MRU成像技术和临床应用的
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MRS成像技术及临床应用总结<i>MRS成像技术、MRS分析的主要代谢产物、脑肿瘤―鉴别肿瘤和非肿瘤性病变、原发和转移鉴别、胶质瘤分级提示、鉴别放疗后复发和放射性脑坏死、颞叶癫痫-定侧、定量、血管性异常―梗死、脑缺氧、感染性病变--脑炎、脑脓肿</i>一MRS成像技术回波时间应用长、短TE确定的常规代谢物-N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl asparte, NAA)-肌酸(creatine, Cr)-胆碱(choline, Cho)-乳酸(lactate, Lac)仅短TE确定的代谢物-脂质(lipids, Lip)-谷氨酰胺和谷氨酸(glutamine and glutamate, Glx)-肌醇(myo-inositol, mI)如何选择长、短TE中等TE(144ms)PRESS用于肿瘤性病变。
易于显示Cho和Lac 峰,两者是肿瘤性病变的主要代谢改变短TE(30-35ms)PRESS用于其他的病理状态体素的位置和大小为提高1H MRS 敏感性,感兴趣区(ROI)要求有严格的边界,并避免来自邻近组织的干扰:●血管、血液、空气、脑脊液、脂肪、坏死区、金属、钙化● 颅骨,ROI距其至少约5~10mm● 邻近静脉窦体素越小,部分容积效应越小,但信噪比及空间分辨率降低如何确定Lac峰(Lac与Lip 共振频率基本相同)严格匀场后,Lac的共振呈双峰线(doublet)当TE为144ms时,Lac峰反转于基线下当选择长TE(270ms)时,Lip信号不再磁化,只能检测到Lac 二MRS分析的主要代谢产物NAA(N-乙酰门冬氨酸):主要存在于神经元及其轴突,可作为神经元的内标物,其含量可反映神经元的功能状态。
含量降低表示神经元受损;峰值升高仅见于Canavan病(海绵状脑白质营养不良)。
第一大峰。
主要位于2.02ppm,正常浓度为6.5-9.7mmol,平均7.8mmol胆碱化合物(Cho )主要是自由胆碱、细胞膜翻转的标志物,反映细胞增殖,其峰值升高见于肿瘤、炎症、慢性缺氧,降低见于卒中、脑病(肝性脑病、AIDS)等位于3.20ppm,正常浓度0.8-1.6mmol,平均1.3mmol肌酸类(Cr)<i>MRS成像技术、MRS分析的主要代谢产物、脑肿瘤―鉴别肿瘤和非肿瘤性病变、原发和转移鉴别、胶质瘤分级提示、鉴别放疗后复发和放射性脑坏死、颞叶癫痫-定侧、定量、血管性异常―梗死、脑缺氧、感染性病变--脑炎、脑脓肿</i>此峰由肌酸、磷酸肌酸、-氨基丁酸、赖氨酸和谷胱甘肽共同组成;是脑细胞能量代谢的提示物,在低代谢状态下增加,而在高代谢状态下减低。
磁共振常用技术及临床应用
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种常用的医学影
像学技术,通过利用人体组织对磁场和射频脉冲的不同响应来获得高
分辨率的图像,被广泛用于医学诊断和研究领域。
下面将介绍磁共振
常用技术及其在临床应用中的重要性。
一、磁共振技术分类
1. 结构成像技术:包括T1加权成像、T2加权成像、FLAIR成像等,用于显示人体不同组织的结构和形态。
2. 功能成像技术:包括脑功能磁共振成像(fMRI)、扩散张量成像(DTI)等,用于评估人体器官的功能状态和活动。
3. 成像后处理技术:包括磁共振波谱成像、磁共振弹性成像等,用
于进一步分析和诊断疾病。
二、磁共振在临床应用中的重要性
1. 提高诊断准确性:磁共振成像具有较高的分辨率和对比度,能够
清晰显示人体组织结构和病变情况,有助于医生准确诊断疾病。
