质子磁共振波谱成像技术及其在肝癌的临床应用
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磁共振波谱成像在神经系统损伤中的应用进展【中图分类号】r445.2 【文献标识码】a 【文章编号】1672-3783(2012)09-0486-01【摘要】:磁共振波谱成像是一种可以提供脑的代谢和生化信息的无创性检查方法,能客观地反映脑内代谢物的变化,是常规mri无法显示的,其已经广泛应用于神经系统各种疾病,包括神经系统损伤,脑肿瘤,退行性变,变性疾病等的基础及临床研究,通过各种代谢物的动态变化,分析病情发展,进而可以判断疾病的转归,评价治疗的效果,预测疾病的预后,指导临床治疗。
本文综述近年磁共振波谱技术的进展,及其对于神经系统损伤的基础研究及临床应用,分析总结各类型神经系统损伤在磁共振波谱成像上不同的表现特点,证实其对于神经系统损伤检查的有效性和特异性,进一步说明磁共振波谱成像对不同类型颅脑损伤程度判断、预后和转归预测,以及临床疗效评价具有一定的指导意义。
背景磁共振波谱成像(magnetic resonance spectroscopy,mrs)能无创伤地检测活体脑组织内化合物含量,提供脑的代谢信息。
由于代谢异常通常早于结构的变化,mrs可以检测到常规磁共振不能显示的异常[1]。
因此,mrs在反映神经细胞内物质、能量代谢状态的同时,还能为mri提供补充信息,进而提高mri对病变诊断的特异性和准确性[2]。
另外,mrs还能提示病变治疗后的预后情况[3],较广泛应用在神经系统损伤的基础和临床研究中。
一、 mrs分析的原理及检测产物mrs是由化学位移及j-耦合裂分的波形及频率成分按其规律排列组合而成。
它可以自由感应逐渐衰减的信号,自旋回波的信号或其他形式的信号,并将其转换成振幅(a)与频率(f)的函数。
mrs利用的是原子核磁共振频率的微小差异,无创性地检测体内各种化合物的含量变化,从而提供相关的代谢信息。
与mri根据信号的空间位置得到的解剖图像不同,mrs获得的是各个频率的峰图[4]。
在mrs中,两个因素决定了磁共振信号的共振频率:①旋磁比(r),它由原子的内在特性所决定。
MRI成像技术的进展及临床应用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)是基于核磁共振现象的成像技术, 20世纪70年代被引入到医学领域并用于人体成像。
30多年的时间里,MRI得到迅速开展,硬件设备和成像技术不断更新。
主磁场、梯度系统、射频系统功能的改良,多通道、多采集单元、并行采集等技术的应用,使MRI设备整体水平明显提升,成像速度明显加快。
近几年,超高场MRI在脑功能成像、频谱成像、白质纤维束成像、心脏检查、冠心病诊断、腹部等脏器的检查得到了广泛应用[1]。
1磁共振血管成像磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)是一种无创性血管成像技术,利用血管内血液流动或经外周血管注入磁共振比照剂显示血管结构,还可提供血流方向、流速、流量等信息,已经成为常规检查技术。
MRA技术主要有时间飞跃法( time offligh,t TOF)、相位比照法(phase contras,t PC)和比照增强MRA(CE-MRA)。
TOF法是临床上应用最广泛的MRA方法,该技术基于血流的流入增强效应,常用形式有2D TOFMRA和3D TOFMRA。
2D TOFMRA采用较短的重复时间(repetition time, TR)和较大的反转角,背景组织信号抑制较好,有利于静脉慢血流的显示,多用于颈部动脉和下肢血管的检查。
3D TOFMRA空间分辨率更高,流动失相位相对较轻,受湍流的影响相对较小,多用于脑部动脉的检查[2]。
PCMRA是利用流动所致的宏观横向磁化矢量的相位变化来抑制背景、突出血流信号的一种方法,包括2D PCMRA、3D PCMRA和电影(cine) MRA。
与TOFMRA比拟,PCMRA在临床应用相对较少,主要用于静脉性病变的检查和心脏及大血管血流分析。
CE-MRA是经外周静脉团注比照剂Gd-DTPA后,利用比照剂使血液的T1值明显缩短,然后利用超快速且权重很重的T1WI序列(3D fastTOF SPGE,反转角>45°)进行成像。
磁共振对乳腺癌的诊断应用与体会【摘要】乳腺癌作为一种常见的恶性疾病,其早期诊断及疗效评价对病人的预后至关重要,以磁共振质子波谱分析为主要方式的功能磁共振成像对乳腺癌的诊断及早期评价化疗效果起重要作用,就各种功能磁共振成像的原理、技术参数及临床应用价值进行综述。
