磁共振脑功能成像ppt课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磁共振波谱分析（MRS）
脑功能成像
7
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化技术 测量脑内神经元活动的技术
测量脑代谢和血氧变化
8
精品文档
当脑活动增加时，局部血流，氧代谢和糖代谢 增加，可以功能定位，对脑局部反应特征研究
PET 光学成像技术 功能磁共振成像（fMRI）
灌注成像：外源性灌注成像（PWI） 内源性，血氧水平依赖法（BOLD）
深部分辨波谱法（DRESS） 空间分辨波谱法（SPARS）
MRS序列选择
22
精品文档
： 激励回波法 连续使用三个90°射频脉冲产生激励回波：
900—900—900
优点：常使用短TE（35ms）检测代谢物种类多，如脂质、谷氨酰 胺和肌醇只有在短TE才能检出
缺点：对运动敏感，信噪比低，对匀场和水抑制要求严格，对T2弛 豫不敏感
采集时间比较长 。
单体素与多体素的比较 29
精品文档
单体素
➢ 容易实现 ➢ 成像时间相对较短 ➢ 磁场不均匀性易克服 ➢ 谱线定性分析容易 ➢ 谱线的基线不稳定
多体素
➢ 覆盖范围大，一次采集 可获得较多信息
➢ 成像时间长
➢ 容易受磁场不均匀性的 影响
➢ 谱线基线稳定
MRS具体操作步骤
30
精品文档
选择检查方法：单体素和多体素
具体的步骤：扫描参数、定位、饱和带、预扫描匀场、数据 采集、后处理分析
MRS空间定位及序列选择
21
精品文档
激励回波法 (the Stimulated Echo Acquisition Method, STEAM)
点分辨波谱法 (the Point Resolved Spectroscopy PRESS)
MRS技术及基本原理
16
精品文档
射频脉冲 原子核激励 驰豫
信号呈指数衰减（自由感应衰减）
傅立叶变换
MRS显示
振幅与频率的函数即MRS
精品文档
MRS技术及基本原理 17
利用原子核化学位移和原子核自旋耦合裂分现象 不同化合物的相同原子核，相同的化合物不同原子
核之间，由于所处的化学环境不同，其周围磁场强 度会有轻微的变化，共振频率会有差别，这种现象 称为化学位移 不同化合物的相同原子核之间，相同的化合物不同 原子核之间，共振频率的差别就是MRS的理论基础
采集时间短，一般3~5分钟
MV氢质子MRSI
27
精品文档
2D PROBE-SI 3D Focal PROBE-SI Full coverage MRSI和UltroPROBE-SI
MV氢质子脑MRSI的特点
28
精品文档
可以同时获取病变侧和未被病变累及的 区域，评价病灶的范围大 。
匀场比较困难，由于多个区域同时获得 相同的磁场均匀性。对临近颅骨、鼻窦 或后颅窝的病灶，由于磁敏感伪影常常 一次匀常不能成功
精品文档
1
磁共振波谱成像讲解
精品文档
2
影像医学的发展前景
更敏感，更特异，更无创 放射学----医学影像学 放射诊断----诊断治疗学 形态解剖----功能、代谢
精品文档
3
医学磁共振技术的应用
MRI：研究人体组织器官大体形态病理生理改变 MRS：研究人体能量代谢及生化改变 fMRI：磁共振脑功能成像
MRS技术及基本原理
18
精品文档
MRS表示方法
在横轴代表化学位移（频率差别），单位百万分子一 （ppm）
纵轴代表信号强度，峰高和峰值下面积反映某种化合物的 存在和化合物的量，与共振原子核的数目成正比。
脑 MRS
19
精品文档
如何获得MRS
20
精品文档
选择成像序列：激励回波法 STEAM、点分辨波 谱法 PRESS等
脑功能成像
4
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化技术 测量脑内神经元活动的技术
脑功能成像
5
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化技术 测量脑内神经元活动的技术
测量脑内化合物
6
精品文档
是特殊神经化学研究技术，可定位定量，测量脑内各种生物分子 的分布和代谢。
单光子发射计算机断层显像技术（SPECT） 正电子发射断层成像技术（PET）
