mr機(jī)器技術(shù)改革

1、（三）低劑量技術(shù)的改革,1、管電流調(diào)節(jié)2、管電壓調(diào)節(jié)3、門控心血管成像4、消除無效輻射5、部分掃描6、迭代算法,1、自動(dòng)管電流調(diào)節(jié),a. 通過定位像的掃描了解被掃描區(qū)域的密度和厚度，制定不同區(qū)域不同的管電流。 b.即時(shí)調(diào)節(jié)管電流，通過上一層的密度和厚度決定下一層的管電流。隨時(shí)調(diào)整。,,2、管電壓的調(diào)節(jié),對(duì)于體重指數(shù)較小的病人，不僅可以降低毫安秒，而且可以適當(dāng)降低管電壓，這樣在圖像質(zhì)量不受影響的前提下，大幅度降低輻射劑量

2、。 減少毫安秒的輻射劑量的降低是算術(shù)級(jí)數(shù)，降低電壓則是幾何級(jí)數(shù)。,小兒肺掃描的對(duì)照,120kV,100kV,80kV,不同管電壓的比較,全部為2011年出生，大于1歲，每組5例轉(zhuǎn)換系數(shù)：K=0.0026 最小值 最大值（mSv） 120kV 1.482 1.794100kV

3、 1.092 1.43 80kV 0.65 0.832,3、心電門控心血管成像,①、根據(jù)BMI的不同適當(dāng)減少毫安；②、根據(jù)預(yù)測(cè)的最佳時(shí)相，時(shí)相期內(nèi)全劑量，其余時(shí)相大幅度減少劑量。,回顧性門控減少劑量的措施,自適應(yīng)劑量調(diào)劑,,100%,,20%,前置性門控,掃描前決定采樣時(shí)相，以心電作為觸發(fā)方式 。僅在確定的時(shí)相內(nèi)曝光，主要在

4、軸掃（步進(jìn)式）中應(yīng)用。,前置門控減少輻射劑量：,軸掃（大概等于螺距是1的螺旋掃描），減少輻射劑量； 僅在相位內(nèi)曝光，其他時(shí)間不曝光，減少輻射劑量。,4、消除無效輻射,寬探測(cè)器掃描時(shí)，開始掃描部分以及最后掃描部分不在掃描范圍之內(nèi)，對(duì)人體是無效輻射，新的屏蔽技術(shù)可以消除這些無效輻射，從而減少不必要的傷害。,特殊裝置：遮擋這部分射線,5、部分掃描,敏感部位不直接曝光，減少敏感部位的輻射劑量。例如乳腺掃描，當(dāng)球管位于乳腺上方時(shí)停止

5、X線發(fā)射，盡量減少乳腺接受的射線劑量。,,with X-CARE,敏感器官劑量降低40%,,,,,敏感器官低劑量能量成像技術(shù),,,6、迭代算法,常規(guī)重建算法，噪聲較大，需要更多的輻射來降低噪聲（增加電流以消除噪聲）。 迭代算法，采集數(shù)據(jù)后，利用建模的方法，多次校正計(jì)算，以降低噪聲，數(shù)次之后，可以降低約60%的劑量。,迭代算法原理,,先建立一個(gè)模型，然后與模型對(duì)照反復(fù)校正， 逐漸降低噪聲，提高圖像質(zhì)量,各廠家的迭代重建技術(shù),

6、反投影法 迭代算法,兩種算法的比較（相同劑量）,,,迭代重建降低劑量,CTDI 11.6 mGy 5.2 mGyDLP 560 mGy.cm 237 mGy.cm,劑量對(duì)照,DLP: 287,DLP: 670,2.3,頭顱掃描對(duì)照,DLP: 1415,DLP: 2312,1.6,二、MRI的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),（一）MR機(jī)器的技術(shù)改革 （二）掃

7、描序列的改革,（一）MR機(jī)器的技術(shù)改革,1、磁體的進(jìn)展2、射頻系統(tǒng)的改革3、線圈的改革4、掃描序列的改革,1、磁體的進(jìn)展,磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增高短磁體設(shè)計(jì)大孔徑D. 液氦零消耗,A. 磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增高,磁場(chǎng)強(qiáng)度越高，分辨力越高,1.5T,3.0T,7.0T,7.0T,,7Twhite matter SNR = 65gray matter SNR = 76,T2WI不同場(chǎng)強(qiáng)灰白質(zhì)分辨力差異,3.0T,3Tw

8、hite matter SNR = 26gray matter SNR = 34,7T,3T,1.5T,Courtesy G. Wiggins, LL. Wald, MGH, Boston, USA,*Works in Progress. The information about this product is preliminary. The product is under development and is not co

