《磁共振脑功能成像》.ppt

磁共振脑功能成像
解放军总医院 张爱莲
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
医学磁共振技术的应用
MRI：研究人体组织器官VSI）MRS
SV氢质子MRS特点
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
采集时间短，一般3~5分钟
MV氢质子MRSI
2D PROBE-SI
3D Focal PROBE-SI
Full coverage MRSI和UltroPROBE-SI
MV氢质子脑MRSI的特点
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
采集时间比较长 。
单体素与多体素的比较
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
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
⑥资料后处理，显示和储存
如何获得好的MRS
必要的硬件和软件是基础：静磁场的均匀性，射频脉冲的稳定性，后处理软件
序列、方法、参数和位置的合理选择，是高信噪比保证
单体素点分辨波谱法（PRESS ）
成像参数 TR 1500ms
TE 35ms或144ms
Voxel size 15~20mm
NEX 8
Scan time 3‘40“
参数选择对MRS的影响
SNR
Cho/cr
Naa/cr
Scan time
sensitivity
采集次数增加
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_
体素大小
_
_
_
TR延长
—
—
TE延长
_
不同TE对波谱的影响（ PRESS ）
TE=35ms
TE=144ms
不同TE对波谱的影响（PRESS）
短TE：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 ，便于测量短T2的物质。缺点是基线不够稳定。
长TE：检测代谢物种类少，基线稳定，常用于肿瘤性病变。因为TE=144ms 时易于显示胆碱和乳酸峰，此时乳酸峰反转于基线下。
兴趣区定位对MRS的影响
兴趣区大小直接影响波谱曲线的准确性，过小信号相对较低；过大容易受周围组织的干扰，产生部分容积效应。依据病灶大小决定，一般单体素为15~20mm
兴趣区定位注意：避开血管、脑脊液、空气、脂肪、坏死区、金属、钙化区和骨骼。上述区域易产生磁敏感伪影，降低分辨率和敏感性，掩盖代谢物的检出
匀场和水、脂抑制
匀场：波谱反映的是局部磁场的瞬间变化，任何导致磁场均匀性发生改变的因素，都可以引起波谱峰增宽或重叠，使MRS信噪比和分辨率降低
水、脂抑制：水、脂浓度是代谢物的几十倍，几百倍，甚至几千倍，如不抑制，代谢物将被掩盖
匀场和水抑制后: 线宽，头颅小于10Hz，肝脏小于20Hz；水抑制大于95%
MRS的信噪比
MRS 的信噪比决定谱线的质量
MRS 的信噪比：最大代谢物的峰高除以无信号区噪声的平均振幅。通常大于3，谱线的质量可以接受。
MRS信噪比的影响因素
磁场均匀性
兴趣区定位
采集平均次数
体素大小
TR、TE时间
组织内原子核的自然浓度和敏感性
磁场强度：MRS敏感性与磁场强度的2/3次方成正比，场强越高，敏感性和分辨率越高
总之
兴趣区定位准确，避开可能影响MRS的周围组织因素
恰当的匀场，保证采样区磁场均匀性，提高分辨力和敏感度
充分抑制水、脂信号，避免波谱的脂肪污染和水信号对代谢物的掩盖
增加采集次数、增加体素大小提高信噪比
根据不同的病变选择不同参数：TR、TE
波谱检查不成功或出现非诊断性波谱的原因
患者不能配合
匀场不成功
病灶存在大量的坏死、血液成分、钙化和黑色素
手术金属夹产生磁化率伪影

类固醇类药物治疗后影响代谢物的水平
MRS面临的挑战
特定技术抑制水波谱：与水相比，脑内代谢物的含量非常低
提高分辨力和敏感度： MRS反映局部磁场的瞬间变化，对任何原因引起磁场均一性的微小波动均较敏感，导致波峰增宽和重迭，从而降低MRS