臨床醫學概論超聲、X線、CT、MR檢查

臨床醫學概論（4）

MRI檢查

MRI設備系統

由主磁體、梯度系統、射頻系統、計算機系統及其他輔助設備等五部分組成。MRI設備系統

1、

磁體:核心部件，產生均勻磁場(B0)。

一般磁場強度或者說磁共振是1.5T/3.0T均指的是主磁場強度MRI設備系統永磁電磁常導超導主磁體0.35T永磁磁體1.5T超導磁體三種常見主磁體類型

(1)永磁磁體：主磁體永磁材料組合而成，磁場的均勻性較差，磁場強度﹤0.35T。

(2)常導磁體：常導磁體由銅或鋁線繞制成同軸三線圈或四線圈的空芯磁體，磁場強度一般可達0．2～

0.4T，其特點是造價低、耗電量大，場強和磁場均勻度都難以提高。三種常見主磁體類型(3)超導磁體：超導原理：超導體在低溫下（-273℃）可出現無電阻狀態，電流在閉合的超導線圈內幾乎無衰減地循環流動，產生穩定的磁場。由超導材料如鈮-鈦合金細線繞制成的空芯線圈，由液氮和液氦雙重冷卻。特點是磁場強度高，均勻度好，耗電量小，但維持費用高。目前高場1.5T及3.0T以上的超高場強均使用超導磁體

2、梯度系統：梯度系統的組成：梯度線圈、梯度放大器等。梯度：磁場強度沿著選擇的方向線性變化。X/Y/Z三個方向各有一組梯度線圈主要作用：1、MR信號的空間編碼；1、產生MR回波（梯度回波）；3、施加擴散磁敏感梯度場，進行DWI。目前GE、飛利浦均推出雙梯度技術

3、射頻系統：射頻系統的組成：RF發生器、RF放大器、RF線圈RF線圈：除bodycoil外，其余均需操作者擺放于不同檢查部位。目前發展趨勢：全景一體化成像和局部高密度線圈單元的有機組合RF線圈按作用分兩類：激發并采集MRI信號（體線圈）僅采集MRI信號（即接收線圈），射頻發射采用體線圈進行（絕大多數表面線圈）下肢或上肢血管全景成像一般多用bodycoil作為發射和接收線圈。表面淺圈有兩個突出的優點：①充填因子大，接收MR信號的效率高，可增加SNR，提高圖像的質量；②可明顯提高空間分辨率，對微小病變的觀察十分有利。磁共振系統的生物效應和安全性目前研究表明，MR設備對人體不會造成損害磁共振系統的生物效應和安全性強磁場和射頻場可能使心臟起搏器失靈，體內的金屬植入物移位，同時，體內的金屬還可發熱而造成傷害。因此，MR檢查具有絕對禁忌癥和相對禁忌癥。絕對禁忌癥：指會導致被檢者生命危險的情況MR檢查絕對禁忌癥

(1)裝有心臟起搏器者及神經刺激器者。

(2)裝有鐵磁性或電子耳蝸者。

(3)中樞神經系統的金屬止血夾和眼球金屬異物(4)高燒患者

磁共振系統的生物效應和安全性相對禁忌癥：指有可能導致被檢者生命危險或不同程度傷害的情況，通過解除器械后可進行檢查者。MR檢查相對禁忌癥

(1)體內有金屬植入物，如心臟金屬瓣膜、人工關節、固定鋼板、止血夾、金屬假牙、避孕環等。

(2)體內有胰島素泵。

(3)妊娠三個月的早孕患者

(4)危重患者:帶有呼吸機及心電監護設備者、昏迷神志不清者。

(5)易發癲癇者、幽閉恐懼者磁共振系統的生物效應和安全性磁體的投射效應：指磁性物體靠近磁場時，因磁場的吸引力作用，向磁體飛行的行為。可對病人和工作人員造成災難性甚至致命傷害。MR室內禁止帶入的物品

(1)推車、擔架、監護儀器、呼吸器等醫療設備。

(2)剪刀、硬幣、鑰匙、發夾、手機、手表、雨傘等帶金屬的日用平。

(3)磁卡、相機等。磁共振系統的生物效應和安全性磁共振系統的生物效應和安全性MR檢查的安全要求

(1)對患者及家屬詳細講解MR檢查的安全性問題,解除顧慮。

(2)檢查室外張貼有關MR檢查的注意事項。

(3)被檢查者及家屬要填寫患者安全檢查調查表。

（4)了解患者體內有無金屬異物或假體。女性患者如帶有鐵磁性金屬節育環，應于檢查前取出。

(5)嚴禁將金屬物品，特別是鐵磁性物質帶人檢查室內。

(6)對有精神緊張、恐懼者除詳細解釋以消除患者心理障礙外,可在外耳道內填塞棉球,以減少噪聲的影響。向患者解釋可能產生身體發熱的原因；并囑患者閉眼以減少恐懼；必要時允許有家屬陪同檢查。

