心脏MRI检查

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1、心脏大血管 磁共振成像技术,北京大学第一医院医学影像科 李 沙,相关内容, 磁共振心血管检查的特点 心脏磁共振检查禁忌症 心脏磁共振成像的相关技术 心脏磁共振扫描层面的选择 心脏大血管常用扫描序列 心脏磁共振检查的临床及科研应用,独特性和难点：,1. 运动伪影（心跳、血管搏动、呼吸） 2. 机器孔径、病人配合问题 3. 解剖结构复杂，位置不同 4. 心脏评价结合临床 5. 影像技术操作内容多 6. 对工作人员培训较为复杂,磁共振心血管检查的特点,1985, Denmark,问题： 心脏跳动、血管搏动、呼吸运动导致磁共 振信号大量丢失，成像质量受到严重影响！,解决办法 心电门控 屏气扫描 呼吸门

2、控 实时扫描,最佳解决办法 需要高性能的梯度场! 需要具有专用技术和成像序列的磁共振 扫描系统。,梯度场强度越大-切换率越快-爬升时间越短 工作周期 100 %,成像速度越快:最短TR 最短TE 最短采集时间,成像高分辨率:最大采集矩阵 最薄2D/3D层厚 最小扫描野 最大层面内分辨率,高性能的梯度场带来的结果,Cardiovascular MR,磁共振成像技术在心血管检查的特点和优越性： 无创伤性、无放射性、无需碘类对比剂 软组织高对比 可以任意角度、任意方向成像 3D成像能力 4D高分辨率成像(时间和空间分辨率) 超快速实时成像(交互式) 综合多功能心脏检查,介入 超声 核医学 心脏磁共振

3、 心脏形态学 + + + 左室功能 - Global + + + + 左室功能 - Regional + + + + 瓣膜病变 + + + + 心包病变 + + + 速率/流量测量 + + + 显示粥样斑块 + + 心肌灌注 + + + 冠状动脉 + + 颈动脉病变 + + + 主动脉病变 + + + 外周血管病变 + + +,心血管临床不同诊断方法评价,心血管影像诊断技术CT与MR对照,扫描速度快：超高速CT毫秒级；螺旋CT和MR亚秒级。 消除运动伪影：心电、呼吸门控，导航技术。 功能成像：都能进行电影成像（了解心脏舒收功能、瓣 膜功能，计算射血分数、每博输出量、室壁 收缩期增 厚率及心肌重

4、量等） 心肌灌注成像：注射不同对比剂（了解心肌有无缺血或 梗塞并可行负荷试验） 血流扫描：血流通畅情况（流量及瓣膜返流定量分析）,冠脉成像：CT显示冠脉优于MR（三维重建显示冠脉主 干及分支全貌、钙化、软斑块） 对比剂三维血管成像：注射对比剂后通过不同重建技术 从不同方面和角度显示血管及病 变（ MIP ) 最大密度投影、( MPR ) 多平面重建、(SSD) 表面重建、( VR )容积重建、( VE )仿真内窥 镜技术） 其它技术：MR黑血技术，MR标记技术（Tagging）等, 形态学检查 -心脏解剖的高分辨率成像 心脏功能学检查 -评价射血分数EF,每搏输出量SV,收缩末期和舒张 末期容

5、积,心输出量,以及瓣膜性能 心肌灌注和心肌活性 冠脉解剖和血流 心肌代谢 高分辨率血管壁斑块成像,磁共振心脏检查有哪些内容？,ANATOMY,FLOW,METABOLISM,PERFUSION,VIABILITY,MR,Tagging,FUNCTION,MRCA,CEMRA,心脏磁共振检查禁忌症(Contraindications),1. 安装心脏起博器（非防磁性）患者 2. 心脏瓣膜（金属瓣）置换术后患者 3. 体内血管金属夹（非防磁性）患者 4. 颅内术后动脉夹（非防磁性）存留患者 5. 颅内眼球内金属异物或体内其他金属异物 6. 妊娠三个月以内的患者,准备工作: 皮肤处理:去污后酒精擦洗

