和图像种类•水成像：•通过重T2WI使自由水呈现极高信号•用于胰胆管成像（MRCP）、椎管造影（MRM）、泌尿系造影（MRU）等MRUMR常用序列和图像种类•横轴位：是将人体组织分成为上下排列的断面来显示。MR常用序列和图像种类•矢状位：是将人体组织分成为左右排列的断面来显示。一般是从右到左的显示。MR常用序列和图像种类•冠状位：是将人体组织分成为前后排列的断面来显示。一般是从后到前的显示。MRI的优缺点优点：1、无辐射损伤：MR的电磁脉冲能量是X线能量的10的10次方分之12、软组织分辨力高。3、多参数成像提供更多信息。4、无骨伪影。5、无需对比剂可进行心脏及血管成像、水成像。6、多方位直接成像。缺点：成像时间相对较长钙化显示不佳骨性结构显示相对较差伪影相对较多信号变化解释相对复杂禁忌症相对较多MRI的临床应用（什么时候我们应用MRI做检查）1、健康体检2、各个器官、部位的不适、疼痛等的检查。3、全身各个器官、脏器的疾病检查。4、各种疾病的诊断及鉴别诊断。5、疾病治疗过程的随访。6、各种疾病的手术后复查。如何开MRI申请单？1、检查者的基本资料：姓名、性别、年龄、住址、联系方法等2、临床表现，体征，病史，既往史，家族史等3、其它医学检查表现：检验、超声、及其它影像学检查4、填写申请部位的时候直接写检查部位或器官的MRI检查。如颅脑MRI，颈椎MRI，颈部MRI，肝脏MRI、肾脏MRI（头线圈、颈线圈、大小体线圈、乳腺线圈、膝关节线圈、肩关节线圈、腕关节线圈）禁忌症带心电起博器者。带胰岛泵者。体内存有铁磁性金属止血夹者。体内存有磁性及金属支架及内固定器材者？带有抢救设施、病情危重不合作者。孕妇（早孕）（关于假牙和绝育环的一点说明）颅脑图像；血管像；胸部图像；腹部图像；盆腔图像；脊柱图像；关节和软组织图像；水成像图像。MRI系统图像展示内容提要MRI成像以中枢神经系统最佳MRI高软组织分辨率、多参数、多方位成像对病变定位、定性诊断可以提供极多有用的信息，较其他检查有明显的优越性脑部肿瘤、感染、脑血管病变、脑白质病变、寄生虫病、脑发育畸形、脑室及珠网膜下腔病变、脑挫伤、颅内亚急性血肿以及脊髓肿瘤、感染、血管性病变及外伤的诊断中，均优于CT由于MRI不产生骨伪影，对后颅窝及颅颈交界区病变诊断具有独特的优势缺点：颅骨骨折、颅内钙化及颅内急性出血不及CTMRI神经系统成像特点头颅矢状位T1WI像头颅矢状位T2WI像MRI系统图像展示颅脑像正常头部MRI系统图像展示颅脑像正常头部头颅矢状位T1像头颅横轴位水抑制像正常头部MRI系统图像展示颅脑像胶质瘤（二级）脑膜瘤MRI系统图像展示颅脑像MRI系统图像展示颅脑像听神经瘤垂体瘤高分辨率成像，清晰显示细微解剖结构MRI系统图像展示颅脑像MRI系统图像展示生殖细胞瘤颅咽管瘤MRI系统图像展示颅脑像四脑室室管膜瘤MRI系统图像展示颅脑像转移瘤MRI系统图像展示颅脑像显示病变更全面MRI系统图像展示颅脑像炎性病变------脑炎MRI系统图像展示霉菌性感染MRI系统图像展示结核性脑膜炎MRI系统图像展示脑脓肿胼胝体发育不良脂肪瘤MRI系统图像展示颅脑像脑穿通畸形MRI系统图像展示颅脑像脑灰质团块移位胆囊结石MRI系统图像展示头部像脑血管畸形MRI系统图像展示头部像脑大动脉瘤MRI系统图像展示颅脑像海马回硬化MRI系统图像展示颅脑像橄榄桥小脑萎缩腔隙性梗塞MRI系统图像展示颅脑像脑梗死--急性期MRI系统图像展示颅脑像脑梗死--急性期MRI系统图像展示颅脑像超急性期—脑梗塞MRI系统图像展示颅脑像脑干梗塞弥散及弥散系数成像---应用推广正常?异常?T1WIFLAIRT2WI弥散系数成像技术ADC弥散及弥散系数成像---应用推广MRI系统图像展示颅脑像多发性硬化（MS）脑出血MRI系统图像展示颅脑像MRI系统图像展示颅脑像脑出血显示硬膜下亚急性血肿范围、中线及脑室结构受压和多个片状梗塞灶硬膜下出血(FLAIR像)MRI系统图像展示颅脑像鼻咽癌MRI系统图像展示颅脑像乳突炎MRI系统图像展示颅脑像上颌窦囊肿MRI系统图像展示颅脑像眼眶病变高度近视黑色素瘤炎性假瘤MRI系统图像展示颅脑像眼眶蔓状血管瘤MRI系统图像展示颅脑像头颅血管瘤MRI系统图像展示血管像1脊椎骨折、间盘损伤、脊髓损伤2颈椎病进行分期与分型诊断3椎管狭窄、间盘病变、脊椎结核与转移瘤4脊髓空洞、脊髓动静脉畸形、髓内出血、硬膜下或硬膜外血肿、蛛网膜囊肿5MRI显示椎管内占位优于CT和CTM并能完全替代有创伤性的椎管造影脊髓与脊椎MRI诊断正常颈椎MRI系统图像展示脊柱像颈部血管造影（Slinky技术,消除节段伪影，可使诊断更准确）颈部2D血管像MRI系统图像展示脊柱像MRI系统图像展示脊柱像椎动脉型颈椎病MRI系统图像展示颈椎间盘突出伴脊髓性颈椎病脊髓空洞症MRI系统图像展示脊柱像MRI系统图像展示脊髓损伤正常胸椎MRI系统图像展示脊柱像神经鞘膜瘤MRI系统图像展示脊柱像MRI系统图像展示脊柱像脊膜瘤MRI系统图像展示脊膜瘤MRI系统图像展示脊柱像椎体转移瘤MRI系统图像展示脊柱像椎间盘变性突出腰椎间盘脱出MRI系统图像展示脊柱像创伤MRI系统图像展示脊柱像MRI系统图像展示脊柱像骨折伴硬膜外血肿MRI系统图像展示脊柱像压缩性骨折伴骨挫伤MRI系统图像展示脊髓炎腰椎结核及冷脓肿形成1MRI显示骨关节肌肉病变明显优于CT及平片2MRI对骨挫伤、骨髓炎、骨肿瘤、软组织肿瘤及血管畸形有良好显示效果3对关节软骨损伤、韧带损伤、关节积液等病变的诊断具有其他影像学检查无法比拟的优势4骨、关节软骨的变性与坏死诊断，MRI早于其他影像学方法四肢骨关节MRI诊断正常膝关节MRI系统图像展示关节、软组织像骨关节成像正常膝关节成像膝关节半月板撕裂2级1级3级MRI系统图像展示关节、软组织像肌腱与韧带损伤前交叉韧带撕裂后交叉韧带撕裂正常交叉韧带MRI系统图像展示关节、