CTMR臨床應(yīng)用簡(jiǎn)要介紹

CT、MR基礎(chǔ)知識(shí)

1整理pptCT成像2整理ppt一、CT的基本原理

計(jì)算機(jī)斷層掃描（computedtomograhy，簡(jiǎn)稱CT），是計(jì)算機(jī)與X線檢查技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。當(dāng)高度準(zhǔn)直的X線束環(huán)繞人體某一部位作斷面掃描（通常是橫斷面）時(shí)，部分光子被吸收，X線強(qiáng)度因而衰減，未被吸收的光子穿透人體后，被檢測(cè)器（detector)接收，然后經(jīng)放大并轉(zhuǎn)化為電子流，作為模擬信號(hào)輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理運(yùn)算，重建成圖像，由陰極線管顯示出圖像來，供診斷用。

檢測(cè)器接收射線信號(hào)的強(qiáng)弱，取決于人體截面內(nèi)組織的密度，密度高的組織如骨吸收X線較多，檢測(cè)器測(cè)得的信號(hào)信號(hào)弱；反之，如脂肪、含氣的臟器吸收X線少，測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)。這就是CT利用X線穿透人體后的衰減特征作為診斷病變的依據(jù)。

計(jì)算機(jī)將檢測(cè)器接受到的射線信號(hào)的強(qiáng)弱利用數(shù)學(xué)處理方法重組圖像，顯示到熒光屏上，就形成受檢面的CT圖。3整理ppt二、CT值

CT的特點(diǎn)是能夠分辨人體組織密度的輕微差別，所采用的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)各種組織對(duì)X線的線性吸收系數(shù)來決定的。為了計(jì)算與論述方便，將線性衰減系數(shù)劃分為2000個(gè)單位，稱為CT值。以水為0值，最上界骨的CT值為1000；最下界空氣的CT值為-1000。

實(shí)際上，CT值是CT圖像中各組織與X線衰減系數(shù)相當(dāng)?shù)膶?duì)應(yīng)值。

CT值不是絕對(duì)不變的數(shù)值，它不僅與人體內(nèi)在因素如呼吸、血流等有關(guān)，而且與X線管電壓、CT裝置、室內(nèi)溫度等外界因素有關(guān)，所以應(yīng)經(jīng)常校正，否則將導(dǎo)致誤診。4整理ppt三、窗寬、窗位

人體組織CT值的范圍為-1000到+1000共2000個(gè)分度，而人眼不能分辨這樣微小灰度的差別，僅能分辨16個(gè)灰階。為了提高組織結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的顯示，能分辨CT值差別小的兩種組織，操作員根據(jù)診斷需要調(diào)節(jié)圖像的對(duì)比度和亮度，這種調(diào)節(jié)技術(shù)稱為窗技術(shù)--窗寬、窗位的選擇。

窗寬是指顯示圖像時(shí)所選用的CT值范圍。窗寬的寬窄直接影響圖像的對(duì)比度；窄窗寬顯示的CT值范圍小，可分辨密度較接近的組織或結(jié)構(gòu)，如腦組織；反之，窗寬加寬的CT值幅度大，對(duì)比度差，適用于分辨密度差別大的結(jié)構(gòu)如肺、骨質(zhì)。

窗位是指窗寬上、下限CT值的平均數(shù)。窗位的高低影響圖像的亮度；窗位低圖像亮度高呈白色；窗位高圖像亮度低呈黑色。5整理ppt四、影響CT圖像的因素

1、窗寬、窗位

如果要獲得較清晰且能滿足診斷要求的CT圖像，必須選用合適的窗寬、窗位，否則不僅圖像不清楚，還難以達(dá)到診斷要求，降低了CT掃描的診斷效能。

2、噪聲和偽影

噪聲分掃描噪聲和光子噪聲。

偽影有：

患者在掃描中移動(dòng)、呼吸、腸蠕動(dòng)等可造成移動(dòng)偽影；

人體內(nèi)、外金屬異物，術(shù)后銀夾、枕骨粗窿，雞冠等過高密度影產(chǎn)生放射狀告密度條狀影；

機(jī)器本身發(fā)生故障。

3、部分容積效應(yīng)和周圍間隙現(xiàn)象。

4、CT的分辨率

分空間分辨率和密度分辨率6整理ppt五、CT的增強(qiáng)掃描

經(jīng)靜脈給予水溶性碘造影劑使病變組織X線吸收率增高，加大了正常與病變組織間灰階的差別，從而提高了病變的顯示率。這種方法稱之為造影增強(qiáng)檢查。