6、 电极摆放:未过期非金属心电电极 四个依右图示粘贴于前胸壁表面 字体颜色与导线接头颜色对应 精确的心电门控来减少心脏伪影,力求心电波形如下图示 利用腹带呼吸 监视并作为屏 气指示信号,心尖,锁骨中线第三肋间,胸骨旁 第二肋间,胸骨旁 第四肋间,好的开始是成功的一半,线圈摆放:上缘与肩胛骨上缘平齐,并使线圈的上下两片对齐 心电导线: 利用脚先进使之 尽量在磁体内最短(右图) 屏气训练: 呼气末屏气 如需增强,最好留置套管针 详细介绍整个检查过程,取得病人的大力配合,心脏磁共振成像的相关技术,心电图导联电极的放置,心电触发及门控技术（ECG trigger gating）,脉搏触发技术( puls

7、e trigger ),反向门控技术(retrospective AC),心电向量门控技术( VCG-Vectorcardiogram ),心电同步技术：,常用线圈,体线圈 心脏专用相控阵线圈,心电图导联电极的放置,心电极安放的位置对成像质量有直接影响。临床有多种粘贴方式，常见如下： 1. 心电长轴法（斜线法） 胸骨右缘二肋间，左锁骨中线五肋间和左腋 前肋六肋间三个导联与心脏长轴一致。 2. 横排法 左胸V5、V6及左后胸部。R波好，干扰小。 3. 竖排法 左锁中线上下依次排列。,横排法（三点电极）,4.双排法（四位电极）,四位电极设置可按如下方法： （白）胸骨左缘二肋间 （黑） 左锁中线四肋

8、间 （绿）胸骨左缘五肋间 （红） 左锁中线六肋间,原则是以显示最强、最佳的 ECG 波形为准,双排法（四位电极）,心电极放置可能影响ECG曲线的因素, 胸方位 心脏疾病或损伤 病人年龄和身体大小 肺状况影响（积液） 放置不当（骨骼、肋骨上） “T”波被干扰升高而错误触发,心电触发及门控技术（ECG trigger gating）,心电触发技术利用心电图的波正向触发信号采集，每一次数据采集与心脏每次搏动周期同步。选择适当的触发延迟时间，可获得心动周期不同相位上的图像。 门控技术是采用域值法，根据心电图与心动周期的关系设上下域值即“门”，数据采集在“门”内，超出“门”不采集。,使用门控的定义,适用

9、成像时间（AIT）=RRTW（延迟+触发器窗）,心动周期中的采集时相,心脏运动幅度最大:心脏收缩期和舒张早期 TD=50-300ms 心脏运动幅度最小:心脏舒张中期 TD=400ms,AIT,T,W,150ms,200ms触发器窗口,最小延迟时间13ms,适用成像时间,1000ms,Effective TR有效回波时间:对于心电门控触发成像而言,最短的有效TR就是心动周期. Trigger Dead time: TD（延迟时间）+ 序列采集时间 85-90% R-R 或 RR-100ms 否则,其下一个生理触发信号无法接收即出现触发死期.,有效回波时间及触发死期,应用心电门控扫描序列，成像参数

10、受心电图 R-R 间期控制，数据采集时间应小于心动周期的 85% ， 避免延迟时间与重复时间覆盖下一个R 波，而使得扫描时间延长。,序列参数可依据如下公式计算： 心动周期（Hp）= 601000 / 心动频率 常规 T1加权像TR 时间大约为 700 850ms ，T2加权像可依据患者心率乘 23倍心动周期。,优势: 获得减少心博伪影的高质量图像和电影 问题: 无法记录心动周期末“ 触发死期”的心脏 舒张功能动态信息。 严重心律不齐可导致激发层面时相紊乱。,脉搏触发技术( pulse trigger ) 脉搏门控或指脉控,脉搏触发与心电触发相似，利用脉搏幅度触发扫 描，使心脏运动与数据采集同步