2. 无创伤性:相比X射线和CT等影像学检查,磁共振成像不使用
放射线,对患者无损伤,适合长期监测和儿童、孕妇等特殊人群。
3. 多种功能检查:磁共振技术可以提供多种不同的成像方式,如
T1、T2、DWI等,可以全方位检查人体器官的结构和功能。
4. 临床研究应用广泛:磁共振技术不仅用于疾病的诊断,还广泛用于临床研究,如神经科学、肿瘤学等方面。
总之,磁共振成像技术在临床医学中具有重要的地位和作用,不断推动医疗影像学的发展和进步。
希望随着科技的不断发展,磁共振技术能够更加完善和普及,造福更多的患者。
mr检查技术的临床应用核磁共振成像技术,简称MR技术,在医学影像学领域扮演着非常重要的角色。
随着医学科技的不断发展,MR技术在临床应用中的地位也逐渐凸显。
本文将探讨MR检查技术在临床上的广泛应用,以及对患者的重要意义。
在临床实践中,MR检查技术常用于诊断各种疾病,包括但不限于神经系统、心血管系统、肌肉骨骼系统等。
首先,MR技术在神经系统疾病的诊断中发挥了巨大作用。
例如,对于中风患者,MR技术可以清晰地显示脑血管情况,帮助医生准确定位出血点或梗塞部位,从而尽快采取有效治疗措施。
其次,MR技术在心血管系统疾病的诊断中也有独特优势。
通过MR检查,医生可以全面评估心脏的结构和功能,包括心室壁的运动情况、心脏瓣膜的情况等,为心血管疾病的诊断和治疗提供重要信息。
此外,MR技术还可以用于检查肌肉骨骼系统的损伤和疾病,如关节炎、骨折等,帮助医生准确判断损伤程度,指导后续的治疗方案。
除了在疾病诊断中的应用,MR技术还在临床医学中具有广泛的功能。
首先,MR技术可以用于观察治疗效果。
通过反复进行MR检查,医生可以及时了解治疗的进展情况,判断治疗效果,调整治疗方案。
其次,MR技术还可以用于指导手术。
在手术前,医生可以通过MR检查事先了解患者的病变情况,制定手术方案,提高手术的精准度。
而且在手术过程中,医生还可以结合MR成像实时监测手术的进展,确保手术操作的安全性和有效性。
此外,MR技术在临床应用中还有其他诸多优势。
相比于传统X射线等影像技术,MR技术无辐射、无创伤、无疼痛,安全性更高。
同时,MR技术对软组织的显示效果更好,能够清晰显示人体内部任何角落的细微结构,能够提供更全面、详细的医学信息。
因此,MR技术已经成为临床医生不可或缺的重要工具。
在实际临床中,患者通常需要在医生的建议下接受MR检查。
在接受检查前,患者需要配合医生的指导,了解检查注意事项,避免因为各种因素导致检查结果不准确。
在检查过程中,患者需要配合医生的操作,保持身体稳定,保证成像质量。
MR水成像与水抑制技术在临床的应用华东医院MR室嵇鸣MR水成像与水抑制是两个完全相反的概念,前者是使水显影,呈高信号,后者是使水受抑制,呈低信号,两者在临床的应用完全不同。
两种技术在MR发展的过程中,逐渐完善提高,两种均属MR较新的特殊检查技术,临床应用广泛。
一、MR水成像技术(一)、MR水成像技术(即液体成像技术)原理MR 可通过重T2W来区分静态液体和周围的软组织。
因为静态液体是简单的水性溶液,它的横向弛豫时间T2很长,约为固态组织的20倍;静态液体基本不流动,即使流动也非常缓慢或具间歇性,不会对成像过程造成干扰。
MR通过序列、参数的变化,来完成使静态液体显影,呈高信号,而周围组织及快速流动的血液呈低信号。
所以液体成像技术又称水成像技术。
体内静态液体流速慢的(小于1mm/s)或是停滞的液体,如胆汁、胰液、尿液、脑脊液、内耳淋巴液、唾液等。
液体成像技术就是通过特殊的序列设计,使这些静态液体的器官显影,呈高信号。
或者说,使图像达到最大的水对比。
