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1、DWI MRS临床及原理 M R S 氢质子共振峰 化学位移 Chemical shift 因质子所处的化学环境不同 即核外电子云 密度不同 所受屏蔽作用的强弱不同 而引起相 同质子在不同化合物中吸收信号的位置不同 0 B0 氢质子共振峰 在1 5T场强下水和脂肪共振频率相差220Hz 化学位移 但是在这两个峰之间还有多种较低浓 度代谢物形成的共振峰 如 NAA Cr Cho 等 这些代谢物的浓度与水和脂肪相比非常低 MRS 需要通过匀场抑制水 脂肪的共振峰 才能 使这些微弱的共振峰群得以显示 MRS的种类 l 通过特定技术 可以对不同磁性原子核 相关的代谢产物进行MRS分析 目前 研究较多的
2、是1H 31P 13C 23Na及 19F的MRS等 脑H MRS共振峰种类和意 义 NAA N 乙酰天 冬氨酸 N 乙酰基的特征 化学位移位于 2 02 2 05ppm 最高峰 神经元的一种标志 存在于神经元细胞核 降低见于生理源性 婴儿和老年人 和病理源性 肿瘤 缺血 缺氧和梗死 癫痫 感染 脱髓鞘等 升高仅见于海绵状脑白质营养不良病神经退 Creatine 肌酸 l正常磁共振波谱图像第二高峰 l脑组织能量代谢的提示物 峰度相对其它峰稳 定 常作为波谱分析时的参照物 l振动频率见于3 03ppm 附加峰见3 94ppm处 Choline 胆碱 l出现于细胞膜的磷脂代谢中 参与其代谢 反映细
3、胞膜 的更新状态 l脑肿瘤时增高 且常与肿瘤的恶性程度成正比 l振动频率见于3 2ppm Myo Inositol 肌醇 l 肌醇在肝性脑病 多形胶质母细胞瘤中峰值降低 l 在胶质增生 高渗状态时增加 l 振动频率见于3 56ppm Lactate 乳酸 l波峰形态特殊 具有双峰 在TE时间144ms时倒置 在TE时间288ms时正向 l乳酸峰的出现提示脑内无氧糖酵解增加 也提示肿瘤病 变的恶性程度较高 l振动频率见于1 32ppm Lipid 脂质 l脂质多见于坏死性的脑肿瘤 高度恶性肿瘤 l与乳酸峰位置接近 可通过改变TE时间将二者鉴别开 l振动频率见于0 8 1 2 1 5 6 0ppm
4、 谷氨酸 Glu 和谷胺酰胺 Gln Glu 是一种兴奋性神经递质 在线粒体代谢中起作用 r 一氨基丁酸是 Glu 的重要产物 Gln 对神经递质的灭活和 调节发挥作用 这两种代谢物可同时发生共振 其波谱用 总和表示 波峰位于 2 1 2 5ppm 之间 Glu 和 Gln 升高见于梗死 梗死的恢复期 肝脏疾病等 1HMRS检查 l采集技术 l点分辨选择波谱 point resolved selective spectroscopy PRESS 技术 l化学位移选择饱和法 chemical shift selecting saturation CHESS 年龄的影响 5d新生儿与成人 脑部肿瘤
5、 一般情况下 Cho浓度越高 肿瘤恶性程度就越高 乳酸水平也常在恶性程度较高的肿瘤时升高 乳酸和脂质水平在转移瘤中比在星型细胞瘤中更高 反Hunter s angle 星形细胞瘤 颅内肿瘤 脑白质正常谱线 Hunter s angle MRS应用 星形细胞瘤 I II级 男 35岁 一周内晕倒2次 病理诊断 星形细胞瘤I II级 室管膜瘤 NAA下降 Cho增高 30 四肢乏力 反 应迟钝3月 mI明显升高 提示胶 质增生 星形细胞瘤 级 Cho Cr比值 l 星形细胞瘤 级为2 15 0 26 l 星形细胞瘤 级的比值为2 78 0 09 l 星形细胞瘤 级的比值为5 40 0 16 l 各
6、组间比较有统计学意义 p 0 043 l 提出Cho Cr比值可作为判定星形细胞瘤恶性度的标记 物 利用NAA Cr NAA Cho Cho Cr及Lac Cr比值均 可对胶质细胞瘤进行分级 但以NAA Cho及Cho Cr反映 肿瘤级别比较稳定 脑膜瘤 NAA峰消失 Cho峰明显升高 提示脑外肿瘤 脑膜瘤 转移癌 TR 1000 TE 144 扫描矩阵 18 18 时间 00 04 26 预扫描时间 00 00 47 NAA降低 Cho升高 女 30岁 头痛1月 余 星形细胞瘤 淋巴瘤 D W I 基本概念 l扩散系数 D l表观扩散系数 ADC l扩散敏感因子 b b 值 b值是一个反应在
