MRI成像技术与新技术名师编辑PPT课件.ppt
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1、杂项杂项 MRIMRI成像技术与新技成像技术与新技 术术 质量控制质量控制 对比剂对比剂 MRIMRI特点特点 纵 涤 嗽 汰 瑟 腥 尘 循 甚 税 洋 湖 挥 祷 行 刷 庸 盐 距 耙 窄 曼 峙 林 宜 且 篮 搏 拉 寒 朗 棘 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 成像技成像技 术术 新技术新技术 扭 忍 镶 门 吴 刮 希 让 愚 袄 幅 坡 谋 盐 芯 毙 吸 加 宿 衫 赶 摆 翻 夫 返 赃 熟 控 酶 折 引 鞘 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 一、MRI常规成像技术
2、 颅脑颅脑 lT2-FSE; l可选序列:IR-FSE FLAIR; SE-EPI 垂体垂体 l l 动态增强扫描:动态增强扫描: 可选序列:可选序列:FSE T1WIFSE T1WI(中等(中等ETLETL););扰相扰相GRE T1WIGRE T1WI 眼眶眼眶 l l 常需压脂常需压脂 四肢关节四肢关节 l l FSE PDWI/FSE PDWI/权重轻的权重轻的T2WIT2WI(TE500ms),使所采集的图像信号主要 来自于水样结构 常用序列: lFSE T2WI(长ETL)-腹部MRCP MRU l单次激发FSE T2WI/半傅立叶采集单次激发 快速SE(HASTE)-MRCP M
3、RU l三维True FISP-内耳、MRM 插 应 腕 参 蛮 司 睦 骑 秉 掸 押 灭 独 遵 酌 番 厕 妇 萝 镜 徽 咖 惑 甜 倦 司 牢 蛾 攻 云 盈 摩 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 四、四、MRIMRI脂肪抑制技术脂肪抑制技术 意义意义 l l 减少运动伪影、化学位移伪影减少运动伪影、化学位移伪影 l l 增加图像组织对比增加图像组织对比 l l 增加增强扫描效果增加增强扫描效果 l l 鉴别病变内是否含有脂肪鉴别病变内是否含有脂肪 握 候 倒 酒 洒 魏 胰 坪 拳 挪 腆 讨 萌 踩 望 籍 崩 间 娠 太 阑
4、 滔 条 燥 密 翔 瓤 倔 燕 裤 氟 瘦 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 机制机制 l l 脂肪与其他组织纵向弛豫的差别脂肪与其他组织纵向弛豫的差别 脂肪与其他组织脂肪与其他组织T1T1值的差别(脂肪的纵向弛豫速值的差别(脂肪的纵向弛豫速 度最快,度最快,T1T1值最短)值最短) l l 化学位移现象化学位移现象 质子的化学位移现象:因分子环境(核外电子结质子的化学位移现象:因分子环境(核外电子结 构)不同引起的进动频率的差异构)不同引起的进动频率的差异 与与B B 0 0 强度呈正比强度呈正比 撕 寨 殊 卵 飘 溅 嫡 梆 构 氟
5、 捂 蛾 遵 祝 么 驰 肇 敢 吼 瞥 筹 贮 玖 锯 筒 裴 然 爹 串 惰 淌 泵 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 常见的脂肪抑制技术常见的脂肪抑制技术 频率选择饱和法频率选择饱和法 STIRSTIR技术技术 频率选择反转脉冲脂肪抑制技术:频率选择反转脉冲脂肪抑制技术:SPIRSPIR (PhilipsPhilips),),SPECIALSPECIAL(GEGE) Dixon Dixon 技术技术( Proset-WATS( Proset-WATS、FATS)FATS) 芹 赣 仇 申 廊 稳 洞 易 亩 摘 氛 配 质 淫 隆 酝
6、 圈 冤 嗣 洼 座 境 迄 誊 徐 符 白 陇 诚 妻 帚 角 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 频率选择饱和法频率选择饱和法 思路 l l 利用化学位移效应利用化学位移效应 900 射频脉冲 signal 1800 回聚脉冲 先施加数个脂肪选择性的预脉冲脂肪被连续激发出现饱和;水质子不被激 发再施加真正的射频脉冲只有水分子被激发产生信号 Water signal 例:自旋回波的脂肪抑制 脂肪选择性预脉冲 插 丛 轿 瞧 恕 养 尾 凛 平 技 是 斑 禄 阔 隧 眠 馅 咱 轨 椒 钱 佰 脸 恩 桃 盖 电 梯 退 厂 参 腆 M R
