核磁共振成像技术和其应用
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DTI
DTI在神经系统疾病(尤其胶质瘤)治 疗方面的作用
1. 术前评估 DTI可以清晰地界定脑肿 瘤(尤其如胶质瘤)与正常脑组织、瘤 周水肿的界限，对于术前确定手术切 除范围具有重要的指导意义。
2. 术中导航 亦有报道称通过对手术台 和MR操作设备的联合设计实现在术 中进行DTI,做到精确切除神经系统肿 瘤残留组织
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
DTI
3. 肌萎缩性侧索硬化症 （ALS） 有研究发现 ：在内囊后肢和大脑脚 平面，ALS患者的FA 值下降，提示存在皮质 脊髓束变性，DTI可以 在活体无创性地对锥体 束及其潜在病变进行检 测和评价，对确定ALS 的诊断及加深对该病的 认识可提供有用的信息
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磁共振成像（MRI）
磁共振成像定义 一种生物磁自旋成像技术，利用氢核自旋
运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激 发后产生信号，用接收线圈检测并输入计算 机，经处理转换形成图像。
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磁共振系统组成
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DWI
男，49岁，突发右侧肢体无力1h
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DWI
病史：男，73y，右侧肢体乏力6h
DWI（b=1000)显示病变范围 较T2WI广泛
来自百度文库
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DWI
弥散加权成像生成ADC map图，可进行定量检 查兴趣区的ADC值，藉 此推断组织的水分子弥 散情况
可能增加
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MR临床应用
优势项目： 中枢神经系统 骨关节、软组织 眼、耳、鼻、喉 实质脏器 血管、心脏 乳腺
有待改进或不足： 肺部 胃肠道 冠状动脉
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MR检查安全性
铁磁性物质 体内置入物 MRI噪声 幽闭恐惧症 妊娠（妊期≤3月、不主张用钆类对比剂） 致冷剂安全性
顺磁性对比剂高压注射后，以2ml/s或更快速 率，对10层～13层，反复成像，观察对比剂 通过组织信号变化情况，连续测量，产生时 间一信号强度曲线，分析曲线、对每个像素 积分运算得到rcBV、rcBF、MTT、TTP图、 DSCPWI临床应用，PWI早期发现急性脑缺 血灶，观察血管形态和血管化程度评价颅内 肿瘤的不同类型。PWI可早期发现心肌缺血 ，还可评价肺功能和肺栓塞、肺气肿。
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弥散加权成像(DWI)
DWI是目前惟一能够检测活体组织内水分子 扩散运动的无创方法
原理为射频脉冲使体素内质子的相位一致， 射频脉冲关闭后，由于组织的T2弛豫和主磁 场不均匀将造成质子逐渐失相位，从而造成 宏观横向磁化矢量的衰减
临床应用：最早用于超急性、急性脑缺血诊 断，目前应用不断扩展至各实质脏器病变诊 断
DTI是一种用于研究中枢神经系统解剖神经束弥散 各向异性和显示白质纤维解剖的磁共振技术
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弥散张量成像（DTI）
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DTI
DTI在神经系统疾病诊断方面的作用 1. 胶质瘤 对于高级别胶质瘤和转移瘤的DTI研
究表明：高级别胶质瘤水肿周边正常白质的 ADC值明显高于转移瘤组，而FA值要低于后 者。因此可以通过对水肿周边正常白质的 ADC值和FA值的测量来区分高级别胶质瘤和 转移瘤，尤其在单发转移瘤与高级别胶质瘤 的鉴别诊断中可发挥作用。
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DTI
2. 脑膜瘤 研究报道ADC值和FA值有助于脑膜瘤良 恶性的鉴别，恶性脑膜瘤肿瘤实质区ADC值明显低 于良性脑膜瘤实质区；恶性脑膜瘤瘤周白质FA值低 于或轻度低于良性脑膜瘤瘤周白质。良性脑膜瘤瘤 周白质表现为纤维束受压移位或无明显变化；恶性 脑膜瘤瘤周水肿区、瘤周白质均出现较明显的纤维 束缺失
磁体 梯度场 射频系统 计算机系统 辅助设备
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场强分类
低场
（＜0.5T〕 代表有0.15T-0.35T
