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 脑功能成像 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 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 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） 磁共振波谱分析（MRS） 脑功能成像 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 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） 脑功能成像 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 脑电图（EEG） 脑磁图（MEG） 事件相关电位（ERP） 磁共振功能成像 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） 磁共振波谱(MRS)技术及临床应用 MRS技术概述 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 MRS对硬件的要求 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 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 MRS技术及基本原理 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 MRS技术及基本原理 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 MRS技术及基本原理 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 如何获得MRS 选择成像序列：激励回波法 STEAM、点分辨波谱法 PRESS等 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 激励回波法 (the Stimulated Echo Acquisition Method, STEAM) 点分辨波谱法 (the Point Resolved Spectroscopy PRESS) 深部分辨波谱法（DRESS） 空间分辨波谱法（SPARS） MRS序列选择 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 MRS序列选择 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 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 cover