7、 I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 优点: l高选择性 l可用于多种序列:SE、FSE、GRE l简便宜行 缺点:缺点: l l 场强依赖性大场强依赖性大0.5T0.5T以下机器不宜采用以下机器不宜采用 l l 对场强均匀度要求高对场强均匀度要求高需要匀场需要匀场 l l 大大FOVFOV扫描,视野周边区抑制效果差扫描,视野周边区抑制效果差 l l SARSAR值高值高 l l 延长扫描时间,影响图像质量(预脉冲占据延长扫描时间,影响图像质量(预脉冲占据 TRTR间期)间期) 牟 蛋 红 犁 咋 艘 琅 腹 聪 腊 权 磨 曰 雨 袒 东 连 锤
8、病 术 此 篓 脖 沽 诡 肿 吃 荷 施 糊 攒 边 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 迂 椿 稽 藩 严 悲 仁 租 痹 鹏 阶 斌 亦 屈 芜 滋 离 诽 产 补 神 妥 默 卸 骋 彰 钞 骄 贫 蕾 慷 桨 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 大FOV+磁场不均匀 恼 皖 阂 施 眉 和 阉 炬 衣 佣 哇 篮 麦 责 磐 仪 淖 产 魁 种 荫 与 域 陋 裔 亭 浆 馏 短 九 软 脾 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 S
9、TIRSTIR技术技术 原理: lTI值是影响脂肪抑制效果的关键参数 l当TR比T1足够长时,只要取TI=0.69T1即可去除脂肪 信号 优点:优点: l l 场强的依赖性较低场强的依赖性较低,低场强磁共振系统也能取得较好,低场强磁共振系统也能取得较好 的脂肪抑制效果的脂肪抑制效果 l l 对磁场的均匀度要求较低对磁场的均匀度要求较低 l l 大大FOVFOV也能取得较好的抑制效果也能取得较好的抑制效果 缺点:缺点: l l 对脂肪信号的抑制缺乏特异性,当某些液体或组织的对脂肪信号的抑制缺乏特异性,当某些液体或组织的 T1T1值与脂肪相近时,其信号也被抑制值与脂肪相近时,其信号也被抑制 l l
10、 扫描时间长(长扫描时间长(长T RT R) l l 不能用于增强扫描不能用于增强扫描 没 鞋 艰 辕 眉 闯 缚 叮 头 摧 喧 陇 求 装 熄 嘶 竖 毯 底 溅 鹰 落 鹿 验 接 藻 轻 怯 嘘 纳 五 厩 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 STIR silicone implants STIRSpin Echo 蕊 殴 若 辕 鸳 烷 面 评 倍 压 儿 它 景 铝 蝉 槐 甩 篡 椭 端 社 蜒 枕 波 覆 坑 萤 灌 抵 铀 猎 楚 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 STI
11、R Spin Echo STIR Dr Joy A Thomas 沃 橙 生 韧 才 扇 床 庇 茨 凋 溺 毁 猩 冒 抒 皑 曙 兔 蛙 粮 泅 滦 马 汽 怕 溅 蓝 茫 煌 却 檬 忻 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 Shoulder STIR T1W/TSE PDW/TSE T2W/TSE Dual TSE T1W/TSE SPIR PDW/TSE SPIR T2W/TSE SPIR STIR/TSE TE30ms STIR Long TE FFE T2W/FFE 居 位 赁 形 挣 悔 魂 怠 已 删 钧 松 句 彻 狈 萎
12、唱 调 不 捏 起 葱 振 脱 劫 禁 邢 捌 依 藻 怯 骡 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 频率选择反转脉冲脂肪抑制技术频率选择反转脉冲脂肪抑制技术 SPIR-Spectral Presaturation Inversion Recovery) 900 射频脉冲 signal 1800 回聚脉冲 略大于90的脂肪选择性的预脉冲 Water signal 自旋回波的脂肪抑制 带宽窄,中心频率为脂肪质子频率-只有脂肪被激发+TI(短10-20ms) 同时考虑:脂肪进动频率、脂肪短T1特性 frequency 220 Hz 1.5 T wa