病變組織的強(qiáng)化是由于其含碘量增加而使局部密度增高，其機(jī)理主要與局部血流量增加（異常血管增生）或血液內(nèi)碘含量增高；血腦屏障遭到破壞，造影劑漏出血管外等因素有關(guān)；病變組織內(nèi)造影劑的代謝與正常組織代謝不同，造成病變組織與正常組織間灰階差別。

常用造影劑有①離子型造影劑，如泛影葡胺；

②非離子型造影劑，如歐乃派克。

造影劑的給藥方法①一次性注射或集團(tuán)注射法

②靜滴法

③蛛網(wǎng)膜下腔給藥作椎管或腦室

造影掃描7整理ppt六、CT裝置的基本結(jié)構(gòu)

由掃描裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像顯示、記錄、儲(chǔ)存等部分組成。

掃描裝置包括X線球管、探測(cè)器與信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。8整理ppt七、螺旋CT

通常的CT機(jī)X線球管做往返圓周運(yùn)動(dòng)。每次掃描都經(jīng)過啟動(dòng)、加速、勻速采集數(shù)據(jù)、減數(shù)、停止幾個(gè)過程，使掃描速度難以大幅度提高。且僅能獲得二維（2D）信息。

螺旋CT應(yīng)用滑環(huán)技術(shù)，使得X線球管做單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)患者檢查床以均勻速度平移前進(jìn)或后退中，連續(xù)采集體積數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。能夠獲得三維（3D）信息。

與普通CT機(jī)相比螺旋CT的優(yōu)點(diǎn)是：

①提高病變發(fā)現(xiàn)率

②提高掃描速度

③提高病變密度測(cè)定

④可能減少造影劑用量

⑤在造影劑最高時(shí)成像

⑥可變的重建掃描層面

⑦可建重疊掃描層面

⑧可行多層面及三維重建9整理pptMRI成像10整理ppt

核磁共振（MagneticRasonanceImaging,MRI)的臨床應(yīng)用，進(jìn)一步提高了影像學(xué)診斷，特別是腦、脊髓、骨骼和軟組織等方面影像診斷的水平。它促進(jìn)了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)向更高層次的發(fā)展，是繼CT應(yīng)用以后影像學(xué)科的又一次飛躍。

一、磁共振成像原理

1、什么叫核磁？什么叫核磁共振？

物質(zhì)是由分子構(gòu)成，分子由原子組成。原子是由質(zhì)子和中子組成。其中質(zhì)子與MRI成像有關(guān)。

成物組織中含有1H、13C、23Na、31P等元素，這些元素的原子核均為帶有奇數(shù)質(zhì)子的原子核。其中1H是人體內(nèi)數(shù)量最多的元素，且原子核只含一個(gè)質(zhì)子，是人體內(nèi)最活躍、最易受外界磁場(chǎng)影響的原子核，故目前設(shè)計(jì)的磁共振成像機(jī)大多數(shù)是采用氫質(zhì)子成像的。

氫質(zhì)子廣泛的存在于生物組織、水和脂肪中。

和地球一樣，氫質(zhì)子也圍繞自身軸自轉(zhuǎn)。氫質(zhì)子帶正電荷，在自旋運(yùn)動(dòng)中，隨之旋轉(zhuǎn)的電荷則產(chǎn)生電流，由之產(chǎn)生質(zhì)子自身的磁性及相應(yīng)的磁場(chǎng)--核磁。

11整理ppt

如果把每一個(gè)質(zhì)子看作為一個(gè)小磁體，它就具有自身的南、北極向及磁力。在自然狀態(tài)，生物體質(zhì)子處于無(wú)序狀態(tài)，同一瞬間不同朝向質(zhì)子的磁力相互抵消，物質(zhì)也不顯示磁性。

當(dāng)把物質(zhì)置入一強(qiáng)的外磁場(chǎng)內(nèi)（相當(dāng)于MRI設(shè)備的磁體）時(shí)，無(wú)序排列的質(zhì)子的南、北極向?qū)⑴c外磁場(chǎng)磁力方向平行排列，但方向可相反。依據(jù)量子物理學(xué)原理，具有較高能級(jí)的質(zhì)子處于與外磁場(chǎng)反方向平行排列；具有較低能級(jí)的質(zhì)子處于與外磁場(chǎng)同方向平行排列。這兩種能級(jí)質(zhì)子磁力幾乎相互抵消，僅有少部分處于低能級(jí)的質(zhì)子保持有磁力。其相互疊加形成縱向磁化矢量。

