NMRI原理及临床应用(创外).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,NMRI,原理及临床应用（创外）,nuclear magnetic resonance imaging,同济医院放射科,陈 浪,常规成像,第一代,19,81,年,快速成像,第二代,19,89,年,30,年,MRI,发展趋势,功能成像,第三代,1995,年,以,GRE,家族为代表，,解决了动态扫描及血管成像问题,以,EPI,家族为代表，,掀起了功能研究的热潮,第四代,2004年,无（低）伪影成像,以,PROPELLER,家族为代表，,开创了无（低）伪影成像的广阔的空间,以,SE,家族为代表，解决了常规软组织成像的问题,自旋（,spin）,：,绕其自身轴的旋转，每一个具有自旋特性的微粒都是一个磁矩。,进动（,precession）,：,外加磁场产生一个旋转力作用，作用于自旋质子，使之绕主磁场方向作圆锥面轨迹转动.其进动频率由,larmor,方程决定。,X,Y,Z,0=B0 f0=0/2,射频脉冲激发,Radio,Frequence,Pulse，RF,RF,1,H：,低能,高能 种类：90、180、,90,核磁弛豫,Relaxation,:,RF,停止，磁化（,M）,平衡,90,R F,z,y,x,180,R F,45,R F,弛豫时间,T1：,纵向弛豫时间,自旋晶格时间,63%.,Mz,-Mo,T2横向弛豫时间,自旋自旋时间,37%.,Mxy,-Mo,当TR=T1,1E,-TR/T1,0.63,TR（,重复时间）,TE（,回波延迟时间）,SI=N(H)(E,-TE/T2*,)(1-E,TR/T1,),T1,短,TR,短,TE,T2,长,TR,长,TE,NH,长,TR,短,TE,SE,FSE,提高扫描速度,FSE-XL,减小图像模糊,FRFSE-XL,SSFSE,提高采集速度,FSE-IR,改变图像对比,T1Flair,T2Flair,PROPELLER,减少伪影,GRE,SPGR,消除,T2,残留,FIESTA,保持稳定,T2,残留,EPI,加入弥散测量梯度,DW-EPI,Fast SPGR,加快扫描速度,LAVA,TRICKS,使用匙孔原理,提高时间分辨率,STIR,组织信号特征,水:,自由水,小分子水、运动频率高、长,T1 T2,结合水,依附在大分子蛋白质周围的水化层,低频率，稍长,T1 T2,脂肪与骨髓组织：,较高的质子密度，具有非常,短,T1,长,T2。,质子密度加权像，,T1,呈高信号，但周围组织的信号强度增加，其对比度下降；,T2,信号都将受到一定程度的限制。,肌肉组织,所含的质子密度明显少于脂肪和骨髓组织，且具有较长的,T1,和较短的,T2,驰豫特点。所以在,T1,信号强度较低，影像呈灰黑色。随着短,T2,的弛豫特点，信号强度增加不多，影像呈中等灰黑色。,韧带和肌腱组织,质子密度低于肌肉组织，该组织也具有长,T1,和短,T2,弛豫特点，均表现为中低信号。,骨骼组织,骨皮质内所含的质子密度很小，,MR,信号非常弱，,T1 T2,均为黑色低信号。钙化软骨的质子密度特点与骨皮质相同，为黑色低信号。,纤维软骨组织质子密度明显高于骨皮质和钙化软骨。具有较长的,T1,和较短的,T2,弛豫特征，但因其具有一定的质子密度，故在,T1,或,T2,加权像上，信号强度不高，呈中低信号。,透明软骨内含有75%-80%的水份，具有较大的质子密度，并具有较长的,T1,和长,T2,弛豫特征。,顺磁性物质,含有不成对的电子，常见的有铁、铬、钆、锰等金属、稀土元素及自由基。在磁场中顺磁性物质的磁进动与组织内质子进动相互作用，产生一个随机变化的局部微小磁场，这个微小磁场的变化频率与,Larmor,频率接近，从而使,T,1,弛豫时间缩短,。,脂类分子,纯水分子非常小，运动频率非常高，远高于,Larmor,频率。大分子如蛋白质和,DNA,分子运动频率较慢，低于,Larmor,频率。所以大、小分子在,T,1,加权上均呈低信号。脂类分子为中等大小，其运动频率高于蛋白质，低于纯水，与,Larmor,频率相似，所以,T,1,弛豫时间短，,T,1,加权像呈高信号。