(7)對不能合作的患者及患兒要給予鎮靜劑，待其入睡后再進行檢查。

(8)對育齡婦女要了解是否妊娠,妊娠3個月內者應延期或停止檢查。

(9)對需要做增強MR檢查者，應向家屬及患者解釋使用對比劑的目的、意義及反應。磁共振系統的生物效應和安全性MR成像原理

磁共振成像基本原理：1、將人體置于外加磁場（B0）中

磁共振成像基本原理：2、用射頻脈沖激發人體內氫原子核，引起氫原子核共振；3、在停止射頻脈沖后，氫原子核發出電信號，并被體外的接受器收錄；4、經電子計算機處理獲得圖像。MagneticResonanceImagingMRI定義：通過對靜磁場（B0）中的人體施加某種特定頻率的射頻脈沖，使人體組織中的氫質子受到激勵而發生的共振現象，當終止脈沖后，氫質子在弛豫的過程中發射出射頻（MR信號），經接收線圈接收后計算機處理而成像的。

MRI只限于1H成像對含氫質子較少的組織？MagneticResonanceImaging高信號---白色---脂肪等信號---灰色---肌肉低信號---黑色---肺MRI圖像特點1、黑白灰階成像2、多方位成像3、多參數成像T1ContrastTE=14msTR=400msT2ContrastTE=100msTR=1500msProtonDensityTE=14msTR=1500ms圖像分辨率影響因素：MRI檢查1、主磁場強度（B0）B0越大，縱向磁化越大，翻轉到XY平面的橫向磁化越大，信號強度越大，SNR越大。圖像分辨率影響因素：MRI檢查2、接收線圈的功能線圈距被檢部位越近，MR信號強度越大。線圈敏感區包含的組織越多，噪聲越大。要提高信噪比，必須選擇合適的線圈：盡量貼近被檢部位；線圈敏感區包含的組織盡可能的少。圖像分辨率影響因素：MRI檢查2、接收線圈的功能接收線圈與MRI圖像SNR密切相關接收線圈離身體越近，所接收到的信號越強線圈內體積越小，所接收到的噪聲越低圖像分辨率影響因素：MRI檢查成像原理3、射頻脈沖能量4、計算機處理能力圖像分辨率影響因素：MRI檢查成像原理

圖像分辨率影響因素：MRI檢查成像原理5、成像矩陣、成像野、層厚

FOV不變，采集矩陣的增加，空間分辨力提高，SNR下降。但矩陣的增加會延長成像時間，成像時間正比于相位編碼的次數，即相位編碼方向的像素數目。圖像對比度：與所用成像序列有關：自旋回波序列、梯度回波序列等與人體組織氫質子的質子密度、T1/T2弛豫時間有關MRI檢查成像原理T1WIT2WIMRI優缺點MRI檢查MRI優缺點優點：以射頻脈沖作為成像的能量源，無放射性輻射多方位（任意面）、多參數成像

T1WI----主要反映組織間T1差別，顯示解剖結構。

T2WI---主要反映組織間T2差別，顯示病變。PDWI-----主要反映組織間質子密度差別。多參數成像MRI檢查MRI優缺點優點：無骨骼偽影干擾造影劑基本無副作用（釓制劑）除進行形態學研究外，還可進行功能、組織化學、生物化學方面的研究。尤其適合于中樞神經系統的檢查。MRI檢查MRI優缺點缺點：成像時間相對較長（序列多）磁性物體干擾嚴重鈣化、骨化及肺組織等含氫質子很少的組織成像分辨率差設備相對較貴危重病人、高熱病人不能檢查帶心臟起搏器或體內帶有鐵磁性物質的病人不能進行檢查金屬假牙偽影無金屬假牙者檢查方法平掃增強掃描MRI特殊成像技術MRI檢查檢查方法平掃不同檢查部位采用不同的射頻線圈和接受線圈多參數加權成像：PWI、T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等常規橫斷面，必要時加冠狀面、矢狀面、斜面MRI檢查檢查方法增強掃描造影劑：釓制劑---離子型非特異性細胞外液對比劑，經腎臟代謝，毒性小。原理：縮短質子的弛豫時間方式：靜脈快速團注注射后進行T1加權掃描T1WI平掃T1WI增強T2WIFLAIRDWIMRI檢查檢查方法MRI特殊成像技術脂肪抑制成像MRA血管成像磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等功能磁共振成像：彌散加權成像、彌散張量成像、灌注成像、血樣水平依賴MR功能成像、波譜成像MRI檢查檢查方法MRI脂肪抑制脂肪抑制MRI檢查檢查方法MRA血管成像非增強MRA法時間飛躍法（TOF）：流入增強效應，是最廣泛的血管成像方法，包括2D單層面積重疊TOF法MRA、3D單容積采集TOF法MRA。相位對比法（PC）：相位效應，主要用于血流方向、流速、流量的定量分析。對比增強MRA法（CE-MRA）:利用對比劑的作用，改變弛豫時間的血管成像方法。MRI檢查檢查方法MRA2DTOF-MRA3DTOF-MRAMRI檢查檢查方法注射對比劑的血管成像實時動態監測血管磁共振水成像是MR胰膽管造影(MRCP)，MR泌尿系造影(MRU),MR脊髓成像(MRM),MR涎管造影(MRS)等的總稱。此技術對流速慢或停滯的液體（如腦脊液、膽汁、尿液、靜脈血等）非常靈敏，呈高信號，而實質性器官和流動液體(如動脈血)呈低信號，從而達到水成像效果。MRCPMRU磁共振水成像MRM磁共振水成像磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等優點：(1)為非侵入性的，不需要插管；(2)安全簡便，不需用造影劑，無造影劑副反應的問題；(3)圖像效果接近應用造影劑的X線造影，其影像分析的原則相同，易于被接受；磁共振水成像：MRCP、MRU、MRM等優點：(4)器官內的液體(水)是天然對比劑，即使完全性阻塞時也能觀察阻塞遠端的影像；(5)無侵入性檢查的禁忌證；(6)對疑有管腔狹窄者，可在任何平面獲得多層投影的影像。功能磁共振成像定義：是指應用磁共振成像技術對人或動物的功能進行研究和檢查。包括：DWI、DTI、PWI、BOLD(狹義fMRI)、MRS。首先應用于中樞神經系統。MRI彌散加權成像DWI建立在人體組織微觀流動效應基礎上，利用人體內不同情況下水分子擴散程度的不同所造成的信號改變來進行的磁共振成像。DWI主要根據D值分布成像，由于組織彌散系數不同而形成圖像。反映人體組織的空間組成信息及病理生理狀態下各組織成分之間水分子交換的功能狀況。目前多應用于腦缺血、腦梗死，特別是急性腦梗死的早期診斷。DWIMRI彌散成像MRI彌散張量成像DTI利用彌散敏感梯度從多個方向對水分子的彌散各向異性進行量化，反映活體組織內的細微結構。是DWI的發展和深化。是當前唯一能有效觀察和追蹤腦白質纖維束的非侵入性檢查方法。T2WIDTI彌散張量成像主要臨床應用腦缺血、腦白質疏松、彌漫性軸索損傷大腦的發育、成熟和退化MRI灌注成像MR灌注成像是用來反映組織微循環的分布及其血流灌注情況，評估局部組織的活力及功能的技術。成像方法：非增強：動脈自旋標記（ASLMRI）

