磁共振血管成像.doc
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1、磁共振血管成像 一、磁共振成像磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)是近年来应用于临床的先进影像学检查技术之一。1946年美国哈佛大学的Percell及斯坦福大学的Bloch分别独立地发现磁共振现象并接收到核子自旋的电信号,同时将该原理最早用于生物实验。1971年发现了组织的良、恶性细胞的MR信号有所不同。1972年P. C. Lauterbur用共轭摄影法产生一幅试管的MR图像。1974年出现第一幅动物的肝脏图像。随后MRI技术在此基础上飞速发展,继而广泛地应用于临床。磁共振成像的基本原理是将受检物体置于强磁场中,某些质子的磁矩沿磁场排列并以一定的频率围
2、绕磁场方向运动。在此基础上使用与质子运动频率相同的射频脉冲激发质子磁矩,使其发生能级转换,在质子的驰豫过程中释放能量并产生信号。MRI的接受线圈获取上述信号后通过放大器进行放大,并输入计算机进行图像重建,从而获得我们需要的磁共振影像。磁共振成像的优势在于无辐射、无创伤;多方位、任意角度成像;成像参数多,对病变部位和性质有较强的诊断意义;软组织分辨率高等,日益受到临床的关注与欢迎。二、磁共振血管成像磁共振血管成像(Magnetic Resonance Angiography,MRA)是显示血管和血流信号特征的一种技术。MRA不但可以对血管解剖腔简单描绘,而且可以反应血流方式和速度等血管功能方面的
3、信息。近几年来该技术发展迅速,可供选择的磁共振血管成像技术有多种:(一)时间飞越法 时间飞越法(Time of Flight,TOF)血管成像的基本原理是采用了“流动相关增强机制,是目前较广泛采用的MRA方法。TOF血管成像用具有非常短TR的梯度回波序列。由于TR短,静态组织在没有充分弛豫时就接受到下一个脉冲的激励,在脉冲的反复作用下,其纵向磁化矢量越来越小而达到饱和,信号被衰减,对于成像容积以外的血流,因为开始没有接受脉冲激励而处于完全弛豫状态,当该血流进入成像容积内时被激励而产生较强的信号。TOF MRA极大地依赖于血管进入扫描层面的角度,所以在用TOF法进行血管成像时扫描层面一般要垂直于
4、血管走向。另外,在TOF血管成像中,通过在成像区域远端或近端放置预饱和带,去除来自某一个方向的血流信号,因而可以选择性地对动脉或静脉成像。1.三维(3D)单容积采集TOF法MRA3D TOF法MRA采用同时激励一个容积,这种容积通常38mm厚,含有几十个薄层面。3D TOF的最大优点是可以薄层采集,可薄于l mm,最终产生很高分辨率的投影。另外,3D TOF对容积内任何方向的血流均敏感,所以对于迂曲多变的血管,如脑动脉的显示有一定优势。但是对于慢血流,因其在成像容积内停留时间较长,反复接受多个脉冲的激励,可能在流出层块远端之前产生饱和而丢失信号,所以3D TOF不适于慢血流的显示,也因此不能对
5、大范围血管(例如颈部血管)成像,这是3D TOF的主要缺陷。3D TOF一般不用于静脉以及具有严重狭窄和流速较低的动脉。2.二维(2D)单层面重叠TOF法MRA2D TOF是依次采集一组薄的二维层面,在一个TR周期只采集一个层面,因为在TR之间血流只需要穿行一个层面的短距离,所以血流被饱和的程度较小,即使慢血流也能形成良好的信号对比,因此2D TOF主要用于慢血流的显示,2D TOF对慢血流比3D TOF要敏感得多,可较好地描述显著狭窄区的真正管径,2D TOF可用于脑部静脉血管成像。另外,由于2D TOF的饱和效应较小,故可以对大范围的血管成像,例如,在颈部血管和肢体血管成像中宜选用2D T
6、OF方法。在搏动性强的血管区域(例如肢体血管),还可以采用心电门控2D TOF方法成像,降低运动伪影,心电触发2D TOF MRA在检测血管阻塞性疾病方面具有较高的敏感性和特异性。由于2D TOF的分辨力不如 3D TOF,所以实际扫描中层面之间要有一定重叠;这样既提高了 2D TOF MRA的分辨力,又降低了层面间的黑线伪影,使血管投影均匀。3.多个重叠薄层块采集MRA多个重叠薄层块采集(Multiple Overlapped Thin Slab Acquisition,MOTSA)MRA结合上述2种方法,连续采集多个重叠的薄的3D层块,因为这些层块薄,所以当血液穿过它时几乎没有饱和。典型的
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