11、。较心电触发粗糙, 无准确的时相对应。 在心电门控使用困难时采用。,无线门控技术(wireless trigger) 应用连续性导航回波实时探测心脏的运动状态， 选定心脏运动的某一状态触发扫描。,反向门控技术(retrospective AC) 回顾性心电门控技术,将心电门控与脉冲重复时间TR同步控制的扫描技术。其特点是：当 R 波触发后（在整个心动周期内）以 TR 时间连续重复均匀采集图像数据 并进行相位编码，使不同时间获得的信号按心动周期分别存放，扫描结束后将不同心动周期的数据分层重建。,优势：心动周期内所有动态过程 （含舒张期功能） 均能记录, 电影显示时无闪烁效应。,常将心电图中较大的

12、T波误解为下一个R波。 只能与梯度回波联合应用。 相对长时间采集，无法实时观察所成影像。,问题：,心电向量门控技术( VCG ) （Vectorcardiogram）,利用四导联的心电向量 采集，从心脏心电向量 到“E”提供多平面分析， 这个增加的信息能探测 到可靠的 “R”波，全自 动计算非常准确地触发 从而消除了单纯“ECG” 多次重复选择触发和错 误触发的发生。,33,呼吸门控与心电门控（VCG）波形图,11,ECG-心电门控,VCG-心电向量门控,ECG与VCG门控影像对照,伪门控技术（Pseudogating）,呼吸门控技术（Respiratory Gating）,导航回波技术（Na

13、vigator Echo Acquisition）,回顾性呼吸门控技术,屏气扫描技术（Breath Holding）,呼吸同步技术：,呼吸门控技术（Respiratory Gating）,呼吸波触发技术是利用呼吸波的波峰固定触发扫描，用门控技术将数据采集控制在一定域值的上下限内， 以达到同步采集。 可与心电门控并用，但采集时间长。,回顾性呼吸门控技术,与回顾性心电门控技术相似，又称呼吸补偿或呼吸相位重排，是一种信号平均技术（Signal Averaging）。采集耗时长，效果不理想。,伪门控技术（Pseudogating）,在采集过程中利用周期性呼吸运动使 K-空间数据幅度呈现波动，在图像重建

14、时出现伪影（鬼影）。因其间隔距离与呼吸运动周期成反比，鬼影与中心图像的距离正好超出视野的范围。该方法适用于消除心脏运动伪影。,图像,鬼影,鬼影,鬼影,鬼影,图像,无门控时图像与 鬼影重叠,伪门控使鬼影产生一个 FOV的位移位于视野外,导航回波技术（Navigator Echo Acquisition）,该技术是在每一心动周期采集前使用导航回波， 使右膈顶运动高度实时显示，根据膈顶位置计算 激发容积的位置，使每个心动周期所激发的容积 相同，从而消除呼吸和心脏运动伪影。 导航技术主要用于心脏 3D 冠脉成像。,屏气扫描技术（Breath Holding）,25秒之内抑制呼吸快速扫描。,呼吸导航（N

15、avigator）,navigator,拒绝,接受,呼吸运动,采集窗,LV : 左心室 LA : 左心房 RV : 右心室 RA : 右心房 Ao : 主动脉 PA : 肺动脉 lpa : 左肺动脉 rpa : 右肺动脉 SVC:上腔静脉 IVC: 下腔静脉 pv : 肺静脉 rpv : 右肺静脉 av : 主动脉瓣 mv : 二尖瓣 tv : 三尖瓣 pv : 肺动脉瓣 rvot: 右室流出道,LV,RV,LA,RV,RA,LV,Ao,mv,tv,Ao,LA,RA,av,rvot,RV,Ao,PA,rpa,SVC,Ao,lpa,SVC,RA,IVC,rpa,rpv,PA,LA,Ao,LV,av,LA,RV,RA,LV,mv,tv,LA,Ao,RV,rpa,LV,PA,Pv,rvot,Ao,LV,IVC,Ao,rpa,LA,lpa,LV,RA,SVC,Ao,av,lpa,Ao,PA,RA,LV,心脏正常解剖关系,心脏磁共振扫描层面的选择,心脏磁共振扫描成像方法众多，其特点是多层面、多方位，目前尚未广泛一致的