24
精品文档
✓单体素氢质子（Single voxel，SV）MRS ✓多体素氢质子（proton multi-voxel spectroscopy imaging，PMVSI）MRS
25
精品文档
Βιβλιοθήκη Baidu
SV氢质子MRS特点
26
精品文档
覆盖范围有限，一次采集只能分析一个区域，适用于局限性病变， 后颅窝病变
MRS序列选择
23
精品文档
点分辨波谱法 ：用1个90°和2个180° 脉冲产生自旋回波： 900—1800—1800
优点：信噪比高，是激励回波法的2倍 ， 可以选择长、短TE（ 144ms or 35ms ），对T2弛豫敏感，对运动不太 敏感
缺点：选择长TE，不易检出短T2物质， 如脂质
MRS检查方法
①成像参数的选择
②兴趣区的选择 ③预扫描：体素匀场、水抑制 ④传导和接收增益，调整中央频率 ⑤资料采集
MRS对硬件的要求
14
精品文档
与MRI相同 磁体 RF线圈 RF放大器 RF发射器 接收器和计算器
MRS对硬件的要求
15
精品文档
与MRI不同 高场强，1.0T以上 高均匀度，B0的不均匀性必须小于1.0ppm 不需要梯度线圈，但需要一些空间定位的辅助装置
不需要成像装置，但需要必要的硬件和软件，显示波谱，计算化学 位移频率，测定波峰等
脑功能成像
9
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化 测量脑内神经元活动
测量脑内神经元活动
10
精品文档
脑电图（EEG） 脑磁图（MEG） 事件相关电位（ERP）
磁共振功能成像
11
精品文档
磁共振波谱（MRS） 扩散加权成像（扩散张量成像，DTI） 灌注成像：
外源性灌注成像（PWI） 内源性，血氧水平依赖法（BOLD）
精品文档
12
磁共振波谱(MRS)技术及 临床应用
MRS技术概述
13
精品文档
Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS 研究人体能量代谢的病理生理改变 研究范围：中枢神经系统，体部如前列腺肝脏，乳腺等 不同波谱：1H、31P、13C、19F、23Na 31P-MRS最早应用 1H-MRS应用最广泛
脑功能成像
7
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化技术 测量脑内神经元活动的技术
测量脑代谢和血氧变化
8
精品文档
当脑活动增加时，局部血流，氧代谢和糖代谢 增加，可以功能定位，对脑局部反应特征研究
PET 光学成像技术 功能磁共振成像（fMRI）
灌注成像：外源性灌注成像（PWI） 内源性，血氧水平依赖法（BOLD）
深部分辨波谱法（DRESS） 空间分辨波谱法（SPARS）
MRS序列选择
22
精品文档
： 激励回波法 连续使用三个90°射频脉冲产生激励回波：
900—900—900
优点：常使用短TE（35ms）检测代谢物种类多，如脂质、谷氨酰 胺和肌醇只有在短TE才能检出
缺点：对运动敏感，信噪比低，对匀场和水抑制要求严格，对T2弛 豫不敏感
采集时间比较长 。
单体素与多体素的比较 29
精品文档
单体素
➢ 容易实现 ➢ 成像时间相对较短 ➢ 磁场不均匀性易克服 ➢ 谱线定性分析容易 ➢ 谱线的基线不稳定
多体素
➢ 覆盖范围大，一次采集 可获得较多信息
➢ 成像时间长
➢ 容易受磁场不均匀性的 影响
➢ 谱线基线稳定
MRS具体操作步骤
30
精品文档
选择检查方法：单体素和多体素
具体的步骤：扫描参数、定位、饱和带、预扫描匀场、数据 采集、后处理分析
MRS空间定位及序列选择
21
精品文档
激励回波法 (the Stimulated Echo Acquisition Method, STEAM)
点分辨波谱法 (the Point Resolved Spectroscopy PRESS)
MRS技术及基本原理
16
精品文档
射频脉冲 原子核激励 驰豫
信号呈指数衰减（自由感应衰减）
傅立叶变换
MRS显示
振幅与频率的函数即MRS
精品文档
MRS技术及基本原理 17
利用原子核化学位移和原子核自旋耦合裂分现象 不同化合物的相同原子核，相同的化合物不同原子