永磁型MR
中场（0.5－1.0T) 代表有0.5TMR
高场（1.0T－2.0T） 代表有超导型
1.5T MR
超高场(＞2.0T） 代表有超导型
3.0T MR
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为什么要选择高场强MR
高场强MR优势： 提高质子磁化率，增加信噪比（成平方倍数提高） 扫描时间缩短 增加化学位移效应使MRS对代谢物分辨力提高 增加化学位移效应使脂肪饱和技术更易实现 增加BOLD效应，使脑功能成像的信号变化更明显 临床应用大幅扩展 不足：成本增加、噪声增加、SAR值增大、各种伪影
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MRI新技术临床应用
中枢神经系统 1. 弥散加权成像（DWI） 2. 弥散张量成像（DTI） 3. 脑灌注成像（PWI） 4. 磁化率敏感成像（SWI） 5. 脑血管成像（MRA、MRV） 6. 波谱分析（MRS） 7. 脑功能成像（f-MRI） 8. 刀锋伪影校正技术（BLADE）
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概述
磁共振现象是1946年由美国斯坦福大学布洛 赫（F.Bloch)和哈佛大学珀赛尔（E.M.Purcell)各 自独立发现的，两人因此获得1952年诺贝尔 物理学奖
2003年美国科学家保罗.劳特布尔（Paul C . Lauterbur)和英国科学家彼得.曼斯菲尔德 (Peter.Mansfield)因磁共振成像卓越贡献被授 予诺贝尔生理学或医学奖
3. 术后随访 脑肿瘤(尤其是胶质瘤)手 术以及放化疗后状况的准确评估一直 以来是个难题。脑肿瘤的术后复发或 残留因具有较高的细胞密度和细胞外 间隙小等原因，其ADC值低于术后 残腔，而DWI信号增高
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脑灌注成像（PWI)
动态磁敏感增强灌注成像（DSCPWI）是最 先用于脑部，反映组织血流灌注情况
ADC图
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弥散张量成像（DTI）
利用组织中水分子弥散的各向异性(anisotropy)来探 测组织微观结构的成像方法
脑白质的各向异性是由于平行走行的髓鞘轴索纤维 所致，脑白质的弥散在平行神经纤维方向最大，即 弥散各向异性FA最大，接近于1
这一特性用彩色标记可反映出脑白质的空间方向性， 即弥散最快的方向指示纤维走行的方向
DTI在神经系统疾病(尤其胶质瘤)治 疗方面的作用
1. 术前评估 DTI可以清晰地界定脑肿 瘤(尤其如胶质瘤)与正常脑组织、瘤 周水肿的界限，对于术前确定手术切 除范围具有重要的指导意义。
2. 术中导航 亦有报道称通过对手术台 和MR操作设备的联合设计实现在术 中进行DTI,做到精确切除神经系统肿 瘤残留组织
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
DTI
3. 肌萎缩性侧索硬化症 （ALS） 有研究发现 ：在内囊后肢和大脑脚 平面，ALS患者的FA 值下降，提示存在皮质 脊髓束变性，DTI可以 在活体无创性地对锥体 束及其潜在病变进行检 测和评价，对确定ALS 的诊断及加深对该病的 认识可提供有用的信息
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磁共振成像（MRI）
磁共振成像定义 一种生物磁自旋成像技术，利用氢核自旋
运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激 发后产生信号，用接收线圈检测并输入计算 机，经处理转换形成图像。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
磁共振系统组成
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
DWI
男，49岁，突发右侧肢体无力1h
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
DWI
病史：男，73y，右侧肢体乏力6h
DWI（b=1000)显示病变范围 较T2WI广泛
来自百度文库
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DWI
弥散加权成像生成ADC map图，可进行定量检 查兴趣区的ADC值，藉 此推断组织的水分子弥 散情况
可能增加
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
MR临床应用
优势项目： 中枢神经系统 骨关节、软组织 眼、耳、鼻、喉 实质脏器 血管、心脏 乳腺
有待改进或不足： 肺部 胃肠道 冠状动脉
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
MR检查安全性