7、序列中施加梯度大小的量度值 b值越大 施加的正反两个梯度的强度就越大 对弥 散探测就越敏感 但整个图像的信号就越低 SNR 就越差 b值越小 施加的正反两个梯度的强度就越小 对弥 散探测就越不敏感 但整个图像的信号就越高 SNR就越好 在头部 b值一般为1000左右 在体部 b值一般为 300 800 磁共振弥散成像在原有脉冲序列的基础上加上一对梯度 脉冲 此对梯度正好大小相同 方向相反 time 900 1800 回波 TE 123 4 静止水分子 弥散水分子 射频场 梯度场 信号强度 9001800 弥散梯度场对 弥散图像 ADC图eADC图 影响DWI信号的因素 l b 值 弥散敏感因子
8、 l 表观弥散系数 apparent diffusion coefficient ADC l 各向异性 anisotropy l T2 WI 多发性硬化 T2透射效应 T2 shine through l 由于T2延长作用使DWI上出现高信号 但ADC值 增高 l 若同时ADC值下降 更增加DWI上高信号 l 采用幂图像 EADC 消除T2透射效应 高血压性脑病 T2廓清效应 washout l ADC值升高和T2WI高信号的综合结 果造成DWI等信号 l 常见于血管源性水肿 急性血肿 T2暗化效应 blackout l 由于T2WI低信号而造成的DWI低信号 l 多见于出血性病变 l 通常发
9、生顺磁性敏感伪影 DWI T2WI ADC 弥散图像ADC图 eADC图 eADC Sb 1000 Sb 0 eADC的图的信号对 比度较ADC图高 病变部位的边界显 示清晰 应用方便 病变的 表现与DWI图像一 致 符合临床观察 习惯 常见的伪影 l 运动伪影 l N 2 鬼影 l 磁敏感性伪影与化学位移伪影 涡漩电流伪影 磁敏感伪影 N 2鬼影 运动伪影 癫痫发作 y轴方向的DWI 和ADC图 DWI临床应用 l中枢神经系统 l 超急性期和急性期脑缺血 l 感染 l 脱髓鞘病变 l 肿瘤 多发性硬化 急性细胞毒性斑块 陈旧瘢痕 T2 Flair DWI T1 C ADCeADC l 多发性
10、硬化 MS 分期 急性期DWI呈高信号 慢性病 灶呈等信号 急性期硬化斑ADC明显低于慢性硬化斑 l 可靠鉴别脱髓鞘和梗死灶 脱髓鞘病变 l表皮样囊肿 蛛网膜囊肿 T2 FRFSE T1 Flair DWIADC 表皮样囊肿 蛛网膜囊肿 表皮样囊肿 表皮样囊肿和蛛网膜囊肿 l常规MRI表现相似 lDWI可区分这两种病变 蛛网膜囊肿含自由水 与脑脊液相类似 表皮样囊肿含有复层鳞状上皮和角蛋白碎片 ADC值低于脑脊液 DWI呈高信号 T2透射效 应 脑脓肿 脑脓肿包膜期 脓腔DWI呈高信号 ADC平均值0 60 10 3mm2 s 霉菌感染 DWI信号不均匀 脑脓肿吸收期 DWI信号逐渐减低 AD
11、C平均值1 46 10 3 mm2 s 脑脓肿的组织学成分 l DWI高信号 粘稠的脓液 细胞及 组织碎屑 l T2低信号环 巨噬细胞吞噬含铁 及顺磁性物质 坏死囊变脑转移瘤DWI表现 肿瘤中央DWI为低信号 平均ADC值为1 8 10 3mm2 s 良性脑膜瘤图像 T2WI T1 C DWI 等信号 脑 膜 瘤 伴 脑 浸 润 T2FLAIRT1WI C 常规MRI显示为良性脑膜瘤的表现 DWI上为高信号 ADC值降低提示细胞密度较高 DWIADC图 良性脑膜瘤 非典型性脑膜瘤 良 恶性脑膜瘤的鉴别 l脑膜瘤在DWI上信号不定 l多数良性脑膜瘤在DWI上为等信号 仅有 23 表现为略高信号
12、ADC正常或略有升高 l恶性脑膜瘤在DWI上多呈明显高信号 ADC 值降低 淋巴瘤 病灶T1增强显示明显强化 DWI上也为高信号 T1 C DWI T1WI T1 C T2FLARE ADC 淋巴瘤 病灶T1增强显示均匀强化 ADC图上显示弥散受限 淋巴瘤 弥漫 性大B细胞型 淋巴瘤多发病灶 DWI 淋巴瘤DWI高信号 l瘤细胞密集 l核浆比高 l细胞器丰富 l瘤组织的细胞外 间隙缩小 水分子扩 散受限 弥散成像在肿瘤中的应用 肿瘤细胞由于失去了 接触抑制 导致细 胞间的空间减小 位于细胞和细胞间的组织 液弥散比正常细胞更加受限 多形性胶质母细胞瘤 星形细胞瘤 级 毛细胞型星 形细胞瘤 髓母细胞瘤 10岁 常见脑肿瘤的ADC 值 Fumiyuki 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好