9、mmercially available in the U.S. and its future availability cannot be ensured.,T1MI不同場(chǎng)強(qiáng)灰白質(zhì)分辨力的差異,3T,7T,,Voxel volume: 23.7mm³,Voxel volume: 13.2mm³,,,*Works in Progress. The information about this product is

10、preliminary. The product is under development and is not commercially available in the U.S. and its future availability cannot be ensured.,不同場(chǎng)強(qiáng)功能成像的差異,B. 短磁體設(shè)計(jì),舒適，減少幽閉綜合征現(xiàn)象的出現(xiàn),西門子Magnetom Espree1.5T70cm孔徑磁體長125cm,

11、3.0T 短磁體設(shè)計(jì),Verio液氦消耗：0L/h磁體孔徑：70cm磁體長度：173cm,C. 大孔徑,特殊體型患者、特殊體位掃描,b. 乳腺穿刺活檢：,T2 TSE, 43 s acquisition, 6 partitions, 5 mm SL, 256 matrix, 26 cm FoV,T2 TSE, 38 s acquisition, 6 partitions, 5 mm SL, 256 matrix, 32

12、cm FoV,c. 動(dòng)態(tài)掃描,D. 零液氦消耗,不必經(jīng)常補(bǔ)充液氦，節(jié)約時(shí)間，節(jié)省液氦消耗,2、射頻系統(tǒng)的改革,單方向射頻：射頻場(chǎng)均勻度不夠，形成駐波偽影場(chǎng)強(qiáng)越高，偽影越重。,,雙射頻源可以改善射頻場(chǎng)均勻度,雙通道（雙源）射頻: 獲得更好的射頻場(chǎng)均勻性,A、使用兩個(gè)射頻放大器發(fā)射兩路不同的射頻脈沖進(jìn)行激發(fā)。B、將一個(gè)射頻放大器發(fā)射的射頻脈沖，調(diào)制為兩路不同信號(hào)進(jìn)行激發(fā)。,雙向射頻：

13、 均勻度增加，駐波偽影改善,DWI單雙射頻不同b值比較,b=0,b=100,b=500,b=800,雙射頻源,單射頻源,b=0,b=100,b=500,b=800,3、線圈的改革,多通道設(shè)計(jì)B. 組合線圈設(shè)計(jì),多通道接收線圈: 并行采集 通道越多，采集時(shí)間越短,8通道， 16（18）通道， 32通道

14、 48通道,B. 表面線圈的改革：,第一代為線性極化表面線圈第二代為圓形極化表面線圈第三代為圓形極化相控陣線圈第四代為一體化全景相控陣線圈,一體化全景相控陣線圈：,,超高線圈密度,,最高的空間分辨率和最快的成像速度,,擴(kuò)大臨床應(yīng)用范圍,,檢查效率提高近50%,線圈自由組合,一體化設(shè)計(jì),各廠家均已應(yīng)用一體化線圈,4、掃描序列的改革,A. FLAIRB. 快速掃描序列

15、C. 磁敏感成像血管成像的進(jìn)展水成像功能成像,A、FLAIR序列,一種水抑制序列，圖像上游離水為低信號(hào)，結(jié)合水的增多為高信號(hào)。,T1WI,T2WI,FLAIR,在顱腦和脊髓掃描中的價(jià)值,a、可以分辨液化的和非液化的病灶。b、有利于分辨臨近腦室的病灶。c、有利于分辨腦灰質(zhì)和異常信號(hào)。,a、有利于分辨液化和非液化病灶,T1加權(quán)圖像,T2加權(quán)圖像,FLAIR圖像,b、有利于分辨臨近腦室的病灶與腦室,T1加權(quán)圖像,T2加權(quán)圖像,F

16、LAIR圖像,c、有利于分辨灰質(zhì)與病灶,T1加權(quán)圖像,T2加權(quán)圖像,FLAIR圖像,B. 快速掃描序列,肝臟快速容積采集技術(shù)應(yīng)用Liver Acceleration Volume Acquisition ( LAVA),一次全肝掃描只需7-9秒實(shí)現(xiàn)多時(shí)相增強(qiáng)掃描，更準(zhǔn)確把握病變強(qiáng)化特征，提高定性診斷準(zhǔn)確率,LAVA序列特點(diǎn)之一——快速,動(dòng)脈早期,,,,動(dòng)脈晚期,門靜脈期,多時(shí)相增強(qiáng)掃描,動(dòng)脈早期,門脈早期,門脈晚期,動(dòng)脈晚期,,

