磁共振弥散加权成像原理及应用(PPT课件)

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磁共振弥散加权成像原理及应用

磁共振弥散加权成像原理及应用

磁共振弥散加权成像原理及应用

磁共振成像简介

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种医学成像技术,利用磁性共振现象和无线电波信号,对人体进行成像的方法。它可以非侵入性地获取人体内部的高清图像,对于疾病的诊断、治疗和观察都具有重要的作用。

MRI技术的基本原理是通过利用医学应用中的高强度磁场使得人体内的原子发生共振,从而捕捉并分析自发放射的放射线。MRI分为多种类型,如结构成像、功能成像、弥散成像等,其中弥散成像应用较为广泛。

弥散成像的概念

弥散成像是指通过测量水分子扩散运动的速率和方向,来还原影像图像结果的过程。水分子扩散运动的速率和方向取决于组织状态。

弥散成像的原理

弥散成像通过特定的扫描序列和强度梯度对水分子进行编码,并记录其在空间过程中的移动和扩散。机体中的水分子扩散在不同生理状态下的扩散系数也不同,因此可以对组织状态进行区分。

弥散成像中,常用的成像模式是弥散加权成像模式,即通过改变弥散梯度在空间上的分布来实现加权,在成像中强调不同的结构。弥散梯度的方向和强度变化对应不同结构的成像。

弥散加权成像应用

弥散加权成像目前应用较广泛,主要用于以下方面:

1. 脑部疾病诊断

脑部中白、灰物质的分布在MRI影像中很难区分,通过弥散加权成像,利用水分子通过灰色及白色物质所具有的不同的弥散系数,可以区分出正常情况下的脑部组织结构。帮助医生更准确地进行疾病诊断,如肿瘤、卒中等。

2. 脑干横纹束成像

脑干横纹束是连接脑干和大脑皮层的一束神经纤维,不同于其他成像技术如CT,弥散加权成像可以更加明显地显示脑干横纹束的位置和走向。

磁共振和弥散张量成像课件

磁共振和弥散张量成像课件

DTI的应用领域
神经科学
DTI在神经科学领域的应用主要集 中在大脑白质纤维束的研究,可 以用于评估神经纤维的完整性、 方向性和排列。
肿瘤诊断与治疗
DTI可以用于评估肿瘤的恶性程度 、细胞密度和纤维排列,为肿瘤的 诊断和治疗提供根据。
医学影像诊断
DTI可以用于医学影像诊断,如脑部 、肝脏、前列腺等器官的病变检测 和评估。
DTI可以检测肌腱损伤后纤维排列和走向的变化, 有助于肌腱损伤的诊断和康复。
关节软骨损伤
DTI可以显示关节软骨损伤后纤维排列和走向的变 化,有助于关节软骨损伤的诊断和手术治疗。
肌肉萎缩
DTI可以检测肌肉萎缩后纤维排列和走向的变化, 有助于肌肉萎缩的诊断和治疗。
04 DTI与功能连接研 究
功能连接的概念与测量方法
共振信号经过接收器接收、放大和数 字化处理后,通过计算机进行图像重 建,形成可供视察和分析的磁共振图 像。
磁场与射频脉冲
MRI系统中的主磁场使人体内的氢原 子核产生能级分裂,通过施加射频脉 冲,使氢原子核产生能级跃迁并释放 出共振信号。
MRI的扫描序列
01
02
03
常规扫描序列
包括T1加权像、T2加权像 、质子密度加权像等,用 于视察组织的解剖结构和 形态变化。
脊髓疾病的DTI表现
脊髓肿瘤
DTI可以检测肿瘤对脊髓白质纤 维束的浸润和破坏,有助于肿瘤

磁共振弥散加权成像原理及应用课件

磁共振弥散加权成像原理及应用课件

扩散现象与弥散
扩散现象
物质分子从高浓度区域向低浓度区域 转移的现象。
弥散
水分子的随机热运动,导致水分子在 组织中的分布不均匀,形成水分子扩 散的现象。
磁共振弥散加权成像技术
01
基于磁共振成像技术,通过测量 水分子扩散运动的速度和方向, 反映组织微观结构的变化。
02
通过施加扩散敏感梯度场,获取 组织中水分子的扩散系数,进而 反映组织的生理和病理状态。
时间分辨率低
与常规磁共振成像相比,弥散加权成 像的时间分辨率较低,可能会影响动 态观察病变的能力。
2023
PART 05
未来展望与研究方向
REPORTING
技术改进与优化
图像分辨率提升
01
通过改进成像序列和算法,提高弥散加权成像的图像分辨率,
以更清晰地显示病变细节。
定量分析方法研究
02
发展更为准确和可靠的定量分析方法,以便更深入地研究组织
强调弥散加权成像在 神经系统疾病诊断中 的价值。
阐述弥散加权成像在 医学影像诊断中的重 要性和优势。
弥散加权成像简介
介绍弥散加权成像的基本原理和技术特点。 解释弥散加权成像的图像表现和参数解读。 简要介绍弥散加权成像的局限性及其改进方法。
2023
PART 02
磁共振弥散加权成像原理
REPORTING