,临 床 应 用,膝关节正常解剖,骨挫伤,指骨小梁的水肿、出血,甚至骨小梁的微骨折,MRI,上表现为,T1WI,信号减低,T2WI,信号增高.,膝关节外伤,MRI,半月板损伤,Stoller,半月板损伤分级四级,一级：半月板内呈球形高信号，与关节面无关;,二级：病变呈位于半月板内的线性高信号，未达半月,板关节面;,三级：3,A,半月板内线性异常高信号，与关节缘毗邻，,3,B,半月板内异常高信号，形态不规则，与关节,缘毗连，周边撕裂的半月板广泛变性;,四级：在三级撕裂的基础上，半月板变性更加明显。,三级以上属于真性撕裂，一级和二级为损伤或退行性改变,一级 外侧半月板后角见灶性高信号，不与半月板关节面相接触,二级：病变呈位于半月板内的线性高信号，未达半月板关节面;,三级 内侧半月板后角内见线形高信号达到半月板的关节面下缘,盘状,半月板,半月板异常增厚增大，,最窄处大于1.41.5,CM，,外侧缘高于2.0,CM.,以外侧多见。,关节镜能很好地显示3级及以上半月板撕裂，由于,1-2,级损伤未累及半月板表面关节镜无法看到半月板的内部改变，所以，,MRI,对发现早期半月板退变和隐性损伤很重要。,MRI,对半月板损伤的误诊。,膝关节韧带损伤,正常交叉,韧带,前交叉韧带自胫骨髁间前窝斜向外后上方，呈散开状止于股骨外侧髁的内侧面后部。,后交叉韧带自胫骨髁间后窝斜向内前上方，止于股骨内髁的外侧面。,正常韧带在各个序列中均为低信号。,ACL,撕裂,MRI,征象,1.,前交叉韧带信号增高,2.,前交叉韧带走向异常（扭曲），和胫骨的交角变小,3.,前交叉韧带连续性中断,4.,出现假瘤征、空虚征,最常见的撕裂部位是中部、其次是股骨髁附着点，最少见部位是胫骨附着点。,假 瘤,扭曲和空虚,剪切伤,直接接触伤，是当膝关节中度屈曲,(1030),时受到一个纯粹的外翻力作用。,多见于美式橄榄球运动。,水肿以股骨外侧髁最明显，其次是股骨内侧髁的内侧副韧带附着点，是由于受到外翻力作用而使内侧副韧带的撕脱所致。,可合并内侧副韧带的不同程度撕裂、前交叉韧带撕裂、内侧半月板撕裂（,O,Donoghue,triad）。,O,Donoghue,三联征,PCL,撕裂,MRI,表现,后交叉韧带连续性中断，残余的交叉韧带退缩、扭曲,。,后交叉韧带胫骨附着点的撕脱较常见，,表现为胫骨平台后部有线形的,T,1,加权稍低信号，,T,2,加权，,STIR,高信号的骨折线，,撕脱的碎片和后交叉韧带相连而韧带的连续性未见中断,侧副韧带损伤,内侧副韧带又称为胫侧副韧带，是由平行的和斜行的纤维所组成，长度约,11cm,，宽度约,1.5cm,，起自股骨内侧收肌结节之下，止于胫骨的内侧。,外侧副韧带又称为腓侧副韧带，起自股骨外上髁上方，止于腓骨小头下方，呈一个圆索状结构，长约,5-7cm,。,内侧副韧带撕裂,外侧副韧带撕裂,SWI,的基本原理,(,susceptibility weighted imaging),SWI,是一项反映组织磁化属性对比度增强技术.,包含,磁敏感效应较强,物质的组织磁化属性与背景组织明显不同，在强度图像的后处理中使用相位蒙掩（,phase mask,）,技术提高对磁敏感效应物质的显示，使其在,SWI,图像相位对比明显增强.,磁敏感效应较强的物质,主要包括去氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素、铁沉积（铁蛋白）以及钙沉积等，引起空间相位的改变，,SWI,图像上,呈显著的低信号改变。,SWI,的临床应用,低流量血管畸形及血管瘤的显示；,多发细小出血的显示；,良恶性出血的鉴别；,对肿瘤内血管和出血的显示；,铁沉积的显示；,脑外伤的显示；,显示早期脑梗死并发出血；,在脑外伤的应用,显示弥漫性轴索损伤。在灰白质交界处的多发小出血灶，较常规,MRI,敏感。,总 结,SWI,通过引入相位信息来获得组织磁敏感的对比度，相对于其他影像方法，,SWI,图像可以更好的显示静脉血管，出血以及铁沉积。目前，,SWI,技术在临床中，已经用于影像脑外伤、血管畸形以及肿瘤周围的血供分析。除此之外，关于,SWI,技术仍进行着其他一些临床应用的评估，相信在未来，,SWI,技术将会获得更广泛的应用。,加 强 合 作,共 同 发 展,