17、,多時(shí)相增強(qiáng)掃描：,,,一次屏息中進(jìn)行“容積采樣”，獲得的連續(xù)數(shù)據(jù)即“容積數(shù)據(jù)” ，與CT一樣，在工作站上可進(jìn)行任意斷面、任意層厚圖象組合.,LAVA序列特點(diǎn)之二——容積掃描,圖像后處理技術(shù)：,C. 磁敏感成像（SWI）,SWI通過長TE，高空間分辨力，完全流動(dòng)補(bǔ)償，三維梯度回波伴濾過相位信息，對(duì)磁敏感效應(yīng)更加敏感。這種數(shù)據(jù)采集和圖像處理過程提高了SWI圖像的對(duì)比度，使之對(duì)靜脈血管、出血灶和鐵沉積高度敏感。,圖像處理過程：,原始相位

18、圖像,后處理圖像,MIP圖像,梗死后出血：敏感性高,腦膠質(zhì)瘤內(nèi)的出血,Thmoas B, et al. Neuroradiology, 2008; 50: 105-116.,,高血壓微出血：高敏感性,軸索損傷中水腫區(qū)域內(nèi)的出血,韓艷紅，河南省人民醫(yī)院,SWI對(duì)靜脈畸形的高敏感性,增強(qiáng),SWI,D. 血管成像的進(jìn)展,常規(guī)MRA： 依靠血流速度和角度，湍流以及與掃描平面平行的血管信號(hào)丟失。CEMRA： 依靠

19、對(duì)比劑充盈顯示血管，不受血流速度和走向的影響。 速度快，可以動(dòng)態(tài)顯示。,增強(qiáng)磁共振血管成像 CE-MRA,MRA,CE-MRA,不同部位CEMRA,下肢血管CEMRA,靜脈竇血栓,,,,,周麗霞，河北醫(yī)科大二院,頸內(nèi)動(dòng)脈海綿竇瘺,,,b,a,,,周麗霞，河北醫(yī)科大二院,Courtesy: Bonn University Hospital, Germany,動(dòng)態(tài)增

20、強(qiáng)血管成像—4DMRA,Subsecond whole brain 4D MRA,Brain AVM1.2 x 1.4 x 1.1 mm140 slices0.66 s / volumeSENSE x8keyhole x6HS x1.25,與DSA高度吻合,畸形血管團(tuán)的動(dòng)態(tài)觀察,,引流靜脈的顯示,主動(dòng)脈夾層的血液動(dòng)力學(xué)改變,,E. 水成像,正常膽道系統(tǒng)解剖示意圖,重T2加權(quán)圖像，投影時(shí)略去低信號(hào)的背景,肝右后管由下

21、方匯入左肝管,肝右后管匯入左副肝管，左副肝管匯入肝右前管,膽囊管高位匯入肝總管,MRCP-MR膽胰管成像,3.0T MRCP分辨率高， 對(duì)遠(yuǎn)端分支顯示優(yōu)于1.5T,1.5T,3.0T,小腸水成像,,,,尿路造影,多囊腎,泌尿系統(tǒng)水成像應(yīng)用,F. 功能成像,擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）擴(kuò)散張量成像（DTI）血氧水平依賴成像（BOLD）動(dòng)脈自旋標(biāo)記（ASL）MR波譜成像

22、（MRS）,a、擴(kuò)散加權(quán)成像Diffusion Weighted Imaging ,DWI,DWI是一項(xiàng)基于發(fā)現(xiàn)分子水平運(yùn)動(dòng)異常的技術(shù)Brownian motion 布朗運(yùn)動(dòng)水分子的自由運(yùn)動(dòng)Diffusion 擴(kuò)散所有動(dòng)能使分子在空間中的移動(dòng)稱為彌散Apparent diffusion coefficient, ADC 表現(xiàn)擴(kuò)散常數(shù),,Tissues with hig

23、hly mobile water (strong diffusion) appear dark on images. 強(qiáng)擴(kuò)散的組織在DWI中呈低信號(hào)Tissues with lowly mobile water (weak diffusion) is hyperintensity on images,.擴(kuò)散障礙的組織在DWI中呈高信號(hào),DWI 擴(kuò)散加權(quán)圖像,ACUTE INFARCTION,急性腦梗死的細(xì)胞源性水腫（Cyto