要达到最大的水对比(maximum hydrographic contrast, MHC)条件有①TR必须非常长,一般应长于组织中最长T1值的4倍(对静态液体讲大约为16秒),以得到氢质子的最大信号强度②翻转角度为90度,以保证纵向磁化失量的完全恢复,从而获得最大的信号强度③非常长的TE可以使来自软组织的信号强度明显衰减,几乎达到背景噪声的水平,而静态水信号强度明显增加,这样静态液体和软组织的信号强度差别最大。
经计算机模拟计算的结果:TE=250-400ms时有非常高的MHC。
原来用于水成像的序列有快速自旋回波(FSE、TSE)用长的回波链(ETL)一般用6-32,现发展到128-212。
HASTE序列是目前SIEMENS机型常用的水成像序列,有效TE长获得重T2W,突出了液体的显示,再加上脂肪抑制,可获得很清晰扩张的肝内胆管、胆总管、胰管、肾盂、输尿管、膀胱、脊髓、内耳迷路、涎腺导管、输卵管的图像。
成像技术与临床应用
简介
成像技术是医学领域中的一项重要技术,它可以帮助医生更好地了解人体内部的情况,帮助医生诊断疾病。
目前,常见的成像技术包括X光成像、MRI成像、CT成像、PET成像等。
X光成像
X光成像是一种通过将被测物体置于X光束中得到影像的成像技术。
它的优势是成像速度快,成本低,易于操作,缺点是对软组织成像难度较大。
目前,X光成像在肺癌、骨折等疾病的诊断中有广泛应用。
MRI成像
MRI成像是一种利用磁共振现象的成像技术,它能够获得人体内部各种组织的高分辨率三维图像。
与X光成像相比,MRI成像能够更好地观察软组织结构和血管等细节,缺点是成像时间长,设备成本高。
目前,MRI成像在脑部疾病、心血管病等领域应用广泛。
CT成像
CT成像是一种利用医用X光管和感应器等设备进行成像的技术。
它能够在很短的时间内获得高分辨率的层面图像,能够检测到骨骼、血管等组织,缺点是对放射线辐射比较敏感。
CT成像广泛应用于肝癌、肺癌等疾病的诊断中。
PET成像
PET成像是一种核医学成像技术,它通过检测人体内部放射性同位素的衰变来获得影像。
PET成像能够检测到代谢、生物分布等信息,缺点是相对较为复杂和昂贵。
PET成像应用广泛于神经元疾病、肿瘤等领域。
综述
成像技术是现代医学中不可或缺的技术,通过不同的成像技术,可以在临床中帮助医生更好地了解疾病的情况,制定更加合理的治疗方案以及进行效果的评估。
但是,不同的成像技术所适用的病症、所检测的信息不同,医生应该根据临床需求选择合适的成像技术,提高临床应用的效果。
磁共振泌尿系统造影(MRU)的临床应用MR泌尿系造影与胆道造影原理基本相同,是利用重T2加权的水成像技术,来显示泌尿系管腔的解剖形态及其病变情况。
与传统的X线泌尿系造影(IVP)相比,MRU除可观察泌尿系管腔的形态外,还可利用常规MR技术直接显示管腔周围及管壁的结构,特别是肾实质及其集合系统的情况。
由此可对肾脏和输尿管结构改变的部位及原因进行全面评价。
同时利用MR的功能测定还可观察肾功能。
由于MRU不需要接受任何造影剂,因此特别适合于肾功能衰竭的患者。
同时MRU不需接受X射线的照射,更适合于妊娠期间尿路的影像学检查。
Aerts等报道在对尿路积水的诊断方面,MRU的敏感性为100%,特异性为96%。
但是MR泌尿系造影也有一定的限度,如影像分辨率较常规X线泌尿系造影明显低。
对于不扩张的输尿管显示较差等。
MRU的进一步发展有赖于其检查技术的进一步完善。
1 扫描技术常规MRI扫描序列与腹部其他器官所采用的技术基本相同。
T2加权像首先采用中等长度回波时间的TSE扫描序列,其中HASTE技术具有采集时间短,图像对比度好的优点。
在此图像上,可以将肾皮髓质大体分开,同时还可将肾窦脂肪与肾盂及肾实质区分开来。
采用脂肪抑制HASTE T2加权扫描,可更进一步突出病变。
