mri常规技术和新技术
飞利浦1.5T-MRI简介
飞利浦公司最新一代1.5T高磁场高分辨率磁共振机，为目前国内应用于临床最先进的磁共振机。该机采用无创伤性检查方法，具有高度的软组织分辨率，多参数成像，可较好区分正常与病变组织，并且显示病变特征，从而提高了MR 诊断的准确性；进行三维任意方向成像，使病变显示更清楚，定位更准确；MR 血管成像，不需造影剂，可获得完整的血管图象，以显示各种血管性疾病；该机可进行胆道梗阻性疾病；MR锥管造影可获得完整的锥管图象。该机能对人体各个部位进行多序列的扫描检查，并可显示任意方位的图像，不仅能显示人体的病理解剖改变，还能反映生理、生化变化。特别是对脑、脊髓、骨关节软组织和体部脏器的检查有独到之处。世界一流的磁共振检查舒适自如、噪音小、无痛苦、对人体无辐射损害，是一种先进的、无创检查技术。 飞利浦Intera Achieva 1.5T磁共振，该系统具有1.57米超短磁体，独有的线性全身双梯度系统，独有的32接受通道，8倍SENSE并行采集系统，最快的重建速度1200幅/秒，开创了磁共振成像的最高水平。它没有放射线损害，无骨性伪影，能多方面、多参数成像，有高度的软组织分辨能力。它的应用，能为患者带来更快速的检查，更广泛地适用于全身各系统的疾病，如肿瘤、炎症、创伤、退行性病变以及各种先天性疾病的检查。对颅脑、脊髓等疾病是当今最有效的影像诊断方法。同时，磁共振能清楚、全面的显示心腔、心肌、心包、及心内其它细小结构，是诊断各种心脏病以及心功能检查的可靠方法。
世界一流的PHILIPS 1.5T超导磁共振机，适应于全身各个部位检查。具有低场强磁共振机许多无法比拟的优势。如：清晰显示超急性期脑梗塞（发病1-2小时即可发现）。MRA技术无需造影剂即可显示血管情况。无创伤水成像技术清晰显示胆道、输尿管走形及肾盂情况。类PET清楚显示全身肿瘤转移情况。良好的压脂技术，可早期发现股骨头无菌坏死，早期骨转移，外伤引起的隐匿性骨折（骨挫伤）。可清晰显示关节软骨、韧带损伤情况。白质成像技术客观评价小儿脑发育情况。良好的分辨率可清晰显示脊髓细微病变，敏感显示颅内癫痫病的病变部位。动态扫描可明确显示垂体微腺瘤。正反相序列可清晰显示脂肪肝病变情况。无需增强即可鉴别肝癌、肝血管瘤，客观评价肝硬化情况，明确肝硬化结节。清晰显示前列腺肿瘤、增生等。清楚显示子宫、附件病变，客观评价宫颈癌及宫体癌的分期。 飞利浦Achieva 1.5T磁共振成像系统（Magnetic Resonnance Imaging MRI）磁共振是当今世界最先进的医学影像检查设备，具有组织分辨力高，显示病变敏感，无幅射危害，安全无痛苦，可以轴位、矢状位、冠状位及任意角度平面直接成像，也可在不使用对比剂的情况下显示血管、胰胆管、输尿管等许多优点。 我院1.5TMR是目前国际先进、最成熟的检查设备，不但具有一般磁共振设备的所有功能，而且配置有国际上新近开发的磁共振成像技术其图像质量明显提高，扫描成像时间明显加快、显示病变的能力明显提高。STIR、SPIR、SPAIR 等多种抑脂技术可根据诊断需要高质量控制脂肪信号，并行采集相控阵体部线圈结合表面线圈的高信噪比和大范围扫描视野，保证了胸部、腹部、盆腔等体部高分辨率成像，显著提高了图像质量，16通道并行采集神经血管专用线圈确保了头颈部扫描成像高质量，智能化实时透视减影造影剂跟踪血管造影通过三维实时透视显示造影剂到达的部位从而精确同步进行CE—MRA的采集成像，一次造影剂注射，2分钟完成腹主动脉以及全下肢血管造影成像。无缝连接图像自动生成技术可完整全脊柱、脊髓高质量成像，心脏成像软件可提供高质量的心脏电影成像，具有三个方向16个B值各向同性的弥散加权图像的计算以及在线的表现弥散系数图，可发现超早期的脑梗塞，快速扫描序列使磁共振多期增强扫描不再成为难事，明显提高了病变定性能力。可广泛用于全身各部位各系统，尤其适用于颅脑五官、脊椎与椎管、心脏与大血管、关节、腹部实质脏器