質(zhì)子沿自身軸做自旋運(yùn)動(dòng)。處于外加磁場(chǎng)內(nèi)的質(zhì)子自旋軸沿外磁場(chǎng)軸向，即磁力線方向，呈一種陀螺樣旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，質(zhì)子的這種運(yùn)動(dòng)方式稱為-進(jìn)動(dòng)。質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)有一定的頻率，稱為--進(jìn)動(dòng)頻率，其與外磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)相關(guān)。12整理ppt

用一個(gè)頻率與進(jìn)動(dòng)頻率相同的射頻脈沖（Radiofrequencypulse,簡(jiǎn)稱RF）激發(fā)欲檢查的物質(zhì)的原子核，引起共振，即核磁共振。在RF的作用下，一些原子核不但相位發(fā)生變化，并且吸收能量躍遷到較高能態(tài)。在RF激發(fā)停止后，有關(guān)原子核的相位和能級(jí)都恢復(fù)到激發(fā)前的狀態(tài)。這過程稱為馳豫（Ralaxion)。這些能級(jí)變化和相位變化所產(chǎn)生的信號(hào)均能被接收器所側(cè)得，傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生MR信號(hào)圖像。

13整理ppt二、馳豫時(shí)間

處于不同物理、化學(xué)狀態(tài)下的質(zhì)子在RF激發(fā)和激發(fā)停止后所發(fā)生的相位變化，能量傳遞與復(fù)原的時(shí)間各不相同。這段時(shí)間稱為弛豫時(shí)間。弛豫時(shí)間有兩種：T1和T2。

T1弛豫時(shí)間又稱縱向弛豫時(shí)間，即900RF后，質(zhì)子從縱向磁化轉(zhuǎn)為橫向磁化之后恢復(fù)到原磁化矢量63%所需的時(shí)間，它反映了分子自然活動(dòng)頻率和Larmor頻率之間的關(guān)系。當(dāng)分子自然活動(dòng)頻率與Larmor頻率相似或接近時(shí)，則這種分子的T1時(shí)間較短，相反T1時(shí)間較長(zhǎng)。膽固醇分子的自然活動(dòng)頻率接近目前所用磁共振機(jī)的Larmor頻率，故其T1時(shí)間甚短，反映在MR圖像上為高信號(hào)；水分子和蛋白質(zhì)分子的自然活動(dòng)與Larmor頻率相差較大，故兩者的T1時(shí)間較長(zhǎng)，反映在MR圖像上為低信號(hào)。

T2弛豫時(shí)間又稱橫向弛豫時(shí)間，T2表示在完全均勻的外磁場(chǎng)中橫向磁化所維持的時(shí)間。即900RF后，共振質(zhì)子保持相干性或保持在相位中旋進(jìn)的時(shí)間。T2衰減為共振質(zhì)子之間的相互磁作用引起，不涉及能量的傳遞，而只引起相位的變化。隨著質(zhì)子的活動(dòng)頻率增加，T2將變長(zhǎng)。

人體各組織、器官的T1、T2值有很大的差別，MRI的作用之一實(shí)際上就是利用這種差別來鑒別組織、器官和診斷疾病。14整理ppt三、T1加權(quán)像（T1WI）T2加權(quán)像（T2WI）

MR圖像構(gòu)成和對(duì)比取決于兩個(gè)因素：即來源于樣本組織和結(jié)構(gòu)的性質(zhì)（內(nèi)在的）對(duì)比和各種不同成像序列的參數(shù)造成的不同對(duì)比（外在的）所組成。

構(gòu)成樣本組織和結(jié)構(gòu)內(nèi)在對(duì)比的基本因素是：T1、T2弛豫時(shí)間。利用各種不同成像序列的參數(shù)來突出某中因素的表達(dá)，稱為加權(quán)像。在MRI中最常用的是T1WI、T2WI、質(zhì)子加權(quán)（PdWI），另外還有現(xiàn)今提到最多的彌散加權(quán)圖象（DWI）等。

T1WI時(shí)，圖象上的灰階與T1時(shí)間成反比，即T1時(shí)間短，信號(hào)強(qiáng)度高，在圖象上越亮（越白）；T1時(shí)間越長(zhǎng)，信號(hào)強(qiáng)度越低，在圖象上越黑。

T2WI時(shí)，圖象上灰階與T2時(shí)間成正比，即T2時(shí)間越短，信號(hào)強(qiáng)度越低，在圖象上越黑；T2時(shí)間越長(zhǎng)，信號(hào)強(qiáng)度越高，在圖象上越亮（越白）。

