MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用課件

MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院放射科陸建平MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MRI技術(shù)進展特點硬件和軟件齊頭并進，軟件進步更快，更注重臨床實際應(yīng)用。設(shè)備發(fā)展的兩極化明顯，高檔設(shè)備用于臨床研究與功能的開發(fā)，低檔設(shè)備移植高、中檔設(shè)備已開發(fā)較成熟的功能和軟件，改善性能指標，拓寬適用范圍。成像速度越來越快，實時成像逐步應(yīng)用于臨床。解剖成像與功能成像相結(jié)合。影像診斷與介入治療設(shè)備相結(jié)合。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備硬件的發(fā)展MR設(shè)備硬件的發(fā)展開放型磁體設(shè)計和中場超導(dǎo)開放式MR設(shè)備初衷是強調(diào)作介入治療及檢查中的監(jiān)護等性能，實際用于介入治療的機會遠少于常規(guī)診斷性操作。性能逐年提高，圖像質(zhì)量、可實施的功能、成像速度等性能已可達到較高水平，甚至不排除高場設(shè)備將來向開放型設(shè)計轉(zhuǎn)化的可能性。較高的場強、改水平磁場為垂直磁場設(shè)計。梯度場強(可達15mT/m到20mT/m)和切換率進一步提高，場均勻性更好，體積和重量更小。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備硬件的發(fā)展專用MR設(shè)備目前MR專用機已作為成熟的機型推廣，部分醫(yī)院采用搭配添置通用MR機和專用MR機。MR專用機主要有頭顱專用機、心臟專用機與骨與關(guān)節(jié)專用機，頭顱與心臟專用機為高場(或超高場)機，如3.0T甚至4.7T設(shè)備；骨與關(guān)節(jié)專用機傾向為中、低場開放型設(shè)備。研究應(yīng)用及臨床應(yīng)用MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備硬件的發(fā)展梯度場強改進梯度場強決定切換率及最短TR、TE、圖像矩陣大小、成像速度、最小回波間隔等性能參數(shù)。但較高的梯度場會伴有磁體內(nèi)很強的梯度噪音及神經(jīng)肌肉刺激。增加梯度場強：可增加到30-40-50mT/m，同時伴有以下不同的技術(shù)措施。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備硬件的發(fā)展梯度場強改進雙梯度系統(tǒng)：在磁體線圈內(nèi)，內(nèi)置較短的梯度線圈，局部迭加較高梯度場，切換率可達150，用于功能性檢查。組合表面線圈系統(tǒng)：在頭線圈上附有一組梯度線圈，工作時形成了與雙梯度系統(tǒng)類似的迭加梯度場，場強可達60mT/m，切換率可達400，適用于在高場條件下實施功能成像。多通道+多方向采集和多通道快速成像系統(tǒng)：是提高有效切換率的一種方式，可使30mT/m的梯度場強相當(dāng)于60mT/m者，切換率也可達400，使用時無神經(jīng)肌肉刺激。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備硬件的發(fā)展磁體降噪設(shè)計：體線圈內(nèi)置真空層及幾種技術(shù)的綜合。據(jù)介紹可使噪音水平下降90%。線圈的發(fā)展：各部分線圈相控陣化，提高信噪比；聯(lián)合相控陣線圈用于全身各部位聯(lián)合檢查；新型線圈不斷開發(fā)（如對稱性體線圈）。MR磁體進一步緊湊化：液氦消耗大幅度降低，運行成本下降。重建速度進一步增加：最快可達120幀/s，實時成像成為可能。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備軟件功能的發(fā)展功能性MRI(fMRI)已經(jīng)發(fā)展了數(shù)年的fMRI從廣義上主要包括灌注成像、彌散成像和腦皮質(zhì)功能定位。灌注與彌散成像較早應(yīng)用于顱腦，近年試用于心臟。近年內(nèi)fMRI的發(fā)展明顯拓寬了原有的概念與應(yīng)用范疇。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用功能性MRI(fMRI)

神經(jīng)學(xué)功能性MRI——顯微水、微血管動力學(xué)、血氧/流消耗成像等實時fMRI，快速實時顯示。螺旋fMRI，利用在K-空間螺旋采集的技術(shù)得到各種腦血流灌注的信息，如rCBU、rCBF、rMTT等。彌散成像，進一步提高設(shè)備可達到的B值，4000-10000，從而獲得更高分辨力的彌散影像彌散與灌注成像誤匹配成像，利用計算機技術(shù)把兩種影像迭加，通過對比可提高病變顯示率MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用功能性MRI(fMRI)