24、toxic Edema）導(dǎo)致了擴(kuò)散功能的障礙,,DWI,,發(fā)病3小時(shí)的腦卒中,T2WI,Differential old infarction from new onset,血管源性水腫(無擴(kuò)散障礙）,DWI,T2WI,T1WI,細(xì)胞毒性水腫 （擴(kuò)散障礙）,DWI,T2WI,T1WI,肝臟彌散加權(quán)成像應(yīng)用(DWI)Diffusion-Weighted Imaging,重度肝硬化+病變位于肝左葉下緣，平掃易誤以為腸管增強(qiáng)掃描

25、動(dòng)脈期見富血供病變，延遲對(duì)比劑無明顯流出，強(qiáng)化征象不典型DWI明確顯示病變，且彌散受限，大大增強(qiáng)診斷信心,,軸位FS-T2WI,軸位DWI(ｂ=500),軸位FS-T1WI平掃,DWI在確認(rèn)肝內(nèi)病變的價(jià)值,FS-T2WI,T1WI,FS-T1WI,DWI(b=700),ADC圖,肝腺癌,,b. 擴(kuò)散張量成像 Diffusion tensor imaging, DTI,由于髓鞘的存在，白質(zhì)纖維的擴(kuò)散方向性強(qiáng) 多方向

26、擴(kuò)散成像可以用偽彩色顯示白質(zhì)走行,DTI白質(zhì)纖維束追蹤,扣帶回追蹤,36小時(shí)與9天后的對(duì)照,36小時(shí)與9天后的對(duì)照,c. 血氧水平依賴成像blood oxygen dependent imaging, BOLD,利用脫氧血紅蛋白的磁敏感性為基礎(chǔ)的磁共振成像技術(shù). 當(dāng)腦組織興奮時(shí),局部血流量增加,含氧血紅蛋白增加,脫氧血紅蛋白減少,導(dǎo)致局部磁場(chǎng)均勻度的改變,這樣在T2和T2*圖象上相應(yīng)區(qū)域信號(hào)增強(qiáng).,BOLD的應(yīng)用,功能區(qū)

27、域的界定 運(yùn)動(dòng)（對(duì)指） 感覺(視覺) 認(rèn)知 對(duì)文字、語言、圖象的理解 針刺功能的測(cè)定,視覺功能成像,Rt – finger tapping,Lt – finger tapping,,,,,,,針刺穴位腦功能的變化,開穴時(shí)足陽明胃經(jīng)最大激活腦區(qū),閉穴時(shí)足陽明胃經(jīng)最大激活腦區(qū),d、ASL（動(dòng)脈自旋標(biāo)記序列）,利用動(dòng)脈血流與周圍磁場(chǎng)的變化，標(biāo)記動(dòng)脈血流，使血流顯影（與增強(qiáng)同效但不用對(duì)比劑

28、）?；蛘呃脴?biāo)記進(jìn)行腦血流灌注掃描。,ASLMRA:,ASL腦血流灌注（偽彩色標(biāo)注）,200 CBF 0,TIA病人ASL灌注（左半球低灌注）,DWI 與 ASL的不同,DWI,ASL,,ASL的區(qū)域灌注評(píng)價(jià),ASL可以分別標(biāo)記三支血管的灌注領(lǐng)域,正常區(qū)域灌注（ACA變異）,,ASL區(qū)域灌注的優(yōu)勢(shì),1、顯示右大腦前動(dòng)脈供血2、右側(cè)腦外側(cè)枝形成3、右大腦后動(dòng)脈補(bǔ)償血流,ASL在煙霧病

29、灌注中的優(yōu)勢(shì),早期：側(cè)枝血流中晚期：側(cè)枝血流與后循環(huán)血流,e. 磁共振波譜MR spectroscopy, MRS,磁共振波譜原理 固定頻率的射頻、從低到高改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，可將測(cè)量到的磁共振信號(hào)在直角坐標(biāo)中描繪成曲線，稱為磁共振波譜。,MR spectroscopy, MRS,固定磁場(chǎng)強(qiáng)度，用頻率連續(xù)變化的射頻激勵(lì)，也可以得到磁共振波譜圖。波譜圖中： 縱坐標(biāo)表示信號(hào)強(qiáng)度

30、橫坐標(biāo)表示化學(xué)位移的范圍 以單位ppm來表示,MR spectroscopy, MRS,縱坐標(biāo)： 信號(hào)強(qiáng)度標(biāo)示化合物的含量橫坐標(biāo)： 不同的化學(xué)位移，標(biāo)示特定的化合物,正常腦組織的1H- MRS,磷酸脂=Cho 肌酸=Cr 天門冬胺酸=NAA,活體MRS的價(jià)值,檢驗(yàn)感興趣區(qū)內(nèi)不同化學(xué)成分的存在，以及含量，進(jìn)行鑒別診斷 例如：不同化學(xué)成分含量的