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1、 肝脏磁共振成像 肖琴琴温州医科大学附属第一医院磁共振室 磁共振基本原理 肝脏磁共振平扫 肝脏磁共振增强 磁共振胰胆管造影 CONTENT ONE 磁共振基本原理 核磁共振 弛豫 T1 T2 加权 一个表面带有电荷的球体发生旋转必将形成电流环路 有了电流环路必将有感应磁场产生 原子核有一定的大小和质量 可以视作一个球体 所有磁性原子核都以一定的频率绕着自己的轴进行高速旋转 我们称为自旋 由于原子核表面带有正电荷 磁性原子核的自旋就形成电流环路 从而产生具有一定大小和方向的磁化矢量 带有正电荷的原子核自旋产生的磁场称为核磁 肝脏磁共振成像 自旋与核磁 一般用于人体磁共振成像的原子核主要是氢原子核
2、 1H 1H仅有一个质子而没有中子 因此被称为氢质子或简称为质子 常规磁共振的信号主要来源于水分子中的氢质子 部分组织的信号也可来源于脂肪中的氢质子 不同分子中的氢质子进动频率存在差别 肝脏磁共振成像 用于人体磁共振成像的原子核 主磁体 梯度系统 射频系统 磁共振仪器 肝脏磁共振成像 计算机系统 其它辅助设备 肝脏磁共振成像 进入主磁场前后氢质子核磁状态的变化 进入主磁场后 无论出于高能级还是低能级的质子 其磁化矢量都不是与主磁场完全平行 而总是与主磁场有一定角度 出于主磁场中的质子 除了自旋运动外 其小核磁还绕着主磁场轴进行旋转摆动 我们把这种旋转摆动称为进动 肝脏磁共振成像 进动和进动频率
3、 肝脏磁共振成像 磁共振现象 如果我们给处于主磁场中的氢质子一个射频脉冲 这个射频脉冲的频率与质子的频率相同 射频脉冲的能量将传递给处于低能级的质子 处于低能级的质子获得能量后将跃迁到高能级 我们把这种现象称为磁共振现象 肝脏磁共振成像 射频脉冲造成宏观磁化矢量的变化 肝脏磁共振成像 射频脉冲造成微观及宏观磁化矢量的变化 肝脏磁共振成像 横向弛豫 90 射频脉冲关闭后 同相位进动的质子群逐渐失去了相位的一致性 其横向磁化分矢量的叠加作用逐渐减弱 因此 宏观磁化矢量逐渐减小直至完全衰减 这个过程称为横向弛豫 即T2弛豫 90 射频脉冲施加后 T2弛豫造成的横向磁化矢量衰减到最大值的37 时所需要
4、的时间即为该组织的T2值 肝脏磁共振成像 纵向弛豫 90 射频脉冲关闭后 在主磁场的作用下 组织中的宏观纵向磁化矢量逐渐恢复到激发前的状态即平衡状态 这个过程称为纵向弛豫 即T1弛豫 90 射频脉冲关闭后 宏观纵向磁化矢量恢复到最大值的63 时所需要的时间即为该组织的T1值 肝脏磁共振成像 磁共振加权成像 加权就是 突出重点 的意思 即重点突出组织某方面特性的意思 T1加权图像 T1WI 重点突出不同组织间T1值差别的图像 T2加权图像 T2WI 重点突出不同组织间T2值差别的图像 质子加权图像 PDWI 重点突出不同组织间质子含量差别的图像 肝脏常用的MRI脉冲序列 平扫 Tra DWIT2
5、WI fsT1WI同反相位Cor T2WI 增强 Tra Cor T1WI fs MRCP 薄层重建 肝脏磁共振成像 TWO 肝脏磁共振平扫 DWI T1WI T2WI 存在呼吸运动 产生运动伪影 与运动相关的部分容积效应而降低图像的对比 距离心脏大血管较近 心脏及血管搏动将影响图像质量 肝脏生理性含脂 慢性肝病时肝脏常发生脂肪变性 因而脂质含量增多 肝脏存在双重血供 这一方面给肝脏实质及病灶血供分析带来困难 但动态增强有助于时相的掌握 制造更多的对比并可能获得更多的血流动力学信息 与MRI检查相关的肝脏解剖生理特点 肝脏磁共振成像 组织T2值越大 MR信号越高 在人体各样组织中 水样结构的如
6、脑脊液 胆汁 尿液的T2值最大 因此 在T2WI上信号最高 在腹部T2WI上 脾脏信号高于肝脏 肾脏髓质信号高于皮质 T2WI 肝脏磁共振成像 大多数病变在T2WI上表现为高信号 除了钙化 纤维化等 T2WI 肝脏磁共振成像 正常 慢肝样改变 肝硬化 T2WI 肝脏磁共振成像 实性病变 囊性病变 DWI可以观察水分子的扩散特性 扩散为水分子的随机运动 水分子随机运动过程中不断互相碰撞 每次碰撞后水分子发生偏向并旋转 使其位置和运动方向发生变化 人体中有70 的水 水分子的扩散运动包括细胞外 细胞内和跨细胞运动以及微循环 灌注 组织内水分子的随机运动越多 在DWI中的信号衰减越明显 自由水比固体