True FISP T2*加权梯度回波扫描技术则可清晰显示肾脏及膀胱的轮廓。
同时在此序列的影像上血管为高信号,有利于显示病变对血管的影响,如肾癌引起的下腔静脉癌栓等。
T1加权像采用FLASH 2D梯度回波。
脂肪抑制T1加权像也可显示肾皮质及髓质。
Gd-DTPA增强动态T1加权扫描可反映肾脏及病变的血供情况。
MR泌尿系造影技术如同MR胆道造影一样可有两种方法:(1)采用长TE时间的HASTE重T2加权扫描序列:此法可提供良好的信噪比及对比噪声比。
有2D及3D成像两种,获得的原始图像经过MIP后处理而得到可进行360度旋转的立体影像。
该技术可在一次屏气十数秒或数十秒内完成。
MRU成像技术和临床应用John R. Leyendecker, MD; Craig E. Barnes, MD; Ronald J. Zagoria, MD磁共振尿路成像(MRU)是一组成像技术,可无创性的评价尿路的病变。
临床上,MRU用于评价可疑的尿路梗阻、血尿和先天畸形,以及术后解剖的改变,特别在儿童、怀孕患者,及需要避免辐射的情况。
最常用的MRU技术可分为两类:静态液体MRU(简称静态MRU)和动态排泄期MRU (简称排泄MRU)。
静态MRU采用重T2加权技术获得静态下的尿路影像,能够连续的重复使用(电影MRU)来更好显示尿路的全貌从而发现狭窄的部位,这项技术在集合系统扩张或梗阻的患者中应用得非常成功。
排泄MRU用于经静脉注射造影剂后获得增强的排泄期影像。
但要求患者肾功能良好,能够正常排泄和分泌造影剂。
做排泄性MRU前的尿路准备也很重要,这能更好显示无扩张的集合系统。
临床上,一般将静态和排泄MRU与传统的MRI一起应用来综合评价尿路情况。
对MRU检查影像的观察要求医师对此项技术的缺点和伪影要非常熟悉。
概述已经发展的尿路成像的技术有多种,其中只有CTU和MRU能够全面的综合评价尿路集合系统、肾实质和周围结构。
虽然CTU在空间分辨率、组织分辨率和肾脏解剖的显示方面已接近极致,但MRU是一项更新的技术。
MRU是一组能够无创性提供全面和特异的尿路检查的影像技术,而且无辐射。
但同时,MRU的局限性和缺点是对钙化不敏感,成像时间长,对移动敏感,(与CT和X线比较)空间分辨率低。
在本文中,我们回顾最常用的MR尿路成像技术,并讨论与MRU有关的特殊情况(如儿童患者、怀孕患者,肾功能不全、3T成像)。
此外,我们还讨论MRU的临床应用范例,关于尿路结石性和非结石性的尿路梗阻、血尿、先天畸形,以及手术前后的评价。
我们也讨论这项技术的局限性和常见伪影。
MRU技术最常用的MRU技术可分为两类:(a)静态液体MRU(也称为静态MRU、T2加权MRU,或MR水成像);(b)动态排泄期MRU(也称为增强T1加权MRU)。
静态液体MRUT2加权技术是最先采用的MR尿路成像方法。
静态MRU将尿路当作一个装有静态液体的容器,采用T2加权技术利用液体长T2驰豫时间的特性来显像。
因此,静态MRU尿路成像技术类似MRCP,屏气T2加权MRU可用于厚层单激发快速自旋回波技术或类似的薄层技术(如驰豫增强半傅立叶快速采集、单激发快速自旋回波,单激发双回波)。
背景组织的信号强度可通过回波时间和脂肪抑制来调节。
三维呼吸门控序列应用于获得薄层数据,经后处理获得尿路的容积显示(VR)或最大密度投影(MIP)。
重T2加权静态MRU类似传统的排泄性尿路造影,用于快速确定尿路梗阻。
可是,确定梗阻原因常常需要额外的序列(图1)。
静态MRU不需要对比剂,因此可用于显示肾功能不齐的尿路梗阻。
图1 53岁,男性,前列腺癌淋巴结转移。
(a)冠状位静态MRU显示右侧输尿管远端梗阻(箭头)。