15整理ppt四、磁共振成像機(jī)結(jié)構(gòu)

1、主磁體提供高磁場(chǎng)、高穩(wěn)定性和高均勻度的磁場(chǎng)。

分永磁型、常導(dǎo)型和超導(dǎo)型。

按磁場(chǎng)強(qiáng)度分：超底磁場(chǎng)（＜0.1T）、低磁場(chǎng)（＜

0.35T）、中磁場(chǎng)（0.5—1.0T）和高磁場(chǎng)（＞1.5T）。

2、梯度磁場(chǎng)

3、射頻系統(tǒng)包括射頻線圈和接受線圈

4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

5、輔助設(shè)備包括操作臺(tái)、工作站、磁體屏蔽等設(shè)備。

16整理ppt五、磁共振成像掃描序列

1、自旋回波序列（SE序列）

2、快速自旋回波序列（FSE序列）

3、反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（IR序列）

以TI表示反轉(zhuǎn)間隔時(shí)間，常規(guī)為500—700ms。若TI值在100—200ms時(shí)，稱為STIR法，有抑制脂肪的作用。若TI值在1500—2500ms時(shí)，稱為FLAIR法，有抑制水的作用。

4、梯度回波法（GRE序列）

5、功能磁共振成像技術(shù)

a、彌散加權(quán)成像（DWI）

b、灌注成像（PWI）

c、血液氧飽和水平檢測(cè)（BOLD）

d、磁共振波譜分析（MRS）17整理ppt六、磁共振成像的檢查方法

1、常規(guī)MR掃描

一般以橫軸位掃描為主，根據(jù)不同情況再選用矢狀位或/和冠狀位掃描。常規(guī)做T1WI、T2WI掃描，（脊柱橫斷位多采用GRE序列T2*掃描），根據(jù)情況加做脂肪抑制（STIR）掃描、水抑制（FLAIR）掃描。

T1WI圖象對(duì)不同軟組織結(jié)構(gòu)有良好的對(duì)比度，適于觀察軟組織的解剖結(jié)構(gòu)；T2WI和PdWI顯示病變的信號(hào)變化明顯，利于觀察病理變化。T1WI、T2WI或PdWI圖象的結(jié)合則有助于病變的定位、定量和定性診斷。

2、增強(qiáng)MR掃描

增強(qiáng)MR對(duì)比劑化學(xué)名簡(jiǎn)稱為Gd-DTPA，國(guó)產(chǎn)制劑如磁顯葡胺。靜脈給藥后行T1WI掃描。18整理ppt增強(qiáng)MR掃描的主要用途：

a、發(fā)現(xiàn)病變：平掃M(jìn)R成像呈等信號(hào)病變，未顯示的多發(fā)或

細(xì)小病變、未確診或可疑的病變等，增強(qiáng)MR掃描多數(shù)

可進(jìn)一步確定或排除病變的存在。

b、病變定位：增強(qiáng)MRI有利于判斷病變的起源，延伸范圍及

與周圍組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為臨床診斷、治療提供依據(jù)。

c、病變定性：增強(qiáng)MRI提供病變的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、邊緣狀況、血

液供應(yīng)等信息，有助于腫瘤與非腫瘤病變、良性與惡

性腫瘤的鑒別診斷，甚至可作出病理性質(zhì)的預(yù)測(cè)。

d、病變與水腫的鑒別：增強(qiáng)MR掃描上病變常有不同程度的

強(qiáng)化，故可與無(wú)強(qiáng)化的水腫區(qū)鑒別。

e、術(shù)后改變與腫瘤復(fù)發(fā)的鑒別：術(shù)后改變包括腦水腫、出

血、軟化、壞死、囊樣、纖維化和鈣化，與術(shù)后腫瘤

復(fù)發(fā)的鑒別臨床上十分困難。增強(qiáng)MR掃描上腫瘤復(fù)發(fā)

常有不同程度的強(qiáng)化，從而可無(wú)強(qiáng)化或強(qiáng)化甚微的術(shù)

后改變相鑒別。19整理ppt3、MR血管成像，簡(jiǎn)稱MRA

常用兩種血管成像的模式：時(shí)間飛躍法（TOF法）和相位對(duì)比法（PC法）。

MRA常應(yīng)用于腦、頭頸部、心血管、腹盆腔及四肢血管的成像檢查，用于評(píng)價(jià)血管的解剖與變異，診斷血管性疾病，如動(dòng)脈瘤、夾層動(dòng)脈瘤、血管畸形、血管閉塞、腫瘤循環(huán)及腫瘤血管侵犯等病變。