MRI也就是核磁共振成像
MRI也就是核磁共振成像，英文全称是：nuclear magnetic resonance imaging，之所以后来不称为核磁共振而改称磁共振，是因为日本科学家提出其国家备受核武器伤害，为表示尊重，就把核字去掉了。 核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。 MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。 MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。 磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法，这种方法可以重建出人体图像。 磁共振成像技术与其它断层成像技术（如CT）有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量（如密度）在空间中的分布；同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。
MRI现状及未来发展
磁共振设备的现状及未来发展磁共振成像（MRI）是继CT、B超、核医学ECT、PET等医学影像学检查手段后又一新的断层成像方法，在脑、脊髓、骨关节、腹部、盆腔等病变的诊断中有极高的价值，它对医学诊断、治疗与随访等均具有划时代的意义。由于MRI具有多参数多功能成像．对软组织分辨能力强和对病变显示有很高的敏感性和特异性．特别是高场MRI。它有更高的信噪比以及更加先进的检查序列．为其在临床上开拓了更为广阔的应用领域。放射科MRI现状：目前我科磁共振只能做头部、鼻烟部、脊柱及膝关节等部位的检查，且具有图像分辨率、信噪比较差，成像时间长、噪声大等缺点。虽然能开展FLAIR 、脂肪抑制等技术，但图像质量差，不能满足临床诊断需求。同时该设备的呼吸门控技术、心电门控技术对腹部、胸部成像效果差，且不能开展脑功能成像、MR波谱成像、弥散加权成像(DWI和DTI)、灌注成像等新技术。现在我科MRI已不能适应临床科室的需要。目前超导MRI系统中以 1.5T、3.0TMRI机为主，其中以1.5TMRI更成熟、更稳定，现已在全国各大医院普及。1.5TMRI 的检查适应范围及在我院各科室中的应用前景： (1)颅脑和脊髓：清楚显示颅脑，后颅凹、五官、脊髓各种病变，确定肿瘤的位置和范围，短期内快速检出脑梗塞、亚急性脑出血或蛛网膜下腔出血，早期发现脱髓鞘病变。这对于我院神经内科、脑外科
疾病的诊断能提供重大帮助。对于脑外科而言，1.5TMRI术前能明确肿瘤的位置和范围。(2)胸部：对纵隔病变的诊断有独特的优点，能清楚显示纵隔肿瘤及其与血管间的关系，帮助诊断肺部疾病，更好地显示肺癌、肺门淋巴结和胸膜侵犯情况。并能对乳腺疾病具有较好效果。这将有助于胸外科、乳腺外科更好地开展手术，减少术后复发几率。(3)心血管：可确切地看到心脏和血管内部的结构，观察心肌梗死的范围和并发症。电影MRI可适用于瓣膜病变、缺血性心脏病和先天性心脏病的功能研究。心血管内科为我院重点科室，因此MRI对心血管疾病的诊断显得尤为重要。(4)腹部和盆腔：广泛地应用于腹部疾病的诊断和治疗效果的观察，对于肝、肾、膀胱、前列腺、子宫等脏器的疾病均有相当的诊断价值。以后能进一步为肝胆外科、消化内科及肿瘤科病人服务。 (5)软组织：具有高分辨率和对比度，优于CT，可观察软组织肿瘤存在与否、部位、大小、程度、与周围骨骼、血管、神经束之间的关系。 (6)骨关节：显示椎间盘、膝关节半月板的变性、撕裂、脱位、关节肌腱、韧带的撕裂、骨挫裂伤等优于CT与X光片。能为骨科医生提供丰富的影像资料，为进一步治疗提供帮助。 1.5TMRI最新成像技术1、脑功能成像①术前即可提供肿瘤和肿瘤样病变与皮质功能区的相互关系，补充或代替神经外科靠电刺激进行脑功能区定位的方法；②对执行不同任务的功能区了解和认识更深入直观； ③解释非肿瘤性病变所致临床症状与脑激活区域变化的相关性；