磁共振成像与应用PPT课件

磁共振成像与应用PPT课件
详细描述
MRI技术可以对生物材料和药物传递系统进行无损检测,观 察其在体内的分布和行为。这对于新材料的研发、药物设计 和优化传递系统具有重要意义,有助于推动生物医学工程领 域的发展。
新药研发与动物模型
总结词
MRI技术在新药研发和动物模型实验中具有重要作用,可帮助评估药物的疗效和安全性。
详细描述
通过MRI技术,研究人员可以观察药物在体内的分布、代谢和排泄过程,评估药物的疗效和安全性。同时,MRI 技术还可以用于动物模型实验,观察疾病的发展过程和治疗反应,为新药研发提供重要依据。
发展历程
从1970年代的初期研究,到1980年代初期的初步应用,再到现在的广泛应用 ,MRI技术不断发展。
未来趋势
随着技术的进步,MRI将更加快速、高分辨率、高灵敏度,并有望与其他医学 影像技术结合,提高疾病的诊断准确率。
02
MRI系统构成与技术
MRI系统的硬件组成
01
02
03
04
磁体系统
产生静磁场,是MRI系统的核 心部分。
并控制温度在安全范围内。
孕Leabharlann Baidu与儿童的安全性
孕妇
对于孕妇而言,MRI检查通常是安全 的,但仍需医生评估利弊,避免在怀 孕早期进行此项检查。
儿童
儿童通常可以接受MRI检查,但需注 意对儿童的心理安抚,避免因恐惧造 成检查困难。

弥散加权成像DWI原理和临床应用PPT

弥散加权成像DWI原理和临床应用PPT

DWI图像解读
DWI图像可以显示组织中水分子的扩散 运动情况,通过观察图像中信号的强度
和分布,可以对组织结构进行评估。
DWI图像的信号强度与组织的弥散系数 成反比关系,即弥散系数越低,DWI图
像的信号强度越高。因此,通过观察 DWI图像的信号强度可以判断组织结构
的特征,如肿瘤、炎症、梗死等。
DWI图像还可以通过扩散张量成像( DTI)技术进行更深入的分析,以评估
多参数成像
结合其他成像参数如T1、T2等, DWI有望在多参数成像中发挥更 大的作用,提高诊断准确性。
临床应用拓展
随着对DWI原理的深入理解,其 在临床应用范围有望进一步拓展 ,尤其在肿瘤、神经、心血管等 领域。
05
结论
DWI的重要性和应用价值
诊断肿瘤
DWI能够检测到肿瘤组织中水分子的扩散程 度,有助于肿瘤的早期发现和诊断。
肝脏疾病治疗效果评估
01
在肝脏疾病中,DWI可用于评估肝纤维化、肝硬化等疾病的治 疗效果。
02
DWI可以检测肝脏脂肪变性的程度,对脂肪肝治疗效果进行评
估。
DWI可以监测肝脏肿瘤的治疗效果,如射频消融、介入治疗等
03
,判断肿瘤是否缩小或消失。
04
DWI的局限性及未来展望
DWI的局限性
序列复杂
DWI序列较为复杂,对磁场均匀性和信噪比要求较高,导致成 像时间较长。

磁共振弥散加权临床应用ppt课件

磁共振弥散加权临床应用ppt课件

ADC图显示为高信号
ADC值升高 脑梗死亚急性期
血管源性水肿
亚急性或慢性病变
不同性质水肿在弥散图像上的差别
25
发病35分钟的脑卒中
26
发病3小时的脑卒中
27
发病7小时的脑卒中
28
脑缺血的弥散加权成像诊断
ADC
5小时 超急性期
3天 急性期
7天 亚急性期
30天 慢性晚期
急性期的ADC值常低于超急性期者,至亚急性期ADC值快速下降,以
47
表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别
• 常规MR通常不能可靠地鉴别二者,均表现 为T1WI低信号和T2WI高信号改变
• 表皮样囊肿在DWI上表现为高信号 • 蛛网膜囊肿囊液的蛋白含量较多在DWI图像
上类似脑脊液,表现为低信号 • 表皮样囊肿切除后,在DWI图上低信号充满
T2
DWI
ADC
MRA
WI
起病后2小时,开始静脉内溶栓
35
推测脑梗死的可恢复性
半影区 的ADC 值为正 常侧的 13%
820 819
708 623
813 818
梗死核
心的
ADC值
DWI
为正常 侧的
ADC
梗死核心的AD2C4值% 为正常侧的24%
(>20%),半影区的ADC值为正常侧
36