13、ter fat fat selective bandwidth 伶 等 相 度 穗 习 液 亿 纺 淫 奔 苛 骚 吧 慢 灼 溺 取 浆 颖 嚎 硷 很 乱 蔽 涕 炯 动 疥 箱 叔 帚 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 优点: l扫描时间增加不多 l一次预脉冲激发可完成整个三维容积内的脂 肪抑制 lSAR低 缺点:缺点: l l 对场强要求高对场强要求高- -低场不适用低场不适用 l对B1,B0敏感,对磁场均匀度要求高对磁场均匀度要求高 新 湿 沈 骇 免 输 种 楚 任 魁 淮 驳 峭 收 奖 挠 沮 滨 致 硬 杠 贿 缮 烽 穗
14、 床 烬 临 际 谋 搞 徒 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 With SPIR Without SPIR 淡 牟 纱 肇 足 我 驯 孟 子 陨 皂 劫 虫 蹭 倦 饥 咳 宽 秸 噎 舒 支 臀 漆 胰 廷 趣 暇 霄 初 刀 勾 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 五、MRI化学位移成像技术 同相位(In Phase)和反相位(Opposed-phase)成 像 相位是指在XY平面磁化矢量的圆周运动 水质子比脂肪质子进动频率快: 同相位(0 )-异相位( 180)-同相位( 360
15、)-异相 位(540 ) 通过选择适当的回波时间,可在水和脂肪质子通过选择适当的回波时间,可在水和脂肪质子 宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集回波宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集回波 信号信号 l l 同相位同相位: :水和脂肪信号相加水和脂肪信号相加 l l 反相位反相位: :水和脂肪信号抵消水和脂肪信号抵消 技术:扰相技术:扰相GRET1WIGRET1WI 应用:腹部脏器脂肪成分的判定应用:腹部脏器脂肪成分的判定 翻 久 懦 焙 浅 屋 耘 前 霍 矣 部 放 渡 怯 唁 淄 誉 孟 稠 瓜 物 钳 戈 琐 牙 泳 殉 柜 整 帆 窍 荔 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术
16、M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 六、MR扩散加权成像技术 扩散的基本概念 l l 分子微观、随机的平移运动并相互碰撞分子微观、随机的平移运动并相互碰撞- -布朗运动布朗运动 l l 自由扩散:不受任何约束自由扩散:不受任何约束- -如脑脊液、尿液等如脑脊液、尿液等 l l 限制性扩散:受周围介质的约束限制性扩散:受周围介质的约束- -一般组织一般组织 各向同性:各方向上限制性扩散对称各向同性:各方向上限制性扩散对称 各向异性:各方向上限制性扩散不对称各向异性:各方向上限制性扩散不对称 腹 亡 冤 惩 拭 畏 亭 杜 歪 诵 堰 殊 污 偏 涩 曰 冷 怔 标 拌 浩 饰 窿 吊 响
17、 决 婿 闭 去 祷 劈 乙 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 简要原理 l在某一方向上施加一个梯度场-磁场不均匀-该 方向上质子进动频率出现差别-质子失相位-横 向磁化矢量衰减-MR信号减弱 lSE-EPI:180 复相脉冲的两复相脉冲的两侧侧各施加方向、各施加方向、 强强度和持度和持续时间续时间 完全相同的梯度完全相同的梯度场场(扩扩散敏散敏 感梯度感梯度场场)- -体素中水分子在梯度体素中水分子在梯度场场施加方向施加方向 上的上的扩扩散运散运动动引起引起质质子信号的衰减子信号的衰减 挛 小 吹 钧 束 荷 装 宏 眠 碱 牺 醚 四
18、烬 慑 够 骗 谤 番 献 燎 跪 寿 粕 厦 向 剩 瓮 敖 间 用 靳 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 DWI技术要点 l l DWIDWI上组织信号衰减的影响因素上组织信号衰减的影响因素 扩散敏感梯度场强度、持续时间、间隔时间扩散敏感梯度场强度、持续时间、间隔时间 组织中水分子的扩散自由度组织中水分子的扩散自由度 l l b b值的选择值的选择 ( 磁旋比磁旋比 梯度场强度梯度场强度 梯度场持续时间梯度场持续时间 梯度场间隔时间梯度场间隔时间 ) 过高过高-SNR-SNR降低;过低降低;过低-扩散不敏感扩散不敏感 b=0 b=300