MRI技术发展十年回顾
MRI技术发展十年回顾 冯晓源 复旦大学医学院附属华山医院放射科 (上海200040) 2003年在MRI研发领域发生了一件大事,这年11月,诺贝尔医学奖评委会宣布,本年度的诺贝尔生理或医学奖授予了美国的保罗 C 劳特伯(Paul C Lauterbur)和英国的皮特 曼斯菲尔德(Peter Mans field),表彰他们对磁共振成像技术做出的杰出贡献。30年前Paul Lauterbur揭示了利用磁场叠加的方式精确激发不同的组织并对相应的核磁共振信号进行精确的定位,稍后的1976年,英格兰诺丁汉大学的Peter Mansfield首次成功地对活体进行了手指的核磁共振成像。1980年,第一台可以用于临床的全身MRI在Fonar公司诞生,在美国,第一台医用磁共振于1984年获得FDA认证。从此以后,磁共振成像走过了从理论到实践、从形态到功能、从二维到四维、从宏观到微观的发展历史。如果说1901年获得诺贝尔物理学奖的X射线和1979年获得诺贝尔医学奖的CT成像技术是上个世纪医学影像诊断设备的巨大成就,那么磁共振成像技术的发展则代表着21世纪医学影像诊断设备和技术的发展。 今天,MRI已经确立了其在影像诊断的重要地位,并取代了许多传统影像诊断技术。它在中枢神经系统中的应用已成为疾病诊断的金标准;在骨关节、软组织病变的诊断中是举足轻重的手段。特别是近几年来,超高场磁共振在脑功能成像、频谱成像、白质纤维束成像、心脏检查、冠心病诊断、腹部、盆腔等脏器的检查技术得到了飞速发展。 回顾10多年来MRI发展的历程,是我们这一代人都亲眼目睹和亲身经历的。无论是MRI设备本身的性能改善和发展,还是成像技术和成像原理有新的突破,我们都为之兴奋,因为新技术的出现在为实验研究提供了更好的手段的同时,更重要的是为解决病患的痛苦提供了工具,为更进一步地了解疾病的本质提供了武器。这十年MRI的发展,我们经历了从一般到特殊形态诊断阶段,经历了从单纯形态到结合功能诊断的阶段,也正在经历从宏观诊断向微观和分子水平诊断的发展阶段。 为了能比较有效地说明问题,我想还是必须粗略地从MRI的硬件和软件两方面着手进行总结。90年代以来,尤其是90年代中期后,由于基础科学研究的进步;计算机、新材料和制造工业的发展、商业竞争不断加剧,MRI的发展可以说是长上了翅膀。MRI的发展部分既要归功于诸如计算机的更新速度和新材料的层出不穷等等,也要归功于MRI制造商花巨资进行的研发工作。但是在许多商业化的新技术背后有很多大学、研究机构和科学家的辛勤工作,我无法在这里一一列举,只是将最著名的几项发明和创新做一些介绍。 90年代早期,我们这一代MRI使用者在临床上所使用的机器是什么性能的呢?我想如果不在这里介绍的话,现在的使用者是无法体会技术进步给我们带来的好处。那时的MRI普遍的场强是0.3-1. 0T,1.5T是凤毛麟角的好设备;梯度场一般都小于10mT/m,即使1.5T的MRI也不会超过15mT/m。切换率一般也最多在10-35T/m-s之间。线圈都是单通道,单线圈组的。负责后处理的计算机运行速度慢,每幅图象的处理时间平均都在1-2s。由于可供应用的扫描序列比较少,几乎没有一种快速扫描序列,因此检查一个病人的时间最短的也要半小时以上。当时有的医院不了解MRI的特点,以为象C T一样的图象就能诊断疾病,为了加快检查速度,只做T1加权的序列,结果造成了许多病变的漏诊。90年代中期,为了提高MRI工作效率,也为了让科学家已经发明的快速扫描序列能尽快地在临床上应用,首先要在MRI的硬件上有重大的突破。因为所有的快速扫描序列或方法都需要有强大的梯度场和高切换率支持,例如EPI序列需要至少20-40mT/ m的梯度场,小于0.5ms的上升时间,也就是讲切换率要达到100T/m-s以上。90年代中期前的MRI 虽然已经具备了15m T/m的梯度场,50T/m-s以上的切换率,以及不到半秒的图象重建时间。但是要轻松完成EPI的扫描任务还有点困难。90年代中