7、组织有更高的弥散系数 导致信号大量丢失 在DWI上呈明显低信号 DWI 肝脏磁共振成像 DWI 2015 05 20 组织内影响水分子弥散的因素 正常组织 细胞内外的体积变化 水分子通过细胞膜的渗透作用 细胞外间隙形态的改变 细胞毒性水肿组织 肝脏磁共振成像 DWI信号强度的变化取决于组织的表观弥散系数 ADC 和运动敏感梯度 MPG 的强度 MPG由b因子 弥散梯度因子 又称b值 控制 b值受灌注影响大 小b值主要反映局部组织的微循环血流灌注 测得的ADC值不稳定 b 0产生无弥散权重的T2像 大b值所测得的ADC值受血流灌注影响小 较好反映组织内水分子的弥散运动 即b值越大 对水分子运动的
8、检测越敏感 但图像信噪比相应下降 DWI 2015 05 20 通常b值取1000s mm3 成两组图像 b 0和b 1000 肝脏磁共振成像 DWI 2015 05 20 b 0 b 1000 肝脏磁共振成像 DWI可以较均匀地抑制肝脏背景信号 有利于肝脏实性局灶性病变的检查 特别有助于在肝硬化背景下检出小肝癌病灶 与FSET2WI及T1WI相比 DWI可以检出更多的小肝癌和转移瘤病灶 DWI 2015 05 20 肝脏磁共振成像 同相位 inphase 反相位 outofphase 成像也称为化学位移成像 人体MRI信号主要来源 水和脂肪 水分子中的氢质子进动频率要快于脂肪分子中的氢质子
9、如果某一个像素中同时含有脂肪和水 射频脉冲激发之后 脂肪和水的横向磁化矢量处于同相位 即它们的相位差为零 而水分子中的氢质子进动频率比较快 经过数毫秒后 水分子中的质子相位将超过脂肪中的氢质子半圈 两者相位差180 宏观横向磁化矢量将会抵消 此时为反相位 T 0ms T1WI同反相位成像 T 0 22ms T 0 44ms 肝脏磁共振成像 水脂混合组织信号明显衰减 纯脂肪组织信号没有衰减 勾边效应 T1WI同反相位成像特点 肝脏磁共振成像 肾上腺病变的鉴别诊断 肾上腺腺瘤中常含有脂质 在反相位图像上信号有明显的降低 脂肪肝的诊断与鉴别诊断 判断肝脏局部病灶是否有脂肪变性 T1WI同反相位成像临
10、床应用 肝脏磁共振成像 有助于肾脏或肝脏血管平滑肌脂肪瘤等其他含脂病变的诊断和鉴别诊断 T1WI同反相位成像临床应用 肝脏磁共振成像 T1WI同反相位成像临床应用 肝脏磁共振成像 肝脏磁共振增强 肝脏血供 动脉期 静脉期 平衡期 THREE 肝脏是肝动脉和门静脉双重血供的器官 肝动脉是肝脏的营养血管 内含丰富的氧和营养物质 供给肝脏的物质代谢 其血流量约占肝全部血流量的25 压力较门静脉高30 40倍 门静脉是肝的机能血管 其血量约占肝血供的75 压力较低 其血液富含来自消化道及胰腺的营养物质 当流经窦状隙时 即被肝细胞吸收 再经肝细胞加工 一部分排入血液供机体利用 其余暂时贮存在肝细胞内 以
11、备需要时利用 肝脏血供 肝脏磁共振成像 肝脏血供 肝脏磁共振成像 动脉期 23 25s 肝脏磁共振成像 动脉腔内信号很高 脾脏花斑样强化 肾脏皮髓质分界清楚 正常肝实质轻度强化 门静脉内可有少量对比剂 肝静脉内不应有对比剂 动脉期 23 25s 肝脏磁共振成像 动脉腔内信号很高 脾脏花斑样强化 肾脏皮髓质分界清楚 正常肝实质轻度强化 门静脉内可有少量对比剂 肝静脉内不应有对比剂 09 08 05 静脉期 50 60s 肝脏磁共振成像 门静脉信号显著升高 肝实质强度达到高峰 肝静脉内对比剂填充 正常脾脏均匀强化 肾脏皮髓质分界仍较清楚 09 08 37 平衡期 3 4min 肝脏磁共振成像 动脉
12、血和静脉血的信号接近 肝实质均匀强化但信号强度较门静脉期有所减低 正常肾脏皮髓质分界不清 肾盂肾盏内可有对比剂排泌 09 10 29 FOUR 磁共振胰胆管造影 MRCP 薄层图像 重建图像 非创伤性且不需要造影剂 利用重T2加权脉冲序列来显示具有非常长T2弛豫时间组织结构的技术 在重T2加权图像上 实质性器官如肝脏 脾脏和胰腺的T2弛豫时间短 在重T2加权序列上表现为低信号 快速流动的液体如门静脉或肝静脉内的血流 由于流空现象在影像上表现为信号缺失 只有静止或相对静止的液体表现为高信号 磁共振胰胆管造影 MRCP 肝脏磁共振成像 而胆管系统内的胆汁属于相对静止的液体 因此MRCP可清晰显示胆管系统的形态结构 磁共振胰胆管造影 MRCP 肝脏磁共振成像 要重视薄层原始图像的观察 仅管MRCP重建图像观察胆管全貌较好 但难以显示胆管内细微结构的改变 胆管内的小病灶如小结石 小肿瘤很容易被高信号的胆汁掩盖 薄层原始图像有利于胆管内小病灶的显示 磁共振胰胆管造影 MRCP 肝脏磁共振成像 谢谢 感谢亲观看此幻灯片 此课件部分内容来源于网络 如有侵权请及时联系我们删除 谢谢配合
