MRI阅片基础

MRI阅片基础01MRI成像原理02MRI加权图像03MRI成像序列04正常组织MRI表现目录/Contents05常见病理组织MRI表现06MRI常见伪影07颅脑MRI阅片规范MRI成像原理磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）是利用射频（radiofrequency，RF）电磁波对置于磁场中含有自旋不为零的原子核的物质进行激发，发生核磁共振（nuclearmagneticresonance，NMR），用感应线圈采集磁共振信号，按一定数学方法进行处理而建立的一种数字图像。核——磁共振现象所涉及原子核磁——磁共振过程发生强大磁体内，并用射频场进行激励产生共振，用梯度场进行空间定位并控制成像。共振——原子核间能量吸收和释放可发生共振。ASimpleMRMachineNorthSouthtransmitreceiveMR图像重建示意图磁共振成像MRI是MagneticResonanceImaging的缩写。最早的时候曾称为NMR（NuclearMagneticResonance),即核磁共振，也就是核磁一词的来源。因为与核医学的放射性同位素有本质的区别，日本科学家提出其国家备受核武器伤害，为表示尊重，就把核字去掉了。MRI加权图像“加权”的含义：所谓加权即“突出重点”的意思，也即重点突出某方面特性。之所以要加权是因为在一般的成像过程中，组织的各方面特性（例如：质子密度、T1值、T2值）均对MR信号有贡献，几乎不可能得到仅纯粹反映组织一个特性的MR图像，我们可以利用成像参数的调整，使图像主要反映组织某方面特性，而尽量抑制组织其他特性对MR信号的影响，这就是“加权”。T1T2T1T2无加权T1加权时加权的概念T1加权成像（T1-weightedimaging，T1WI）是指这种成像方法重点突出组织纵向弛豫差别，而尽量减少组织其他特性如横向弛豫等对图像的影响；T2加权成像（T2-weightedimaging，T2WI）重点突出组织的横向弛豫差别；质子密度（protondensity，PD）图像则主要反映组织的质子含量差别。T1WI短TR、短TE组织的T1越短，信号就越强(越白)；组织的T1越长，信号就越弱（越黑）。T2WI长TR、长TE组织的T2越长，信号就越强（越白）；组织的T2越短，信号就越弱（越黑）。质子密度加权像长TR、短TE组织的质子密度越大，信号就越强（越白）；质子密度越小，信号就越弱（越黑）。SE序列图像规律如何区分T1、T21、看水的信号2、看脑灰白质信号，肌肉信号3、看扫描参数4、看片子上的标记看水的信号：水是长T1长T2信号在T1上低信号、T2上高信号看脑灰白质或肌肉信号：脑灰质白质肌肉T1：低稍高灰T2：稍高低黑怎么看MRI序列及信号看扫描参数：TE、TR值看片子上的标记看扫描参数：翻转角在梯度回波脉冲序列里，采用小于20°翻转角，可以得到倾向于SET2加权像，大于80°可以得到T1加权像。反转恢复序列T1FLAIRTR值较长反转恢复序列T2FLAIR自由水被抑制，结合水信号更高MRI常用序列概念MR图像的信号强度取决于射频脉冲的发射方式、梯度磁场的引入方式和MR信号的读取方式等。为不同成像目的而设计的一系列射频脉冲、梯度脉冲和信号采集按一定时序排列称作脉冲序列。分类目前临床上常用扫描序列：自由感应衰减序列（FID）、自旋回波序列（ＳＥ）、反转回复序列（ＩＲ）、梯度回波脉冲序列（ＧＲＥ）、杂合序列。结构由五部分组成即射频脉冲、层面选择梯度场，相位编码梯度场、频率编码梯度场、MR信号。还可简化为两个部分，即自旋准备和信号产生两部分。作用自旋回波类序列自旋回波类序列包括：自旋回波（SE）快速自旋回波（FSE）单次激发快速自旋回波（SSFSE）半傅立叶采集单次激发快速自旋回波（ＨＡＳＴＥ）反转恢复序列（IR）快速反转恢复序列（TIR）自旋回波序列快速自旋回波序列1986年德国科学家J.Hennig《在医学磁共振杂志》上发表了一篇关于RARE的文章，即利用SE多回波技术和革新的K空间填充方法实现快速MR扫描，扫描技术是原来SE方法的数十倍！