心脏MRI新技术
作者单位:430030 华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科 作者简介:夏黎明(1961～),男,湖北人,副主任医师,主要从事胸部、神经系统影像诊断。?继续教育园地? 心脏MRI新技术 夏黎明 【中图分类号】R445.2,R814.3 【文献标识码】C 【文章编号】100020313(2001)0120064201 心脏因受心跳及呼吸运动的影响,其应用一直受到限制。随着MR硬件与软件的不断发展、开发,使得MR在心脏方面的应用越来越成熟和重要,尤其在显示心脏解剖和功能方面,越来越受到人们的重视,本文就这一方面的进展报道如下。 显示心脏解剖结构的MR技术: 黑血技术(Black Blood T echniques) 1.双反转恢复快速自旋回波(D ouble2IR FSE)序列 此序列是在心电触发后应用二个IR预饱和脉冲。第一个是无平面选择的,使机体所有的质子反转,包括血液。紧接着应用第二个IR脉冲,这一脉冲是有层面选择的,仅仅使成像层面的质子再反转,恢复到原来的状态,经过一定的时间,即反转恢复时间(TI),也就是当成像层面外的血液质子反转到零点时的时间。这时,反转到零的血液质子流入成像层面(流入效应Wash2in effect),成像层面内经过再反转的血液流出成像层面(流出效应Wash2out effect),最后使用一个标准的快速自旋回波(FSE)序列。其结果,流入到层面内的质子无横向磁化,因此无信号,呈黑色故称为“黑血”,而心肌、心包等组织有信号,此序列能很好显示心脏的解剖结构。 2.三反转恢复快速自旋回波(T riple2IR FSE)序列 此序列是在D ouble2IR FSE序列的FSE采集前再加一个IR,其目的是抑制脂肪信号,类似如STIR对比。 3.黑血技术的临床应用 ①心肌病;②心肌梗塞;③右心室发育不良;④心脏肿瘤;⑤先心病;⑥主动脉瓣评估。 了解心脏运动及功能的MR技术 1.白血技术(White Blood T echniques) 此技术是使用快速心脏电影(Fast Cine)技术,采用K2空间分段技术:数据共享重建,以及整个R2R间期内采集等,因此在较短的时间约12～16s完成数据采集,消除呼吸运动伪影,更好地显示心脏舒张末期运动,且不受心率影响。 2.白血技术的临床应用 ①观察心脏舒收功能;②评价心肌区域性运动;③计算射血分数;④计算心肌收缩增厚率;⑤评估瓣膜功能。 3.标记技术(T agging) 此项技术是在白血技术的基础上使用一系列的饱和脉冲使得心肌图像上出现分布均匀的黑色的线条或黑线条组成的小方格,通过心肌舒收时,心肌图像上的线条或小方格形态的变化,判断心肌的收缩功能,更适合观察心肌局部的异常运动情况。 4.标记技术的临床应用 主要观察心肌局部的运动情况,如心肌梗塞、肥厚型心肌病、心肌肿瘤等。 心肌灌注(My ocardial Perfusion) 此技术使用FG RE+EPI技术,又称为Fastcard Echo T rain(Fast Card ET),应用短TR G RE和短ET L,回波平面读出。EPI使用长ET L,因此,使得成像速度加快(每幅图像采集时间100ms),故可观察心肌灌注首次通过情况,并减少几何变形以及流动相关伪影。对于静止状态心肌灌注正常,而临床高度怀疑心肌缺血的病人可作负荷试验(Stress T est)来发现缺血的心肌。冠状动脉MRA技术 1.2D螺旋采集(S piral Acquisition) 此技术主要是以螺旋方式填K空间,加FG RE,因此采集时间短,可在14～18s内完成,目前只能2D采集。 