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第一章 第六节 磁共振成像
2009-12-01 11:09:55 来源:网络 作者:凯越 【大 中 小】 浏览:50514次 评论:0条
20世纪40年代中期，已发现原子核置于磁场中给予特定频率的电磁波(射频脉冲)照射，可引起核子振动，称磁共振。释放出的共振信号形成断层像，称磁共振成像(MRI)。至1976年已经摄出第一张人体MR体层像，20世纪80年代，已应用于眼病的诊断。由于磁共振成像参数多，对比分辨力高，将成为眼科临床不可缺的诊断技术。




一、成像原理
1.原子和原子核 原子是物质的最小单位，由原子核及绕核的电子(带负电荷)构成。原子核内有质子(带正电荷)和中子，统称谓核子。核子不是静止的，而是不停地沿其中轴旋转运动，周围产生一个小磁场。核内含有偶数质子和中子，自旋产生的磁场相互抵消，只有含奇数核子的原子核才具有磁性，如1H、13C、19F、31P和23Na等。目前医学上选用只含有一个质子的1H作为 MR成像的原子核。
2.磁铁 磁铁是MRI扫描仪的首要部件，磁场强度愈大、越均匀，所形成图像质量愈高。现在采用的磁铁由超导材料制作，磁场强度可达1.5T。在自然界，氢核质子自旋任意取向，若置于强磁场中，则其自旋轴与磁力线平行，形成稳定状态，所以MRI必须有一个高强度的磁铁。
3.射频脉冲及脉冲序列 MRI的成像能量是射频脉冲(RF)。RF是一种短波电磁波，通过围绕于人体的射频线圈发射至磁场内。特定频率的RF，垂直施加于磁场，可被质子吸收，从低能状态跃迁至高能状态，质子的自旋轴发生倾斜，并绕磁力线转动，此种现象名共振。其倾斜度达90°时称之为90°脉冲，达到180°时称为180°脉冲。临床上施加射频脉冲的顺序有多种不同的排列形式，连续施加90°脉冲，称之为饱和回收序列(SR)。如先给予180°脉冲，再施加90°脉冲；如此循环不已，则称为反向回收序列(IR)。还有一种施加脉冲的顺序是先给90°脉冲，尔后给予180°脉冲，称之为自旋回波序列(SE)。IR显示人体解剖构造较好，SE显示病理情况最优，为了节省检查时间，并能满足临床需要，采用SE序列作为常规检查。根据临床需要，也常应用脂肪抑制成像等序列。




4.弛豫现象和弛豫时间 施加RF脉冲时，磁场内的质子吸收能量而发生共振，RF终止后，被激发的质子逐渐弛豫下来，又恢复到原来平衡状态，同时释放出共振信号。终止RF脉冲后质子恢复原来的排列方向所需的时间称弛豫时间。弛豫时间有两种，即弛豫时间1(T1)和弛豫时间2(T2)。短T1和长T2代表高信号强度，长T1和短T2表示低信号强度。
5.梯度线圈及体层图像 梯度线圈是围绕身体的另一个生产磁场的线圈，用以形成断层像和选择断层方向。在MRI检查时，不必移动病人的体位，只调节梯度线圈即可形成任意方向的断层像，一般采用水平、冠状或矢状体层像。
6.接收线圈 接收线圈是绕在身体表面的线圈，它的作用如同收音机的天线一样，接收共振质子所发出的共振信号，这些信号是形成磁共振图像的原始信息。眼部检查应用头部线圈或置于眶前的表面线圈。
7.图像形成和成像参数 共振信号被接收后，经模拟/数字转换，将数据输入计算机储存、并加以运算、排列、重建，形成数字矩阵，再经过输出数字/模拟转换，以灰阶形式显示在屏幕上，便是医生所观察的磁共振图像。超声成像的惟一参数是声学界面，CT成像参数是密度，而MRI成像参数要复杂得多。固有成像参数有氢核密度(质子)、T1、T2和流动效应；另外，人为的脉冲重复时间(TR)和回波时间(TE)对图像也有重要影响。为临床诊断目的，常采用SE序列，短 TR/TE和长TR/TE。前者形成的图像为T1加权像(T1WI)，后者为T2加权像(T2WI)。