这就是现在普遍使用的快速自旋回波技术。FSE—-T1WI短ETL的FSE—-T2WI中ETL的FSE—-T2WI长ETL的FSE—-T2WI快速恢复快速自旋回波序列FRFSE序列是一种能够加快组织纵向宏观磁化矢量恢复的技术，其方法是在回波链的最后一个回波采集后，再施加一个180度的聚焦脉冲，将使横向磁化矢量重聚，但并不采集回波，而是施加一个负90度，把180度脉冲重聚的横向磁化矢量偏转回b0方向，从而加快了组织的纵向弛豫。FSET2WIFRFSET2WI单发射快速SＥ序列SSFSE椎管水成像胆管癌半傅里叶单发射快速ＳＥ序列（HFSSＦＳＥT2WI）一次９０Ｏ射频脉冲后仅跟随１２８个１８０ｏ射频脉冲，一幅２５６Ｘ２５６的图像成像时间缩短了将近二分之一，达到亚秒级水平。如不深人探讨会认为该序列与单发射ＴＳＥ没有太大区别，仅仅是前者用半傅里叶采集缩短近一半时问而已。但这一认识忽略了一个重要内容。这两种序列最大的区别来自有效回波时间的不同，单发射快速ＳＥ的有效回波时间为１０００ｍｓ左右，一般肝脏组织的Ｔ2值为４３±６ｍｓ，脂肪组织为８４土２０ｍｓ，而ＣＳＦ为１４００士２５０ｍｓ在此有效ＴＥ之下，除自由水外，其他组织的信号值均衰减完毕近似等于０。所以在图像上只显示出含水组织，如胆汁、尿液等，所以可用于水成像。而ＨＡＳＴＥ序列图像的有效回波时间仅为８０ｍｓ左右，这时各种组织都保留了大部分信息量，与信噪比与分辨率有关的各回波信号幅度较高，所以信噪比和分辨率都得到提高。扫描方向扫描起始位置HFSSＦＳＥT2WI19层，13秒螺旋桨技术或刀锋技术技术螺旋桨技术或刀锋技术技术螺旋桨技术（periodicallyrotatedoverlappingparallellineswithenhancedreconstruction,Propeller,GE公司）和刀锋技术（Blade,西门子公司）是指K空间放射状填充技术与FSE或快速反转恢复序列相结合的产物。减少运动伪影纠正金属伪影反转恢复(inversionrecovery，IR）序列IRT1WIT1FLAIRSET1WI多反转预脉冲序列之前说的都是一个180度反转预脉冲，我们可以在序列每执行一次使用2~3个180反转预脉冲，被称为双反转或者三反转脉冲技术，利用这种技术可以依据T1值的不同选择性抑制2~3组织的信号。实际上多反转预脉冲技术既可以预FSE结合使用，也可以与快速梯度回波结合使用。1、利用双反转FSE的两个反转预脉冲的反转时间的调整，可以选择性抑制脑脊液和脑白质的信号而突出脑灰质，也可以抑制脑脊液和脑灰质的信号，突出脑白质。2、双反转---心脏黑血（不是抑制两种组织，二是利用血液流动，主要是抑制了血的信号），在此基础上，利用三反转进行压脂。梯度回波序列GRE序列的共同特点：1、采用小角度激发，加快成像速度，FA2、采用梯度场切换采集回波信号进一步加快了采集速度。3、反映的是T2*弛豫信息而不是T2弛豫信息。因为没有180脉冲剔除主磁场不均匀造成的质子失相位。4、GRE的固有信噪比较低。5、GRE序列对磁场的不均匀性敏感。易产生磁化率伪影，特别是在气体与组织的交界面上。但GRE优点是可以很容易的检出能够造成局部磁场不均匀的病变，如出血和血色素病等。SE-TIGRE-T2磁化率敏感伪影6、GRE序列中血流常呈现高信号。GRE序列稳态的概念1、纵向磁化矢量稳态：纵向弛豫得速度不是恒定不变的，Mz偏离平衡状态越远，纵向弛豫越快，偏离越少则纵向弛豫越慢。GRE施加小角度脉冲，数个小角度脉冲后，组织的Mz将达到一个稳定状态，在以后各个TR间期的同一时间点，组织中的Mz将是相同的。纵向稳态存在于任何梯度回波中。2、横向磁化矢量稳态及稳态自由进动：同纵向稳态一样，经过几个脉冲准备后，每一个小角度脉冲激发前，组织中都残留有稳定大小Mxy，即Mxy也达到稳态。