(b)冠状位单激发快速自旋回波图像显示增大的前列腺和转移的淋巴结(箭头)是导致输尿管梗阻的原因。
静态MRU采用单激发快速自旋回波序列,扫描时间1-2s,在短时间内连续获得多幅图像,以电影方式显示。
这个成像序列保证双侧输尿管全程处于扩张状态,有利于判断固定性的狭窄或直立扩张的输尿管节段(图2,电影1),可有效的用于明确尿路狭窄的存在。
但用电影模式显示静态MRU时,在采集间隔应该留5-10s,以避免组织的射频饱和效应,这会使图像信号丢失。
因为电影MRU快速并易于执行,我们使之作为MRU扫描协议常规部分。
图2 电影MRU静态液体技术显示全部输尿管的重要性。
(a)冠状位厚层MRU序列,来自52岁男性,血尿,输尿管形态显示不佳。
(b)冠状位厚层MRU采用同一个序列,采用多个连续厚层采集,输尿管形态显示得到改善(箭)。
因为静态MRU依赖集合系统内的尿液成像而不是肾脏的排泄功能,因此钆剂缩短T2的效应可成功应用于静态MRU,获得对比剂的排泄期图像(图3)。
它非常适合扩张、梗阻的患者(图4,电影2)。
对于尿路无扩张的患者,使用水化、利尿剂,或加压等方法,可增加尿路内的尿液容量,改善MRU影像质量,因此,无论是正常还是异常的尿液充盈的结构均可用静态MRU干预。
对于无扩张的患者,MRU检查前应静脉水化(使用利尿剂),这个方法优于口服水化。
此外,采集层面的选择或后处理容积重建可以帮助消除肠管或其它有液体充盈的结构器官的干扰。
但在我们的研究所,我们不采用加压方式。
图3 T2加强MRU 钆对比剂排泄的效果。
冠状位排泄期单激发快速自旋回波MRI,静注钆对比剂后成像,显示低信号的尿液(箭),与对比剂缩短T2的效果有关。
排泄性MRU排泄MRU非常类似CTU和传统的静脉尿路造影。
静脉注射钆类对比剂,在排泄期采集集合系统影像。
由于钆可以缩短T1驰豫时间,在T1加权上获得高信号的图像。
对比剂常用的标准剂量为0.1mmol/kg,静脉注射后对比剂很快聚集在尿液中,由于重T2加权的效应(对比剂在高浓度时可产生缩短T2的效应),大量聚集在肾盂里的对比剂的表现为低信号(图5),这个效果优于使用低剂量钆对比剂(如0.01mmol/kg)的效果,因为低剂量钆对比剂和口服水化一起使用时,在扩张的集合系统里钆对比剂会被稀释和分散。
但是,MRU在无药物作用的情况下,不管使用任何剂量的钆对比剂增加尿液流量的效果(这直接影响尿路的显示质量)都是不满意的。
利尿剂的使用能通过增加尿流量改善排泄MRU的影像质量,但导致钆对比剂的稀释的分布不均。
利尿剂的另一个好处是扩大采集的时间窗,加强重T2的效应。
一个相对低剂量的呋噻米0.1mg/kg (成人5-10mg)常规应用于MRU一般无任何禁忌症。
对于标准成年人,在患者能完成检查的情况下,我们发现5mg剂量的呋噻米能产生极好的成像效果。
使用利尿剂可能会加重急性尿路梗阻的症状,但发生的几率很小。
Sudah等报道26例患者中有1例使用0.1mg/kg的呋噻米后由于尿钙增加出现出急性肋腹痛的症状。
呋噻米使用的禁忌症包括无尿、呋噻米过敏和电解质失衡或低血压,这些在MRU前必须纠正。
对磺胺类药物过敏的患者也会对呋噻米过敏。
图5 排泄期T1加权像显示钆对比剂聚集的重T2效应。
右肾,85岁,男性,移行细胞癌(TCC)。
(a)轴位无增强T1加权显示肾盂内肿块(箭头)。
(b)轴位排泄期T1加权像,未进行水化和未使用利尿剂,由于重T2效应使得TCC部分被遮盖。
MRU使用钆对比剂的最优剂量表还未建立。
Nolte-Ernsting等倡议在使用利尿剂加权的情况下钆对比剂的剂量为0.05ml/kg。
虽然低于0.05mmol/kg的对比剂剂量也能获得满意的尿路图像,但会担忧不足量的对比剂会使软组织的影像下降。