磁共振弥散加权成像

磁共振弥散加权成像
Hale Waihona Puke Baidu
弥散加权成像的应用前景及其局 限性
弥散加权成像的应用前景及其局限性
MRDWI不仅在脑部疾病的诊断中发挥着越来越大的作用,而且随着技术的不断改进,MRDWI已经在乳腺、肝 脏 、颈髓等处的疾病诊断中得到越来越广泛的应用。总之, MRDWI作为目前唯一非侵入性检测活体组织内水分子 运动的技术,在病变 的检出中具有重要价值,尤其对良、恶性病变 的鉴别诊断具有重要意义。但是,弥散加权成 像对磁场的匀场要求较高,对靠近骨组织的脑内病变会出现伪影。另外,由于胶质瘤、脑膜瘤、淋巴瘤、急性脑梗 塞 等都可以表现为 MRDWI高信号;而胶质瘤、脑膜瘤等由于内部组成成分的不同,使得同一种病在MRDWI中可以 有多种不同的表现,且 ADC值的统计也有一定程度的重叠。使得弥散加权成像的广泛应用存在一定困难。随着 MRI技术的不断完善和发展,以及对 MRDWI研究的增多,相信 MRDWI会在病变的定性中体现出更大的价值。
T2穿透效应( T2 shine- through effect) : DW I上的信号强度不仅与受检组织ADC值有关,而且与组织 的 T2值有关,即 DWI的信号正比于 T2值。
MRDW的临床应用
MRDW的临床应用
MRDWI在缺血性脑疾病的诊断价值已为大家所熟知,而在其他疾病的应用,也日益增加。
影响弥散信号的因素
影响弥散信号的因素

磁共振功能成像的应用PPT课件

磁共振功能成像的应用PPT课件

Activation Volume (mm3)
Center of Activation (x, y, z)
Activation Volume (mm3)
Center of Activation (x, y, z)
YJG (1st scan)
6993
-36.2, 80.4, 7.1
-
-
YJG (2nd scan)
Healthy Subject
给予高频汉字阅读,认字率70%,右侧纹外区激活增加, 左(患)侧部分激活,而Broca区和Wernicke区激活减少
正常对照,认字率100%,双侧纹外区明显激活,Broca 区及Wernicke区无激活
*
Left Extrastriate Area Right Extrastriate Area
*
YJG, M/52 左侧纹外区脑梗死改变
纹外区功能主要为视觉字形加工,在正常人汉语通常可激活双侧 Broca区和Wernicke区在正常人处理高频字(简单字)时不兴奋
*
分子影像技术要求对活体内部的生理过程或病理过程,在分子水平上进行无损伤、实时的测量和成像。
*
分子影像技术常用的探测方法有核探测方法、核磁共振方法、光学方法等。这些探测方法的探测原理和探测设备都不相同。
*
10-36
10-17
A