纵向磁化矢量和横向磁化矢量都达到稳态的GRE序列也被称为稳态自由进动序列（SSFP）。SSFP中，一个TR间期内组织的Mxy存在两种稳定的变化①本次小角度脉冲产生Mxy，脉冲施加结束时最大，随时间推移发生FID，叫SSFP-FID。②本次小角度脉冲对上一次小角度脉冲所产生的Mxy进行重聚，随时间推移Mxy逐渐恢复，在下一次脉冲来临时刻达到最大，叫SSFP-重聚焦。GRE序列中的回波信号类型：①去除SSFP-Refocused的Mxy，而在SSFP-FID过程中利用读出梯度场的切换采集一个梯度回波，叫扰相梯度回波序列，实际上打破了GRE序列中的SSFP状态。②在SSFP过程中，利用读出梯度场的切换采集一个回波，但不去除SSFP-Refocused的Mxy，让这种残留的Mxy信号对以后的回波信号做出贡献，这就是普通SSFP序列或称为稳态进动快速成像。③去除SSFP-FID信号，而在SSFP-Refocused形成过程中，利用读出梯度场切换采集回波信号，叫激励回波或刺激回波。也叫反SSFP。④既采集SSFP-FID过程中的梯度回波，又采集SSFP-Refocused过程中的刺激回波，即为双回波序列。⑤SSFP-FID与SSFP-Refocused达到真正的稳态或平衡，这两部分Mxy相互接合，并在此采集过程中采集梯度回波，即构成平衡式SSFP序列。扰相GRE序列SIEMENZFLASHPHILIPSFFEGEFSPGRGRE和SPGR的图像对比度GRE序列采用小的翻转角（20－30˚）和较长的TR（200－600ms）来获得T2*加权。SPGR序列采用较大的翻转角（30－50˚）和短的TR（40－60ms）来获得T1加权。GRET2*SPGRT1FLASHT1WIFLASHT1WI+FS化学位移成像二维扰相GRET1WI双回波序列用于化学位移成像在每个TR间期，在SSFP-FID过程中，利用梯度场切换两次，获得不同的TE的两个回波信号，用于重建TE不同的两组图像，可进行化学位移成像（Chemicalshiftimaging），也称同/反相位成像（inphase/outofphaseimaging），可用于病灶内少量脂肪的检出。肾上腺腺瘤利用扰相GRET1WI序列进行流动相关的MR血管成像实际是T1权重比较重的T1WI，这样可以抑制背景静止组织的信号，而有效地反映血液的流入增强效应。AVM正常雷诺病三维快速扰相GRET1WI序列用于对比剂增强MRA扰相GRET1WI序列用于心脏亮血成像3DFSPGRFS扰相GRET1WI用于关节软骨成像颈椎间盘显示较好，胸、腰椎间盘不如FSET2WI椎管内结构显示不如FSET2WI，特别是矢状面。二维扰相GRET2*WI的临床应用半月板病变显示最敏感，关节软骨亦显示高信号，但与关节积液重叠，因而显示关节软骨应采用FSPGRT1wi+FSFSEＴ２ＷＩGRET2*WI三维扰相GRET2*WI用于磁敏感加权成像三维容积内插快速扰相GRET1WI序列即LAVA，与扰相GRE二维T1WI序列相比，三维容积内插快速扰相GRET1WI序列的优点是①在层面较薄时可以保持较高的信噪比。②没有层间距，有利于小病灶的显示。③可同时兼顾脏器实质成像和三维血管成像的需要。缺点主要是其软组织对比不及扰相GRE二维T1WI，因此三维容积内插快速扰相GRET1WI多用于体部动态增强扫描，而平扫则多采用二维扰相GRET1WI序列。LAVAat3.0T3DdataAccelerationfactor2,7256x2563mmslices，116slice，20secArterialphasePortalphaseLatephase•25%faster•25%moreresolutionImagecourtesybyProf.Cordoliani,ValdeGraceParis,France平衡式稳态自由进动序列SIEMENS-TrueFISPPHILIPS-BalanceFF