最初的排泄MRU采用的是脂肪抑制3D 梯度回波序列,显示的输尿管内对比剂充盈的情况。
许多带背景抑制的成像技术,如3D软组织成像如VIBE(容积内插屏气检查)、FAME(多相位Efgre3D 快速采集),THRIVE(T1加权高分辨各向同性容积检查),或容积加速肝脏检查(LAVA)或正常使用的MRA,都可采用(图6)。
现代的MR成像仪都可以将肾脏、输尿管、膀胱一次性显示在3D 单次屏气梯度回波的冠状位图像上。
动态饱和对于MRU序列非常重要,屏气采集较呼吸触发能更好显示肾盂肾盏结构。
2-4mm的屏气大范围冠状位图像在新的成像仪都可以获得(电影3)。
对于不能屏气的患者,通过对输尿管节段性成像可以获得良好的空间分辨率。
节段性成像、小FOV 和薄层也可以获得集合系统的高分辨图像,但分辨率受到信噪比(SNR)的限制。
目前已有报道采用回波平面技术的MRU,除了缩短采集时间外,这项技术能提供比传统3D梯度回波技术更多的优势。
排泄MRU要求肾脏具有良好的将钆对比剂排泄入集合系统的功能,因此,排泄MRU不能适用于评价肾功能严重衰竭和要求充分延迟的尿路梗阻的患者(图4)。
对于明显扩张的输尿管,静态MRU 一般适用,但使用钆对比剂有时可以帮助鉴别输尿管梗阻的部分性和完全性。
图 6 比较不同序列的排泄性MRU。
(a)冠状位MIP,来自屏气三维内插脂肪移植梯度回波序列(LAVA),由于采用小翻转角12°,软组织抑制最弱。
(b)冠状位MIP来自三维梯度回波MRA序列显示改善的背景组织抑制,原因是采用了大的翻转角40°。
全面的MRU扫描协议在许多患者,静态MRU、排泄MRU、及传统MRI序列一般都综合应用,提供各方面的信息有助于得出正确的诊断。
一个全面的MRU扫描协议包括熟练评价肾实质,上输尿管,肾血管、膀胱,和周围结构。
一个全面的“一站式”扫描协议,如表中所示,每位放射医师应该能够在30至60分钟内,依靠选择序列和先进的设备硬件来完成。
一个只选择全面扫描协议中一部分序列的简略的检查应该能在30分钟内完成。
我们不提倡将我们的协议作为唯一的全面的MRU检查协议,实际上,随着技术的快速进步,我们的协议也应该与时俱进。
全面的1.5T MRU扫描协议步骤定位成像体位序列 TR(ms)TE(ms)翻转角(。
)矩阵层厚无利尿剂成像腹部,盆腔三向定位器。
腹部,盆腔冠状位单激发快速自旋回波8 80 。
320×256 8 腹部,盆腔轴位梯度回波T1加权175 2.2/4.4+ 80 288×160 6 腹部,盆腔轴位呼吸门控脂肪抑制梯度回波T2加权可视102 。
320×224 6盆腔轴位三维脂肪抑制梯度回波最小最小12 320×192 3利尿剂加强扫描++ 。
使用利尿剂的增强前扫描输尿管,膀胱冠状位电影厚层MRU 8 770 。
256×224 60使用钆对比剂后的扫描腹部轴位三维脂肪抑制梯度回波(增强后)最小最小12 320×192 3腹部轴位三维脂肪抑制梯度回波(延迟20s和45s)最小最小12 320×192 3盆腔轴位三维脂肪抑制梯度回波$ 最小最小12 320×192 3 腹部轴位三维脂肪抑制梯度回波(排泄期)最小最小12 320×192 3盆腔轴位三维脂肪抑制梯度回波(排泄期)最小最小12 320×192 3腹部冠状位三维脂肪抑制梯度回波(排泄期)最小最小12 320×192 3盆腔冠状位三维脂肪抑制梯度回波(排泄期)最小最小12 320×192 3注:*采用螺旋成像技术和8通道体部线圈。
这个范例只代表一种全面评价肾脏,输尿管和膀胱的扫描协议中的一种。
参数可以根据患者和设备情况进行修改。
+:2,2/4.4=同相位和反相位的回波时间。
++:在用冠状位单激发快速自旋回波序列显示双侧输尿管高位梗阻的时利尿剂可忽略。