神經(jīng)學(xué)功能性MRI動脈血質(zhì)子自旋標記成像。抗血管生成因子輔助fMRI。張力性成像(tensorimaging),通過采集六個不同方向的相位編碼，測定組織張力差別的成像方法.其它fMRI的新技術(shù)，如快速T1FLAIR(+對比劑注射)、FRFSE、相位敏感IR、快速SET2、自旋-彌散成像等。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用DW-EPI診斷急性腦梗塞FLAIRDiffusion-weightedEPIdemonstratesacutestrokeinparietallobeSub-acute,chroniclesionsappearisointenseorhypointenserelativetoacutelesionFLAIR+DW-EPIusedtodifferentiatenewfromoldlesionsDW-EPI陳舊區(qū)細胞毒性水腫區(qū)MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用NegativeEnhancementIntegral(NEI)rCBV灌注成象研究MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MeanTimetoEnhance(MTE,MTT)新浪潮軟件

灌注成象研究MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用PatientStatus:postsurgeryandradiotherapyforglioblastomaEPIimagingisaddedtoconventionalMRtogenerateCBVMapsCBVMapcandifferentiaterecurrenttumorfromnecrotictissueoredemaEdemaorRecurrentTumor?RecurrenttumornotseenonT2orT1RecurrentTumorCBVMapT2T1新浪潮軟件

腦血流灌注診斷術(shù)后腫瘤再發(fā)MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用St.LukesHospital,Milwaukee,WI,Bregeretal.FLAIRvs.DiffusionrevealsacuteinfarctDiffusionvs.DSCrevealstissue-at-risk彌散成像和灌注成像診斷急性腦梗塞NEI圖MTE圖MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用

humanbrainmappingfMRI臨床應(yīng)用:功能區(qū)域定位刺激反應(yīng)程度手術(shù)計劃系統(tǒng)非損傷性治療MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用AVMPatientpresentingwithAVMinmiddletemporallobefMRIofauditoryactivationperformedwithEPIimagingEloquentregioninvolvedwithauditoryreceptionindentifiedposteriorandsuperiortoAVM-avoidedandpreservedduringsubsequenttreatmentAVMHospitaloftheUniversityofPennsylvaniaauditoryreceptionfMRI用于手術(shù)計劃系統(tǒng)聽覺中樞反射區(qū)MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用Providesthecapabilitytoobtaintheapparentdiffusioncoefficientofunderlyingtissueandexp(-b*ADC)toeliminate/reduceT2-shinethrougheffectsFLAIRDWIexp.ADCADCMapping-FuncTool99MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用

DiffusionTensorImaging

T2+6diffusiondirectionsanisotropymap-visualizewhitemattertractsTrueisotropicdiffusionimageDiffusionTensorImagingT1-PostFLAIRADCRelativeAnisotropyImageCourtesyofDr.Tsuruda,UniversityofUtahMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用ClinicalApplicationsofReal-timefMRIImageCourtesyofDr.Jackson,Dr.Sawaya,Dr.LeedsMDAndersenCancerCenter,HoustonSurgicalPlanningLeft-handfingertappingMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用功能性MRI(fMRI)

心臟功能性MRI利用心臟灌注脈沖序列可在極短時間(20s)內(nèi)實時顯示一系列心肌灌注信息。可顯示和計算一系列心臟的形態(tài)學(xué)和功能信息，如心壁運動、流速測量、粥樣斑塊特征、左室功能(全部、局部)、動態(tài)心功能(與靜態(tài)對比)等。冠狀動脈高分辨率3D螺旋MRA，可和灌注成像技術(shù)互相補充。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用Speed,Performanceand

Reliability

Dedicated

CardioVascularMR

UltrafastTechniques

TissueCharacterizationCoronaryMyocardialPerfusionDetectionofInfarctTimeresolvedMRangioVesselWallImagingInteractiverealtimeFlowquantificationMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用ECG-GatedDoubleIRFSEAddenbrooke’sHosp.,Cambridge,UK23MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MRHighresolutionimageofaorticvalveCardiacMorphologyAorticvalveimagingECG-gatedblackbloodFSEBlood