2.3D导航脉冲(Navigator Pulses)序列 此项技术主要是监控膈肌的运动,消除呼吸运动伪影,3D导航脉冲较2D时间短,约10～30min,一次扫描可显示整个冠状动脉,分辨率较高。 3.血管跟踪(Vessel T racking)技术 此项技术是先进行实时扫描或Fastcard序列,明确冠状动脉在舒张末及收缩末期的位置,及不同心动周期的位置,然后采用Fastcard序列,进行冠状动脉扫描,扫描层面始终与冠状动脉一致,故减少采集时间,可在14～16s完成。目前只能作2D扫描。 尽管作出了很大的努力,但是冠状动脉MR A还处于婴儿期,技术不够成熟,只能显示冠状动脉主干或较大的分支,且常常分段显示,因此它只能作为一种筛选方法。 (2000209229收稿) 46放射学实践2001年1月第16卷第1期 Radiol Practice,Jan2001,V ol16,N o.1
第七讲-MRI成像技术(1)
第七讲-MRI成像技术（1） 1 MRI成像系统简介 ●1.1M R I影像设备发展概况 ●磁共振成像技术是在磁共振波谱学的基础上发展起来的。磁共振成像自出现以来曾被 称为：核磁共振成像、自旋体层成像、核磁共振体层成像、核磁共振C T等。 ●1945年由美国加州斯坦福大学的布洛克（B l o c h）和麻省哈佛大学的普塞尔（P u r c e l l） 教授同时发现了磁共振的物理现象，即处在某一静磁场中的原子核受到相应频率的电磁波作用时，在它们的核能级之间发生共振跃迁现象。因此两位教授共同获得1952年诺贝尔物理学奖。 ●磁共振的物理现象被发现以后，很快形成一门新兴的医学影像学科—磁共振波谱学。 ●1971年纽约州立大学的达曼迪恩（Damadian）教授在《科学》杂志上发表了题为“核 磁共振（NMR）信号可检测疾病”和“癌组织中氢的T1时间延长”等论文， ●1973年曼斯菲德(Mansfields)研制出脉冲梯度法选择成像断层。 ●1974年英国科学家研制成功组织内磁共振光谱仪。 ●1975年恩斯托（Ernst）研制出相位编码成像方法。 ●1976年，得到了第一张人体MR图像（活体手指）。 ●1977年磁共振成像技术进入体层摄影实验阶段。 ●几十年期间，有关磁共振的研究曾在三个领域（物理、化学、生理学或医学）内获得了 六次诺贝尔奖。(2003年10月6日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国化学家保罗·劳特布尔（Paul C. Lauterbur）和英国物理学家彼得·曼斯菲尔德（Peter Mansfield），以表彰他们在医学诊断和研究领域内所使用的核磁共振成像技术领域的突破性成就。) 雷蒙德·达马蒂安的“用于癌组织检测的设备和方法” 幻灯片7 1.2 MRI影像设备功能 现代磁共振成像系统大体结构都很相似，基本上由四个系统组成：即磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统。 ●1．磁体系统 ●磁体系统是磁共振成像系统最重要、成本最高的部件，是磁共振系统中最强大的磁场， 平时我们评论磁共振设备的大小就是指静磁场的场强数值，单位用特斯拉（Tesla，简称T,垂直于磁场方向的1米长的导线，通过1安培的电流，受到磁场的作用力为1牛顿时，通电导线所在处的磁感应强度就是1特斯拉。）或高斯（Gauss）表示，1T=1万高斯。 ●临床上磁共振成像要求磁场强度在0.05～3T范围内。一般将≤0.3T称为低场，0.3T～ 1.0T称为中场，＞1.0T称为高场。磁场强度越高，信噪比越高，图像质量越好。但磁 场强度过高也带来一些不利的因素。 ●为了获得不同场强的磁体，生产厂商制造出了不同类型的磁体，常见的磁体有永久磁 体、常导磁体和超导磁体。 （1）永久磁体 永久磁体是由永久磁铁（如铁氧体或铷铁）的磁砖拼砌而成。它的结构主要有两种，即