【关键词】磁共振成像;乳腺癌;磁共振质子波谱分析乳腺癌在西方及工业国家呈高发态势,在美国每年可新发现18万例乳腺癌病人。
早期的诊断及治疗效果的评价是决定乳腺癌预后的关键因素。
目前乳腺X线、超声检查及触诊对乳腺癌的诊断起着重要作用。
随着MRI技术的发展,特别是高场强MR设备、乳腺表面线圈及压脂技术的应用,磁共振的信噪比有了很大提高,并且减少了运动伪影。
MRI可以获得没有重叠的3mm厚的影像,可有效地发现小病灶。
因此,MRI已经成为诊断乳腺疾病的重要工具。
一、基本原理MRS是一种无创地研究活体细胞生化成分的方法。
通过使用一个外加磁场激发一个体素组织内的原子核,并使原子核之间的弛豫特征发生微小变化,即出现化学位移。
MRS是利用不同化合物的原子核间相互作用以及原子核周围电子间相互作用产生的磁场所引起的化学位移的不同来鉴别化合物或代谢产物。
测量到的MR信号通过傅里叶转换成MR波谱。
所测不同代谢物质的化学位移产生不同信号强度峰,每个信号峰有共振频率、峰高及半高峰宽、峰型、共振峰峰域(即波峰积分面积)等。
目前医学领域常用的有1H、31P两种波谱。
由于31P-MRS要求特殊的硬件设备,且要求较大的病灶兴趣容积(VOI),故在临床1.5TMR设备上很难实现。
但是1H-MRS对硬件要求低,VOI大于1ML即可,并且10min内可以完成扫描,因此临床上广泛应用。
本文介绍的为1H-MRS。
二、技术参数病人呈俯卧位,双侧乳腺置入乳腺表面线圈的正中,乳腺周围最好用泡沫塑料填塞,以固定乳腺。
检查前常规触诊,发现可疑肿块后,用胶布将维生素E贴在相应乳腺皮肤上,作为标记。
一般用单体素1H波谱,空间定位选择PRESS序列。
磁共振质子密度脂肪分数(MRI-PDFF)在肝脂肪定量中的应用杨晨1,余上海1,徐飞鹏1,张华1,21 上海中医药大学附属曙光医院肝硬化科,上海中医药大学肝病研究所,上海 2012032 肝肾疾病病证教育部重点实验室,上海 201203通信作者:张华,****************(ORCID:0000-0001-5926-0999)摘要:不同病因的慢性肝病均可出现肝脂肪变性。
引起肝脂肪性病变的主要诱因包括慢性病毒性肝炎、胆汁淤积性肝病、酒精和非酒精性脂肪性肝病等。
肝脂肪变性初期表现为单纯性脂肪性肝病,继而出现脂肪性肝炎、肝纤维化、肝硬化,甚至肝细胞癌。
随着医学影像技术的发展,磁共振质子密度脂肪分数(MRI-PDFF)已在临床广泛应用于脂肪性肝病(FLD)的诊断。
MRI-PDFF因具有精确性高及可重复性好的优点,逐步成为FLD无创诊断的“金标准”。
本文对MRI-PDFF在肝脂肪定量中的临床应用及研究进展进行综述。
关键词:脂肪肝;磁共振成像;质子密度脂肪分数;诊断基金项目:2019年度上海市科学技术委员会“科技创新行动计划”临床医学领域科技支撑项目(19401972700)Application of magnetic resonance imaging-proton density fat fraction in liver fat quantificationYANG Chen1,YU Shanghai1,XU Feipeng1,ZHANG Hua1,2.(1. Department of Liver Cirrhosis,Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine/Institute of Liver Diseases, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203, China; 2. Key Laboratory of Liver and Kidney Diseases, Ministry of Education, Shanghai 201203, China)Corresponding author: ZHANG Hua,****************(ORCID: 0000-0001-5926-0999)Abstract:Hepatic steatosis can be observed in chronic liver diseases of different etiologies. The main predisposing factors for hepatic steatosis include chronic viral hepatitis,cholestatic