腦MRA的適應(yīng)癥是：

①非常規(guī)血管造影適應(yīng)癥的者，如老人、幼兒、碘劑過敏者

②評(píng)價(jià)腦血管手術(shù)后血管再通、開放或狹窄

③尋找不明原因顱內(nèi)出血的病因

④腦血管疾病的普查與篩選

⑤腦血管的解剖、變異和功能性研究

4、MR水成像

包括MR腦室成像、脊髓腔成像、膽道成像、尿路成像等。

20整理ppt21整理ppt七、正常人體組織MR信號(hào)特征

組織名稱T1WIT2WI

脂肪、骨髓白灰白

肌肉黑灰灰

肌腱、韌帶黑黑灰

骨骼、鈣化黑黑

纖維軟骨黑黑灰

透明軟骨黑灰灰

氣體黑黑

水分黑白

血流黑黑

注：灰度由低至高分為黑、灰黑、灰、灰白和白五級(jí)，分別表示不同組織的信號(hào)特征。22整理ppt八、異常病變的MR信號(hào)

1、水腫分細(xì)胞性水腫、血管源性水腫和間質(zhì)性水腫

均使T1、T2值延長(zhǎng)。

2、血腫血腫分期與MR信號(hào)變化規(guī)律

超急性期急性期亞急性期慢性期

早期中期晚期

T1WI等信號(hào)等信號(hào)外圍見稍高信號(hào)高信號(hào)向中心擴(kuò)展整體高信號(hào)逐漸下降

T2WI等信號(hào)低信號(hào)低信號(hào)外圍見稍高信號(hào)整體高信號(hào)外周低信號(hào)環(huán)逐漸下降

機(jī)理去氧Hb細(xì)胞內(nèi)高鐵Hb細(xì)胞外出現(xiàn)高鐵Hb含鐵血黃素沉積高鐵Hb分解成半色素

3、變性變性病變含水量增加，T1T2值延長(zhǎng)；

變性組織內(nèi)脫水，如椎間盤變性，T2值降低呈低信號(hào)。

4、壞死早期，含水量增加，呈長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)改變

修復(fù)期，肉芽組織形成，呈稍長(zhǎng)T1稍長(zhǎng)T2信號(hào)特征。

晚期，纖維化治愈后，呈長(zhǎng)T1短T2信號(hào)特征。

5、囊變含液囊腫呈邊緣光滑的長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)特征，若囊液含豐

富的蛋白質(zhì)或脂類物質(zhì)時(shí)，則呈短T1長(zhǎng)T2信號(hào)特征。

6、梗塞急性期，由于組織缺血、缺氧，進(jìn)而水腫、變性、壞死和囊樣，呈

長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)。

后期，纖維組織增生修復(fù)，水腫消退，呈長(zhǎng)T1短T2信號(hào)改變。

7、腫瘤信號(hào)特征與腫瘤組織結(jié)構(gòu)相關(guān)。23整理ppt九、MR檢查和診斷的優(yōu)點(diǎn)

1、高對(duì)比度24整理ppt2、分子生物學(xué)和組織學(xué)診斷的提高25整理ppt3、心臟、大血管形態(tài)和功能診斷的提高26整理ppt4、無(wú)骨偽影27整理ppt5、任意方位斷層28整理ppt6、無(wú)損傷的安全檢查

7、空間分辨率高

十、MRI檢查和診斷的缺點(diǎn)

1、成像速度慢

2、運(yùn)動(dòng)偽影

3、鈣化灶

4、禁忌癥如裝有心臟起搏器、眼球內(nèi)金屬異物、動(dòng)脈

瘤銀夾結(jié)扎術(shù)后、體內(nèi)留置金屬異物或金屬

假肢。因監(jiān)護(hù)儀器、搶救器材不能帶入MR檢

查室，危重患者不宜做MRI檢查。有幽閉恐懼

癥的患者不能完成此項(xiàng)檢查。29整理ppt30整理ppt十一、MR與CT的比較

中樞神經(jīng)系統(tǒng)種類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

CT1、高度普及1、矢狀面困難

2、對(duì)急性期出血高度敏感2、骨偽影

3、已建立診斷標(biāo)準(zhǔn)3、脊髓直接成像困難MRI1、任意方位斷層對(duì)鈣化、骨病病變的診斷較差

2、組織對(duì)比度高（白質(zhì)疾病、腫瘤、水腫等）

3、無(wú)骨偽影

4、脊髓可顯示