Transcript 3MRI功能成像新技术PPT版

MRI功能成像新技术
上海中医药大学附属曙光医院
詹松华
磁共振功能成像新技术
细胞膜水分子弥散功能－DWI
Spectroscopy
心脏搏动和泵血功能－Cine-Cardiac MRI
组织血流灌注功能－PWI
脑细胞思维功能活动－f MRI
细胞能量代谢的功能－MR
一、弥散成像
Diffusion Weighted Imaging, DWI
一、弥散成像DWI
DWI反映水分子的弥散能力!
布朗运动
受限的弥散，质子不
易传导磁化和驰豫，
T2弛豫减慢，T2*高
信号。
一、弥散成像DWI
DWI反映水分子的弥散能力!
一、弥散成像DWI
DWI反映组织中细胞内外水分子的弥散能力!

它从分子水平反映了人体组织各个部分（细胞内
液、细胞外液）水分子的布朗运动功能变化，可
以检出与细胞水肿、组织含水量改变有关的形态
学和生理学的早期细胞功能改变。
• 弥散障碍，ADC值下降，DWI显示高信号。
一、弥散成像 DWI
缺血后脑细胞水肿，ADC值明显下降，DWI高信号!
normal
急性脑梗死
DWI
急性脑梗死
ADC Mapping
急性脑梗死， pathology
脑梗塞之急性期、慢性期
病例：女性，71岁，突发左侧肢体活动障碍
7小时
DWI
ADC
T2WI
FLAIR
ADC
T2WI
FLAIR
40天
DWI
一、弥散成像DWI
DTI显示细胞和纤维束的弥散各向异性!
一、弥散成像DWI
DTI显示纤维束的立体解剖形态，Tractography
一、弥散成像DWI
DTI显示立体显示纤维束的形态和病理改变!
一、弥散成像DWI
DWI显示肿瘤组织中细胞外液减少所致的弥散系数下降!
肿瘤分化越差，DWI显示信号越高
一、弥散成像DWI
DWI显示肿瘤组织中细胞外液减少所致的弥散系数下降!
T1WI
DWI
T2WI
三、DWI在腹部的应用
DWI更易显示胰腺癌肿瘤组织的形态!
一、弥散成像DWI
DWI对肿瘤结节病灶非常敏感!
一、弥散成像DWI
肝脏转移瘤：DWI显示了更多的病灶!
图像信噪比不高，但是病变显示更好！
一、弥散成像DWI
DWI对肿瘤转移的淋巴结非常敏感!
T2WI
DWI
一、弥散成像DWI
DWI显示肿瘤放疗后的信号变化！
A
B
C
D
放疗前
放疗后
19
一、弥散成像DWI

DWIBS，加上了背景信号抑制脉冲序列，抑
制脂肪信号

DWIBS图像经过立体重建和黑白翻转显示，
可以立体显示弥散异常组织的立体影像，也
称为仿PET成像
一、弥散成像DWI
DWIBS类似PET显示肿瘤病灶位置、形态
一、弥散成像DWI
DWIBS类似PET显示肿瘤病灶位置、形态
二、磁共振波谱（MRS）
测量代谢产物，反应组织代谢状态－MRS
Magnetic Resonance Spectroscopy
四、磁共振波谱分析

磁共振波谱分析（Magnetic Resonance Spectroscopy,
MRS）可以获得人体活组织内某些生物化学物质（如
乳酸和三磷酸腺苷）核磁共振（NMR）波谱信息，
并推测其含量变化。是目前唯一能无损伤探测活体组
织生物化学和代谢特性的方法。

在许多疾病的发生发展过程中，其代谢变化远较病理
形态改变为早，而MRS检测代谢变化的敏感性很高，
因此常能对疾病做出早期检出。
MRS测量梗塞灶代谢产物
 脑梗塞时神经原的死亡，导致Lac（乳酸），NAA
（N乙酰天门冬氨酸），Cr（肌酸），Cho（胆碱化
合物）等代谢产物的改变。
 这些改变的测定不仅可以反映脑梗塞的演变过程，
更可以为治疗提供指导。
 多体素MRS测量，使得脑梗塞灶内部不同区域的波
谱变化研究更细致、更准确，较以往的单体素MRS
更全面、更科学、更实用。
MRS测量肿瘤组织代谢产物
 肿瘤组织增殖和死亡的过程中，也会产生代
谢产物，如出现乳酸、脂质升高，胆碱也会
增加，MRS技术为定性和定量诊断提供帮助
 目前主要用于肿瘤和其他病变的鉴别诊断，
可用于肿瘤放疗或介入治疗后的残存肿瘤组
织与坏死、纤维化的鉴别。
女性，83岁，右侧肢体活动障碍伴意识障碍3.3h。
Lac图
NAA图
Cr图
Cho图
天门冬氨酸质子频谱图
胆碱质子频谱图
前列腺癌氢质子频谱分析
乳腺导管癌氢质子频谱分析
三、心脏动态成像
Cine-Cardiac
反应心脏功能状态
Cine-Cardiac Imaging
MRI心脏成像