核之间，由于所处的化学环境不同，其周围磁场强 度会有轻微的变化，共振频率会有差别，这种现象 称为化学位移 不同化合物的相同原子核之间，相同的化合物不同 原子核之间，共振频率的差别就是MRS的理论基础
采集时间短，一般3~5分钟
MV氢质子MRSI
27
精品文档
2D PROBE-SI 3D Focal PROBE-SI Full coverage MRSI和UltroPROBE-SI
MV氢质子脑MRSI的特点
28
精品文档
可以同时获取病变侧和未被病变累及的 区域，评价病灶的范围大 。
匀场比较困难，由于多个区域同时获得 相同的磁场均匀性。对临近颅骨、鼻窦 或后颅窝的病灶，由于磁敏感伪影常常 一次匀常不能成功
精品文档
1
磁共振波谱成像讲解
精品文档
2
影像医学的发展前景
更敏感，更特异，更无创 放射学----医学影像学 放射诊断----诊断治疗学 形态解剖----功能、代谢
精品文档
3
医学磁共振技术的应用
MRI：研究人体组织器官大体形态病理生理改变 MRS：研究人体能量代谢及生化改变 fMRI：磁共振脑功能成像
MRS技术及基本原理
18
精品文档
MRS表示方法
在横轴代表化学位移（频率差别），单位百万分子一 （ppm）
纵轴代表信号强度，峰高和峰值下面积反映某种化合物的 存在和化合物的量，与共振原子核的数目成正比。
脑 MRS
19
精品文档
如何获得MRS
20
精品文档
选择成像序列：激励回波法 STEAM、点分辨波 谱法 PRESS等
脑功能成像
4
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化技术 测量脑内神经元活动的技术
脑功能成像
5
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化技术 测量脑内神经元活动的技术
测量脑内化合物
6
精品文档
是特殊神经化学研究技术，可定位定量，测量脑内各种生物分子 的分布和代谢。
单光子发射计算机断层显像技术（SPECT） 正电子发射断层成像技术（PET）
24
精品文档
✓单体素氢质子（Single voxel，SV）MRS ✓多体素氢质子（proton multi-voxel spectroscopy imaging，PMVSI）MRS
25
精品文档
Βιβλιοθήκη Baidu
SV氢质子MRS特点
26
精品文档
覆盖范围有限，一次采集只能分析一个区域，适用于局限性病变， 后颅窝病变
MRS序列选择
23
精品文档
点分辨波谱法 ：用1个90°和2个180° 脉冲产生自旋回波： 900—1800—1800
优点：信噪比高，是激励回波法的2倍 ， 可以选择长、短TE（ 144ms or 35ms ），对T2弛豫敏感，对运动不太 敏感
缺点：选择长TE，不易检出短T2物质， 如脂质
MRS检查方法
①成像参数的选择
②兴趣区的选择 ③预扫描：体素匀场、水抑制 ④传导和接收增益，调整中央频率 ⑤资料采集
MRS对硬件的要求
14
精品文档
与MRI相同 磁体 RF线圈 RF放大器 RF发射器 接收器和计算器
MRS对硬件的要求
15
精品文档
与MRI不同 高场强，1.0T以上 高均匀度，B0的不均匀性必须小于1.0ppm 不需要梯度线圈，但需要一些空间定位的辅助装置
不需要成像装置，但需要必要的硬件和软件，显示波谱，计算化学 位移频率，测定波峰等
脑功能成像
9
精品文档
测量脑内化合物 测量脑局部代谢和血氧变化 测量脑内神经元活动
测量脑内神经元活动
10
精品文档
脑电图（EEG） 脑磁图（MEG） 事件相关电位（ERP）
磁共振功能成像
11
精品文档
磁共振波谱（MRS） 扩散加权成像（扩散张量成像，DTI） 灌注成像：
外源性灌注成像（PWI） 内源性，血氧水平依赖法（BOLD）
精品文档
12
磁共振波谱(MRS)技术及 临床应用
MRS技术概述
13
精品文档
Magnetic Resonance Spectroscopy，MRS 研究人体能量代谢的病理生理改变 研究范围：中枢神经系统，体部如前列腺肝脏，乳腺等 不同波谱：1H、31P、13C、19F、23Na 31P-MRS最早应用 1H-MRS应用最广泛