铁磁性物质 体内置入物 MRI噪声 幽闭恐惧症 妊娠（妊期≤3月、不主张用钆类对比剂） 致冷剂安全性
顺磁性对比剂高压注射后，以2ml/s或更快速 率，对10层～13层，反复成像，观察对比剂 通过组织信号变化情况，连续测量，产生时 间一信号强度曲线，分析曲线、对每个像素 积分运算得到rcBV、rcBF、MTT、TTP图、 DSCPWI临床应用，PWI早期发现急性脑缺 血灶，观察血管形态和血管化程度评价颅内 肿瘤的不同类型。PWI可早期发现心肌缺血 ，还可评价肺功能和肺栓塞、肺气肿。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
弥散加权成像(DWI)
DWI是目前惟一能够检测活体组织内水分子 扩散运动的无创方法
原理为射频脉冲使体素内质子的相位一致， 射频脉冲关闭后，由于组织的T2弛豫和主磁 场不均匀将造成质子逐渐失相位，从而造成 宏观横向磁化矢量的衰减
临床应用：最早用于超急性、急性脑缺血诊 断，目前应用不断扩展至各实质脏器病变诊 断
DTI是一种用于研究中枢神经系统解剖神经束弥散 各向异性和显示白质纤维解剖的磁共振技术
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
弥散张量成像（DTI）
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
DTI
DTI在神经系统疾病诊断方面的作用 1. 胶质瘤 对于高级别胶质瘤和转移瘤的DTI研
究表明：高级别胶质瘤水肿周边正常白质的 ADC值明显高于转移瘤组，而FA值要低于后 者。因此可以通过对水肿周边正常白质的 ADC值和FA值的测量来区分高级别胶质瘤和 转移瘤，尤其在单发转移瘤与高级别胶质瘤 的鉴别诊断中可发挥作用。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
DTI
2. 脑膜瘤 研究报道ADC值和FA值有助于脑膜瘤良 恶性的鉴别，恶性脑膜瘤肿瘤实质区ADC值明显低 于良性脑膜瘤实质区；恶性脑膜瘤瘤周白质FA值低 于或轻度低于良性脑膜瘤瘤周白质。良性脑膜瘤瘤 周白质表现为纤维束受压移位或无明显变化；恶性 脑膜瘤瘤周水肿区、瘤周白质均出现较明显的纤维 束缺失
磁体 梯度场 射频系统 计算机系统 辅助设备
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
场强分类
低场
（＜0.5T〕 代表有0.15T-0.35T
永磁型MR
中场（0.5－1.0T) 代表有0.5TMR
高场（1.0T－2.0T） 代表有超导型
1.5T MR
超高场(＞2.0T） 代表有超导型
3.0T MR
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为什么要选择高场强MR
高场强MR优势： 提高质子磁化率，增加信噪比（成平方倍数提高） 扫描时间缩短 增加化学位移效应使MRS对代谢物分辨力提高 增加化学位移效应使脂肪饱和技术更易实现 增加BOLD效应，使脑功能成像的信号变化更明显 临床应用大幅扩展 不足：成本增加、噪声增加、SAR值增大、各种伪影
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MRI新技术临床应用
中枢神经系统 1. 弥散加权成像（DWI） 2. 弥散张量成像（DTI） 3. 脑灌注成像（PWI） 4. 磁化率敏感成像（SWI） 5. 脑血管成像（MRA、MRV） 6. 波谱分析（MRS） 7. 脑功能成像（f-MRI） 8. 刀锋伪影校正技术（BLADE）
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概述
磁共振现象是1946年由美国斯坦福大学布洛 赫（F.Bloch)和哈佛大学珀赛尔（E.M.Purcell)各 自独立发现的，两人因此获得1952年诺贝尔 物理学奖
2003年美国科学家保罗.劳特布尔（Paul C . Lauterbur)和英国科学家彼得.曼斯菲尔德 (Peter.Mansfield)因磁共振成像卓越贡献被授 予诺贝尔生理学或医学奖
3. 术后随访 脑肿瘤(尤其是胶质瘤)手 术以及放化疗后状况的准确评估一直 以来是个难题。脑肿瘤的术后复发或 残留因具有较高的细胞密度和细胞外 间隙小等原因，其ADC值低于术后 残腔，而DWI信号增高
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
脑灌注成像（PWI)
动态磁敏感增强灌注成像（DSCPWI）是最 先用于脑部，反映组织血流灌注情况
ADC图
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
弥散张量成像（DTI）
利用组织中水分子弥散的各向异性(anisotropy)来探 测组织微观结构的成像方法
脑白质的各向异性是由于平行走行的髓鞘轴索纤维 所致，脑白质的弥散在平行神经纤维方向最大，即 弥散各向异性FA最大，接近于1
这一特性用彩色标记可反映出脑白质的空间方向性， 即弥散最快的方向指示纤维走行的方向