显示心脏形态
显示心脏结构的先天性畸形
显示心肌运动时心肌的功能和泵血功能
显示冠状动脉形态和血流
显示心肌血液灌注情况
平
行
于
室
间
隔
的
心
脏
长
轴
位
垂
直
于
室
间
隔
的
心
脏
长
轴
位
常
规
轴
位
心
脏
黑
血
影
像
四
腔
位
视
图
垂
直
与
室
间
隔
的
心
脏
短
轴
位
黑血成像
亮血成像
亮血成像，四强位
亮血成像
垂
直
与
室
间
隔
的
心
脏
短
轴
位
左前降支MRI影像
右冠状动脉MRI影像
心功能分析
心室容量分析（舒张期；收缩期）
四、灌注成像PWI
反应血流灌注状态－PWI
Perfusion Weighted Imaging
磁共振灌注成像(PWI)




造影剂通过组织时，影响（加快）局部T2*
弛豫，呈低信号。
研究血液灌注到组织的量及速度，需要注
入造影剂以标识血流改变,病变组织血流量
增加，造影剂浓聚。
反映注射造影剂后的血流通过动态情况。
血流灌注的影像学显示和量化测量。
磁共振灌注成像（PWI）



PWI成像目前主要用于血管性病变和肿瘤性病
变的诊断。
较好地反映脑梗塞后血液动力学变化情况的
检查方法，与DWI联合使用，在脑梗塞的治疗
中可望发挥较大作用。
在DWI已显示异常的情况下，PWI可以反映脑
梗塞后的血供情况，确定有无半影区及有无
血管再通现象，推断侧枝循环的建立等。
磁共振灌注成像（PWI）


PWI成像用于肿瘤性病变时，可以评价肿瘤组
织的有效血供情况，测量每克组织毛细血管
再生情况(血容量)、高峰时间和血流平均通
过时间等。
间接反映肿瘤恶性程度和生物学行为。
磁共振灌注成像（PWI）



PWI成像技术主要有2种。
采用增强后测量组织的T1强化情况，反映组
织血液灌注情况，和普通增强成像相仿，只
是成像速度提高，成像时间分辨率（序列）
增加，图像增多。
采用注射造影剂后超快速T2成像，观测T2或
T2*信号下降情况。
磁共振灌注成像（PWI）
MRI灌注成像：静脉注射对比剂同时对选定
层面行动态扫描，获得每一像素的时间信
号强度曲线(TDC)。
TDC评价指标：
——峰值时间(PT)， PT图。
——平均通过时间(MTT)， MTT图。
——局部脑血容量(rCBV)， rCBV图。
——脑血流量(rCBF)， rCBF图。
缺血与肿瘤在PWI上的表现
五、脑功能成像 f MRI
反应脑组织功能活动状态－f MRI
Functional Magnetic Resonance Imaging
脑功能成像 f MRI
Functional Magnetic Resonance Imaging
•血液中，红细胞内的去氧血红蛋白可以使T2
加快，氧合血红蛋白则可延长T2或T2*值
•在其他条件不变的情况下，动脉血流增加将
使氧合血红蛋白增加，去氧血红蛋白下降，快
速T2成像时局部MR信号相对增强。
（BOLD, blood oxygenation level dependent, effect）
脑功能成像 f MRI
Functional Magnetic Resonance Imaging
•大脑处于活动状态时，并不是全部脑组织都参与的，
某种刺激、或执行某种主动任务，都是某一个区域或
几个区域的参与，脑组织活动局限性增加。
•局部脑功能活动时，脑组织血流量增加，局部血氧
饱和度升高，去氧血红蛋白下降，局部MR信号增强。
•这种变化速度快，信号变化微弱，MRI成像要求高
(快速、减影)，图像后处理是关键。
脑功能成像 f MRI
Functional Magnetic Resonance Imaging
1.目前采用的Bold成像序列多为GRE-EPI，
实现快速T2*成像。
2.Bold成像还需要特殊和快速的数据处理，
主要是活动或刺激前后大量图像资料的对
比、减影和合成
脑功能成像 f MRI
Functional Magnetic Resonance Imaging
1.目前尚处于科研阶段：癫痫、肿瘤与功能区
关系、生理或功能缺陷的脑功能定位、特殊
功能如成隐机制等研究
2.临床实际应用时，任务设计或刺激形式的选
择非常重要，排除干扰、特定的任务或刺激
才能观测特定的脑组织功能状态或功能变化
脑功能成像 fMRI
听到某种指令后，
分析和产生肢体活动
Right Hand Motor Task
是非题，请写名字、学号和答案
1、MRI对人体没有损伤（ ）；
2、组织的T1值越长，T1加权图像上信号越高，
所以水在T1WI上呈高信号（ ）；
3、MRI弥散加权成像可以较CT更易发现早期脑
梗塞（ ）；
4、MRI只显示解剖形态，对于功能方面检查目
前不能做到（ ）；
5、CT具有卓越的软组织密度分辨能力，在这方
面，MRI目前还比不上CT（ ）。
谢谢大家！