增強:動態磁敏感對比增強（DSCMRT）主要用于腦梗死的早期診斷；心臟、腎臟、肝臟功能灌注以及腫瘤的良惡性鑒別診斷。鑒別腫瘤良惡性紅箭頭：未出現異常灌注，診斷為良性黃箭頭：灌注異常，診斷為惡性病變MRIBOLD成像BOLD是以MRI研究活體腦神經細胞活動狀態的檢查技術。主要顯示靜脈毛細血管內血液氧合狀態所起的磁共振信號的變化。主要采用快速或超快速掃描技術，測量人腦在思維、視覺、聽覺或肢體活動時相應腦區組織的血氧含量、局部灌注狀態等的變化。運動功能成像熱痛覺刺激腦功能成像MR波譜MRI頻譜成像磁共振波譜學是利用MR中的化學位移來測定分子組成空間構型的一種檢測方法。目前最常用的有1H，31P等。根據代謝物的多少來分析組織代謝改變，以達到診斷疾病及判斷療效。常用于顱腦腫瘤及癲癇的診斷及研究。MRI特殊成像技術—頻譜成像正常腦波譜分析腦波譜分析測定的物質：膽堿（Cho）、肌酸（Cr）、r-氨基丁酸（GABA）、乳酸（Lac）、N-乙酰門冬氨酸（NAA）MR波譜MRI特殊成像技術—頻譜成像正常MRI圖像表現MRI檢查診斷基礎正常MRI圖像表現正常人體部位的MRI圖像：顯示人體斷面解剖結構人體正常組織的MRI信號強度特點：低、無信號----黑影，高信號----白影正常MRI圖像表現脂肪：T1WI、T2WI高信號MRI檢查診斷基礎MRI檢查正常MRI表現體液（游離水）：T1WI低、T2WI高T1WIT2WIMRI檢查正常MRI表現實質性臟器：T1WI中等信號,明顯低于脂肪；T2WI因不同臟器有所變化，但低于體液信號。T1WIT2WI流動血液：T1WI、T2WI流空信號（無信號）骨皮質、肺/空氣：T1WI、T2WI低信號MRI檢查正常MRI表現異常MRI圖像表現MRI檢查診斷基礎異常MRI圖像表現一般表現：組織斷面圖像大體形態學異常改變（器官形態、大小、位置、邊緣及內部結構改變）MRI檢查診斷基礎異常MRI圖像表現病變組織MRI信號特點：水腫，壞死囊變、囊腫出血腫瘤纖維化、鈣化、骨化增強掃描信號變化硬膜外血腫（梭形）硬膜下血腫（新月形）轉移瘤左枕葉腦膿腫（環形強化）SE－T1WIT1WI增強掃描腦膜瘤頸椎神經鞘瘤頸椎間盤突出先天性腦脊膜膨出心包積液腹主動脈瘤FSET2WISET1WIG