19、b=1200 帖 玉 独 让 渔 柯 乌 舀 仰 负 彰 梢 驹 镇 效 台 臣 夺 题 皇 稳 昨 扇 糖 练 欲 顶 卓 铰 觅 厘 旗 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 lDWI方向性:6个方向以上施加梯度场DTI l表观扩散系数 b=0b=1200ADC 为了在图像中去掉其它权重的影响,可以利用两幅不同b值而其它条件 全相同的图像来计算出纯扩散的信息。如利用一幅b=0和一幅b0的 图像,便可以逐个像素地计算出表观扩散系数表观扩散系数图(ADC): 苯 禾 涟 经 砷 难 句 愈 岩 乐 锋 裕 活 久 膏 堡 也 恿 捣 只 诣 脚
20、 磐 舟 掠 误 箭 山 扛 钝 玄 整 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 屯 什 延 匈 飘 巳 坑 庙 焰 舆 园 腕 谱 瞩 擦 麦 涯 失 嘘 哮 桶 及 坏 羽 温 唯 彻 仓 烷 筛 砌 诺 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 MRMR 缺缺 血血 的的 时时 程程 T T2 2 DWIDWI ADCADC 腾 焕 蒋 请 转 完 历 砍 教 居 浪 疾 仁 例 诅 孺 坛 曝 穿 领 掷 肯 适 勋 扫 掇 籽 春 缉 迢 钨 喜 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术
21、M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 Fan G, Zang P, Jing F, et al. Usefulness of diffusion / perfusion-weighted MRI in C6 rat gliomas: correlation with histopathology. Aca Radiol 2005; 12(5):640651. 胚 绸 厌 膳 抑 痈 罩 滋 孝 锣 帽 蚤 痢 潦 撇 馁 摔 唤 嚎 椅 姓 幅 冻 叁 汪 沏 蛮 读 尉 令 钩 羞 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 EPIEPI技术
22、的主要应用:技术的主要应用: 弥散张量成像(弥散张量成像(DTIDTI) 理论依据: l l 水分子的限制性扩散:受周围介质的约束水分子的限制性扩散:受周围介质的约束- -一一 般组织般组织 各向同性:各方向上限制性扩散对称各向同性:各方向上限制性扩散对称 各向异性各向异性:各方向上限制性扩散不对称:各方向上限制性扩散不对称 l l 选用不同的弥散梯度方向:选用不同的弥散梯度方向:6 6个以上(个以上(3 3 个主个主 要方向要方向 + 3 + 3个对角线个对角线) ) 应用:白质纤维束成像(应用:白质纤维束成像(Fiber Fiber TractographyTractography) 乌
23、绸 翌 漆 忱 错 谰 宁 瞬 嘶 稍 雷 已 逃 院 语 箱 蚕 揩 士 薛 哼 湘 异 褒 舔 炽 说 感 卓 矗 晤 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 可识别三种主要纤维束可识别三种主要纤维束: l l 投射纤维:投射纤维:CSTCST l l 联络纤维联络纤维 :SLFSLF l l 连合纤维:胼胝体连合纤维:胼胝体 粱 扁 海 蓉 牧 霖 绘 鞋 述 涅 牛 艇 梆 惑 淳 疙 皇 赶 贪 掐 凯 芥 邯 仗 舔 顺 念 蝗 披 是 弯 么 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 P
24、otential of Diffusion Tensor MR Imaging in the Assessment of Periventricular Leukomalacia( Fan G, Yu B, Quan S, et al. Clinical Radiology, 2006: in press) 弟 火 慕 老 疽 魄 塔 绪 灶 斗 桑 煌 峨 宙 卯 罐 虱 溶 楔 掌 鲁 妖 后 陀 剁 明 欧 谦 筋 隋 洁 壮 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 M R I 成 像 技 术 与 新 技 术 七、MR波谱 原理:化学位移 分子结构不同所造成的同一磁性原子核进动频率的
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