二、检查方法
检查前应询问患者有无恐惧症、癫痫，女性有无妊娠，如体内有心脏起搏器和金属异物禁做此项检查。向患者解释检查时发出的声响和注意事项，去除头部金属饰物。
1.线圈 眼内病检查常采用眼眶表面线圈，眼眶检查用标准头圈。
2.脉冲序列及成像参数 常规检查采用SE序列，T1WI、T2WI和ρWI(质子密度加权像)。
3.体层方向和厚度 由梯状线圈选择体层方向，一般采用水平、冠状和眼眶矢状断层。断层厚度根据需要加以选择，检查眼内病和视神经病层厚1~3mm，眼眶病3~5mm，颅内视路病10mm。
4.图像增强 利用顺磁剂二乙烯三氨基醋酸轧(Gd-DTPA)缩短弛豫时间，增加不同病变信号的区别，获得更佳的对比分辨率。
5.脂肪抑制 在SE序T1WI、T2WI和ρWI图像上，脂肪均显示为白亮的高信号影，一些小结构和病变易被埋没，往往需要脂肪抑制技术来排除脂肪高信号的干扰，提高病变信号的对比。
6.磁共振血管造影 磁共振血管造影(MRA)是利用MRI的流空效应来显示血管，其他软组织和骨骼均不显影，只观察颅内血管。




三、正常眼部MRI
正常眼球和眼眶各种结构氢核含量不等，T1和T2也不一致，因而在MRI图像上可辨认出眼球壁、眼内容及眼眶内的脂肪、视神经、眼外肌和眶外同断层结构。不同的扫描方向、不同的扫描位置，所见到的结构同于CT，但MRI所表现的是共振信号强度(图1-26)。



正常眼部各组织的信号强度不一致，因而可以清晰观察重要结构和病变(表1-2)。
表1-2 眼部正常结构信号强度(SE序列平片)
结构 信 号 强 度
T1WI T2WI
巩膜 低 低
视网膜 低 中
脉络膜 低 中
玻璃体 低 高
晶状体 中 低
眼外肌 中 中
视神经 中 中
泪腺 中 中
眶脂肪 高 高
眶骨壁 无 无



脂肪抑制技术处理后，在T1WI上，脂肪信号消失，而眼环、视神经、眼外肌和泪腺信号强度明显增高；一般病变在脂肪抑制序列也显示高信号，在脂肪无信号的对比之下，显得更为突出。




四、眼部异常MRI
1.眼内异常信号 眼内肿瘤、视网膜脱离和玻璃体出血等，均出现眼内异常信号。一般眼内肿瘤显示为:T1WI中信号，T2WI高信号。如肿瘤内含有影响弛豫时间的特殊物质，则信号强度发生改变。如葡萄膜黑色素瘤内含有较多的黑色素，此物质有顺磁作用，缩短弛豫时间，形成短T1和短T2，因而，在MRI图像上与其他肿瘤不同，T1WI肿瘤呈高信号，在低信号的玻璃体对比之下显示甚为清楚；在T2WI像上，肿瘤呈低信号，在高信号的玻璃体衬托之下，显示的更为突出(图1-27)。少量玻璃体出血对眼内信号影响不大，出血量较大则有改变，且随血红蛋白的裂解而变化。一般新鲜出血(72小时以内)T1WI和T2WI像均为低信号，亚急性(72小时以后)或慢性出血T1WI和T2WI均为高信号。






2.眼环形状和大小改变 水眼、牛眼、高度近视眼，以及巩膜葡萄肿，眼环一致性或局部增大、变薄；小眼球和高度远视眼则显示眼环较正常为小。严重的眼球壁炎症、弥漫浸润的肿瘤等，正常眼环信号强度将有改变。在巩膜炎，由于水肿、充血和炎细胞浸润，局部眼环增厚，T1WI显示为中或低信号， T2WI高信号。

3.眼内结构异位 晶状体脱位、视网膜脱离、脉络膜脱离等正常结构均可脱离原位，且伴随着信号强度的改变。

4.眶内块状异常信号 眶内占位病变出现此类型信号。眶内占位病种类繁多，MR信号强度不尽相同，但除个别类型的肿物如皮样囊肿 (含有脂肪)之外，一般实性软组织占位病变在T1WI像上均为中或低信号，明显低于眶内脂肪，而T2WI像肿瘤呈高信号强度，接近于眶脂肪、甚至高于脂肪信号 (图1-28)。由于在MRI上骨骼为无信号区，因而特别适用于揭示视神经肿瘤的视神经管内和颅内蔓延；对于恶性肿瘤眶外蔓延的显示，也明显优于CT。


MRI显示视神经增粗、眼外肌肥大、泪腺肿大和眼静脉及海绵窦扩大甚至较CT还要清晰，尤其是揭示肿瘤向视神经管内、颅内和颞窝蔓延，显示的甚为清楚。
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Tags：第一 磁共振 成像 责任编辑：peijingshi
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