liver disease,alcoholic liver disease,and nonalcoholic fatty liver disease. Simple fatty liver disease is the initial manifestation of hepatic steatosis, followed by steatohepatitis, liver fibrosis, liver cirrhosis, and even hepatocellular carcinoma. With the development of medical imaging technology, magnetic resonance imaging-proton density fat fraction (MRI-PDFF) has been widely used in the diagnosis of fatty liver disease (FLD) in clinical practice. MRI-PDFF is gradually becoming the gold standard for the noninvasive diagnosis of FLD due to its high accuracy and good repeatability. This article reviews the clinical application of MRI-PDFF in liver fat quantification and related research advances.Key words:Fatty Liver; Magnetic Resonance Imaging; Proton Density Fat Fraction; DiagnosisResearch funding:Shanghai Municipal Science and Technology Commission 2019 “Science and Technology Innovation Action Plan”(Clinical Medicine)(19401972700)脂肪性肝病(fatty liver disease,FLD)是多种疾病和病因引起的、病变主体在肝小叶,以肝细胞脂肪变性和脂肪蓄积过多为主的临床病理综合征。
磁共振波谱成像在神经系统疾病早期诊断中的应用研究进展(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)【摘要】磁共振波谱成像能客观地反映脑内代谢物的变化,进而反映早期病变的病理改变。
作者从影像学角度归纳了脑血管疾病、神经系统变性疾病、多发性硬化等神经系统疾病在磁共振波谱成像上的不同表现,提示磁共振波谱成像能从影像学角度对神经系统各疾病进行早期辅助诊断和预后判断。
【关键词】磁共振波谱成像;神经系统疾病;早期诊断磁共振波谱成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)是一种可以提供脑的代谢和生化信息的无创检查方法,能客观地检测活体脑组织内化合物含量,提供脑的代谢信息。
由于代谢异常通常早于结构的变化,MRS可以检测到常规磁共振不能显示的异常[1]。
因此,MRS 在反映神经细胞内物质、能量代谢状态的同时,还能为磁共振成像(MRI)提供补充信息,进而提高对病变诊断的特异性和准确性。
MRS 的出现,实现了医学影像从传统的形态学检查到在体的生化代谢研究的飞跃,在神经系统疾病的早期诊断中具有巨大的发展前景。
1 MRS分析的原理及检测产物1.1 MRS分析的原理MRS是一种利用核磁共振现象和化学位移作用,进行系列特定原子核及其他化合物定量分析的方法,其基本原理与MRI一致,但与MRI根据信号的位置得到的解剖图像不同,MRS获得的是各个频率的峰图[2]。
化学位移和自旋耦合现象使含有同一种原子核的不同化合物中的不同分子集团在频率轴的不同位置被分别表示出来,转换成振幅(A)与频率(f)的函数,从而可区分不同代谢产物及其含量和浓度。
1.2 MRS可以检测的原子MRS可以检测的原子包括氢(1H)、磷(31P)、钠(23Na)、碳(12C)、氟(19F)等。
由于氢(1H)在人体内含量最丰富且敏感性高,MRS信号较强,容易在MRS系统上实现,因此在临床和科研中(1H)MRS波谱的研究发展最快[3],它可以用来检测体内多种微量代谢物,并根据这些代谢物的含量来分析脑组织代谢的改变。