&fatsuppressedusingDbl/TrplIRHighresolutionimagesofaorticvalve,comparabletoEchoNHLBI,GEMSEpsteinetal.EchocardiographyimageofaorticvalveMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用Themostpowerfulsystemintheindustry

MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用ClinicalMRVentricularFunction/MorphologyLCE-NHLBI16secbreath-holdFullR-RcoverageHighspatialandtemporalresolutionFASTCINEMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用AorticDissectionAorticDiseaseCambridgeUniversityBlackbloodFSEMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用ExcellentSoftTissueContrast

forTissueCharacterizationKerckhoffHeartKlinik,GermanyIdentificationoffattyinfiltrationintheinfarctedregionfatsuppressedT1breathholdMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用ExcellentMyocardialDefinitionNewtechniqueCleardelineationofmyocardiumHighbloodsignalHalfthescantimeMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用

UltrafastImagingoftheCoronaries2Dbreathhold3DbreathholdMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用3DBreathholdLeftCoronaryRightCoronaryAorticRootLeftCircumflexMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用LeftCoronaryArteryStenosisUniversityHospital,RotterdamConventionalAngiography3DBreathholdMRAVolumeRenderedMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用KerckhoffHeartKlinik,GermanyClearVisualizationoftheCoronaries2DBreathhold:10sec2DBreathholdTSEMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用CoronaryMRAngiographywithoutcontrastagentERESAImagingCenter,Valencia,SpainMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用CoronaryMRAngiographyUltrafast3Dimagingin23seconds

NorthwesternUniversity,ChicagoMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用HighSpeedCoronaryMRANorthwesternUniversity,ChicagoUltrafast3Dimagingin23secondsMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用

MyocardialPerfusion

FirstPassDynamicImagingSubsecondimagingFollowingIVinjectionAbolusofcontrastagentPerfusiondeficitseenpre-contrastMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用Dynamicfirst-passperfusionBreathholdT2pre-contrastPatientwithSubendocardialInfarctLesionDetectionandMyocardialPerfusionMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用StenosisinabranchvesselofthecircumflexcoronaryarteryMyocardialViabilityfastandrobustdetectionofinfarctsNorthwesternUniversity,ChicagoWallMotionStudyViabilityStudyMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用RealTimeImagingInteractivity

TrueflexibilitywithoutECGtriggeringfreebreathingMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用磁共振血管成像(MRA)對比增強MRA：有釓劑自動密度跟蹤軟件。此外非釓劑對比劑增強MRA，可對比劑在血管內(nèi)廓清時間長達2小時。短TE技術(shù)，TE時間已從過去2-3ms減少到0.6ms。提高成像與重建速度：可作實時或近于實時成像，做期相精確的動態(tài)MRA。大矩陣采集：提高MRA對小血管的分辨能力，使用10242甚至20482矩陣原始影像的采集。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用磁共振血管成像(MRA)薄層塊多層塊重疊采集伴偽影抑制技術(shù)：消除MOTSA技術(shù)的階梯狀輪廓，重建更自然的血管影像。步進MRA：類似DSA步進方式的分段成像并進行拼接，得到完整的下肢血管影像。4D與血管內(nèi)窺鏡顯示：關(guān)于4D的概念不盡一致，有解釋為增加了時間軸；另有解釋為在3D的基礎(chǔ)上增加了血管透明化的顯示技術(shù)。血管內(nèi)窺鏡則是在各種MR內(nèi)窺鏡技術(shù)中難度較大的技術(shù)，尤其是在小的、搏動性的血管。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用高分辨率MRA1024ZIP提供比1024采集更短的掃描時間和更小的信噪比損失

3DTOFMRA512,1024ZIP2x,4xThrough-planeZIPImprovesApparentResolution1024ZIP重建技術(shù)-3DTOF/FGREMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用Enhanced3DTOF512x192,thru-planeZIP45/6.9TR/TE,20x20FOV120SLICES,9:17MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用imagingvolumeTrackervolume

智能化造影劑全自動跟蹤SmartPrep

跟蹤區(qū)

掃描區(qū)MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用智能化造影劑自動跟蹤SmartPrepMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用HighResolutionImagingofVesselWall400micronresolution3DvolumerenderingClevelandClinicMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用