磁共振功能成像的应用ppt课件

磁共振功能成像的应用ppt课件
磁共振功能成像的应用
汕大医学院一附院 肖壮伟
磁共振功能成像的应用
1
• 磁共振功能成像 (fMRI) 是磁共振成像中 迅速发展的领域 • fMRI包括: 弥散加权像(DWI)
灌注成像(PI)
包括外源性和内源性灌注成像 血氧水平依赖法(BOLD)为内源性PI
磁共振波谱分析(MRS)
磁共振功能成像的应用
磁共振功能成像的应用
3
BOLD基本原理
动脉血(氧合血红蛋白)
毛细血管
静脉血(去氧血红蛋白+氧合血红蛋白)
神经元兴奋区静脉血中氧合血红蛋白含量高于非兴奋 区静脉血中氧合血红蛋白含量,在T2*图像中信号较 高(2-3%)
磁共振功能成像的应用
4
BOLD扫描技术
• 梯度回波和自旋回波 • 回波平面成像(EPI)
(包括听、视觉系统)、语言、记忆、 儿童脑发育等
磁共振功能成像的应用
15
BOLD技术在临床领域的应用
BOLD在临床也有很广泛的应用前景,如神 经外科手术术前计划和术后评价、难治性癫痫的 定位 、脑康复的评价、慢性疼痛治疗的评价、针 灸穴位治疗机理的研究、药物成瘾病人脑内功能 的研究、无创性Wada试验(语言优势半球定位)、 记忆优势半球的定位、在痴呆研究中的应用等
磁共振功能成像的应用
19
汉字同音字与同义字脑部fMRI
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• 磁共振弥散成像即在已有脉冲序列的基础上加上一对 梯度脉冲,此梯度脉冲即水分子弥散的标记物。最常 用的脉冲序列是SE序列
• 质子在沿梯度场进行弥散运动时,其自旋频率会发生 改变。结果是回波时间内相位不能重聚,导致信号下 降
b =γ2Gδ2 (△–δ/3 )
2/13/2021
b值是反映附加梯度场性质的参数 b值的与信号衰减成正比
2
MR弥散成像的原理 RF
slice
1
静止水分子
2
3
4 信号強度
弥散水分子
DW-EPI诊断急性脑梗塞原理
组织 A
组织B
正常脑组织 随机运动的水分子 = 低信号
2/13/2021
细胞毒性水肿的脑组织 运动受限的水分子 = 高信号
4
弥散加权像脉冲序列的确定
• SE弥散加权像:
– 信号的衰减与弥散系数有关
T2
spin
ADC
ADC Map
DWI
2/13/2021
eADC Map
8
急性脑梗死弥散图像对比度的统计分析
ADC
ADC
T2 shine through
2/13/2021
Spin density
9
急性脑梗死一周内弥散图像 对比度的决定因素
2/13/2021
10
发病35分钟的脑卒中
2/13/2021
eADC值 在临床应用中的优势
2/13/2021
18
临床病例
皮层梗死
2/13/2021
19
临床病例
T2
Fliar
DWI
T1+C
ADC
eADC
eADC
DTI
2/13/2021 陈旧瘢痕
20
One Team… More Signal, Less Noise!
2/13/2021
Thank You
21
– 呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等
• T2 shine through:由于DWI图像以SE-EPI序列扫描, 含有不同程度的质子加权和T2成分,不能真正反映脑 组织的弥散系数。
T2
spin
ADC
ADC Map
DWI
2/13/2021
eADC Map
6
T2 shine through效应
弥散图像包含有T2、质子、和ADC值变化的综合信息, 我们把T2及质子的对比度在弥散图像上反映的现象称 为透过效应(shine through). Shine through 在梗死性 病变发生一周左右,对弥散图像的对比度其主要作用。
11
发病3小时的脑卒中
2/13/2021
12
发病7小时的脑卒中
2/13/2021
13
脑缺血的演变过程
2/13/2021
14
表观弥散系数变化情况
• 自由水的ADC值大约为2.5x10-3mm2/S • 正常脑组织的ADC值为0.7-0.9x10-3mm2/S • 脑组织急性病变的ADC值多为降低 • 脑组织亚急性或慢性病变的ADC值多为升高 • ADC异常变化的上下限为
ADC图
eADC图
GE引入独特的eADC值概念
2/13/2021
17
eADC值的优点
• eADC = e-bd =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 • eADC没有单位,ADC有单位,两者无法比较。
• GRE弥散加权像:
– 信号的衰减与弥散系数、组织的T1、T2时间、翻转角度有关。 因此很难测出弥散系数的精 确值。
– 活体研究中,GRE弥散加权像的图像计算的ADC比真正的弥 散系数大。
– GRE扫描很快,不能加载幅度过大、时间过长的梯度
2/13/2021
5
弥散图像的分析
• 体内各种因素的变化使弥散系数不准确
Q&A
2/13/2021
பைடு நூலகம்
22
放映结束 感谢各位的批评指导!
谢 谢!
让我们共同进步
23
弥散成像的基本知识
• 弥散的基本概念
– 自由水的布朗运动
• 影响因素
– 组织结构 – 生化特性 – 温度 – 外加使局部组织运动的因素
• 测量方法
– 生物、物理方法 – 放射活性或荧光标记 – 核磁共振成像
核磁共振是目前在人体上进行水分子弥散测量与成像的唯一方法
2/13/2021
1
弥散加权像的成像原理
0.4x10-3mm2/S —— 2.5x10-3mm2/S
2/13/2021
15
急性病变
脑梗死急性期
细胞毒性水肿
ADC值降低 eADC图显示为高信号
ADC图显示为高信号
ADC值升高 脑梗死亚急性期
血管源性水肿
亚急性或慢性病变
不同性质水肿在弥散图像上的差别
2/13/2021
16
eADC值的引进
弥散图像
再次声明弥散图像是多种因素综合形成的对比度
2/13/2021
7
弥散图像的分析
• 体内各种因素的变化使弥散系数不准确
– 呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等
• T2 shine through:由于DWI图像以SE-EPI序列扫描, 含有不同程度的质子加权和T2成分,不能真正反映脑 组织的弥散系数。
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