3DPulmonaryMRAngiography3Dvolumetricimagingin3seconds

unbeatableintheindustry!MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用TimeResolved3DMRAngiographyVisualizescontrastarrivalin3DfollowingcontrastinjectionMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用SuperFastScans:4D-Imagingtime3D+temporalinformationMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用3DCarotidMRAin9secs

Panoramicarraycoilforextendedcoverage

MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用正常門脈、腸系膜上靜脈FL3d3.15/1.23,FA=25度，1.5mm,64層，230*256，BW=490，TA=16s,MIPSubMIPMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用門脈高壓，靜脈曲張MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用

MovingTable

PeripheralMRAngiographySingleInjectionfor3StationscourtesyofDr.Terwey,

BremenMRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用courtesyofDr.Terwey,

BremenPeripheralMRA

MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備軟件功能的發(fā)展超極化氣體MRI(MRImagingwithhyperpolarizedgas)：讓病人吸入3氦(Helium-3)或129碘(Iodine-129)可使組織的磁性提高10倍。提高肺部的磁性100倍(因為肺內(nèi)含空氣，無氫質(zhì)子，原無信號)，因此可施行MR肺成像(lungimaging)，取得了一定的臨床效果。正逐步拓寬臨床應(yīng)用范圍。使氣體能隨血流進入腦內(nèi)而不大幅度衰減，可望應(yīng)用于腦部疾病等。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備軟件功能的發(fā)展螺旋MRI：是指利用K-空間行螺旋采集而提高空間分辨力和聚焦速度的MRI方式，主要用于MR血管成像。現(xiàn)在，此采集方式可在檢查中實時改變?nèi)齻€軸向的位置和梯度場切換率，從而可適于心血管、冠狀動脈及活檢檢查等范疇的應(yīng)用。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備軟件功能的發(fā)展超聲MRI：MRI與US聯(lián)合應(yīng)用的一種方式，最終完成3D顯示。預(yù)極化MRI(MRImagingwithprepolariztion)：處于設(shè)想階段。該技術(shù)今后若能成功將會大為降低MR設(shè)備的費用(低場MR獲高場設(shè)備的信噪比)，此種設(shè)備是否能成為現(xiàn)事尚待觀察。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備軟件功能的發(fā)展MRI在胃腸道的應(yīng)用和CT一樣，MRI對于消化管的顯示長期以來一直是相對盲區(qū)，但目前MRI的一個應(yīng)用突破是對小腸與結(jié)腸病變的顯示。結(jié)合腸腔內(nèi)灌注釓劑后使用特殊的序列采集，如3DSPGR與T2加權(quán)SSPSE，再配合4D顯示、MR內(nèi)窺鏡及多平面重建等技術(shù)顯示腸壁與腸腔內(nèi)病變。據(jù)報道，大于5mm結(jié)腸息肉，MRI的敏感性與特異性均可達到90%以上。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用

臨床應(yīng)用MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備軟件功能的發(fā)展MRI在腹部應(yīng)用的進展肝臟成像：對比劑已有三類：A.細胞外對比劑，如Gd-DTPA，有助與顯示富血管病變，如原發(fā)性肝癌；B.組織特異性對比劑，如氧化鐵顆粒，可用于區(qū)分肝實質(zhì)與轉(zhuǎn)移性病變；C.肝膽對比劑，也是組織特異性對比劑，可在T1加權(quán)影像上提供長時間的實質(zhì)強化，有助于鑒別肝臟占位，如腺瘤、局灶性結(jié)節(jié)樣增生及低分化肝細胞癌等。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用MR設(shè)備軟件功能的發(fā)展MRI在腹部應(yīng)用的進展MR膽胰管成像(MRCP)：A.識別解剖學(xué)變異，如胰腺分裂和囊性胰管損傷；B.證實膽道梗阻的存在，明確阻塞部位和范圍和梗阻原因；C.識別惡性病變，如膽管癌(但不能識別壺腹癌)等；D.胰管成像；E.評價功能，如對縮膽囊素的反應(yīng)；F.術(shù)后評價。胰腺：MRI目前可用于識別胰島細胞癌和小胰管癌，鑒別慢性胰腺炎與胰腺癌等。腹膜：MRI用于腹膜疾病的診斷，高度敏感，但特異性較差。MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用膽總管下端嵌頓結(jié)石MRI技術(shù)進展及臨床應(yīng)用胰頭癌