第一节 MRI常规成像技术
所谓常规MRI成像技术,是指各受检部位进行MRI检查时需要常规进行的MRI检查技术,包括成像序列(通常包括T1WI和T2WI序列)、序列的成像参数、扫描方位等。下面以1.5 T扫描机为例简单介绍临床上常见检查部位的MRI常规成像技术。
一、颅脑
颅脑是MRI最为常用的检查部位,颅脑常规的MRI检查包括:
(1)横断面SE T1WI:TR=300 ~500ms,TE=8 ~15ms,层厚5 ~ 8mm,层间距1 ~2.5mm,层数15 ~25层,矩阵256×192 ~ 512×256,FOV = 220 ~ 240 mm,NEX = 2;
(2)横断面FSE T2WI:TR = 2500 ~ 5000 ms,TE为100ms左右,ETL = 8 ~16,其他参数同SE T1WI;
(3)矢状面SE T1WI或FSE T2WI:有助于中线结构的显示,成像参数同横断面SE T1WI或FSE T2WI;
(4)冠状面SE T1WI或FSE T2WI:有助于病变定位及近颅底或颅顶部病变的显示,成像参数同前。
除上述常规检查外,颅脑检查常需要增加的检查技术包括:
(1)横断面IR-FSE FLAIR序列:TR = 6000 ~ 10000 ms,TE = 100 ~ 120 ms,TI=2100 ~ 2500 ms,ETL = 10 ~ 20,其他成像参数同前,该序列有助于被脑脊液掩盖病变的显示,如皮层病变,脑室或脑池内病变等;
(2)横断面DWI序列:常用单次激发SE-EPI序列,TR无穷大,TE = 60 ~ 100 ms,b值为1000 s/mm2左右,矩阵128×128 ~ 256×256,其他成像参数同前;
(3)增强扫描:静脉注射对比剂(常为Gd-DTPA)后,利用SE-T1WI序列进行扫描,常规扫描横断面,必要时加扫矢状面或冠状面,成像参数同前。
二、垂体
MRI是目前显示垂体最佳的无创性检查方法,垂体的MRI常规技术包括:
(1)矢状面SE T1WI序列:TR=300 ~500ms,TE=8 ~15ms,层厚3 mm,层间距0 ~0.5mm,层数8 ~12层,矩阵256×192 ~ 256×256,FOV = 150 ~ 200 mm,NEX = 2;
(2)冠状面SE T1WI序列:扫描参数同矢状面;
(3)增强扫描:注射对比剂后,进行冠状面和矢状面SE T1WI,成像参数同前。
垂体MRI检查根据需要可增加以下技术:
(1)冠状面或矢状面FSE T2WI:TR=2500 ~ 3000 ms,TE = 100 ms,ETL = 8 ~16,其他参数同SE T1WI;
(2)动态增强扫描:可选用FSE T1WI(TR=200 ~ 300 ms,TE=10 ~15ms,ETL=2 ~4)或扰相GRE T1WI(TR=100 ~150 ms,TE约为4.4ms,激发角度60 ~70),其他参数同SE T1WI,于注射对比剂后30s、1min、2min、3min、5min、7min、10min进行扫描。
三、眼眶和眼球
眼球和眼眶检查时,需要嘱病人不能运动眼球,检查可使用普通头颅线圈或专用表面线圈。扫描常规序列包括:
(1)横断面 SE T1WI:层厚3 ~4 mm,层间距0 ~1mm,其他参数同头颅横断面SE T1WI;
(2)横断面FSE T2WI,层厚和层间距同SE T1WI,其他参数同头颅横断面FSE T2WI,由于眼眶内富含脂肪组织,常需要采用脂肪抑制技术;
(3)根据需要加扫冠状面和矢状面SE T1WI或/和FSE T2WI,扫描参数同前;
(4)增强扫描:注射对比剂后进行横断面SE T1WI,参数同前,必要时加扫冠状面和矢状面,一般需要施加脂肪抑制技术。
四、脊柱脊髓
MRI是目前检查脊柱脊髓最佳的无创性检查方法。椎管内病变应该首选MRI检查。脊柱脊髓MRI扫描应该选用脊柱专用线圈,最好选用相控阵列线圈。常规扫描序列包括:
(1)矢状面SE(或FSE)T1WI:TR = 300 ~400ms;TE=8 ~15ms;层厚3 ~ 4mm,层间距0.5 ~1.5mm,层数10 ~15层,矩阵256×192 ~ 512×256,FOV = 250 ~ 320 mm,NEX = 2,相位编码选择上下方向以减少心脏大血管搏动伪影;
(2)矢状面FSE T2WI:TR大于2500 ms;TE=100ms;ETL= 12 ~ 16,其他参数同SE T1WI;(3)横断面FSE T2WI:层厚3 ~ 5 mm,层间距1~2mm,其他参数同矢状面FSE T2WI;(4)根据需要可增加冠状面扫描、脂肪抑制技术或增强扫描等。
五、肺、纵膈、心脏
尽管随着MRI技术的进步,肺、纵膈、心脏的MRI检查在临床上日益增多,但在MRI临床工作中,这些部位的MRI检查仍属于少数,特别是心脏MRI检查,目前所用的技术很多,序列也比较复杂,本讲义不作重点介绍,请参阅本讲义的相应章节。
六、肝、胆、胰、脾
(一)肝脏
肝脏的MRI检查一般以横断面为主,必要增加冠状面或矢状面扫描。常规序列包括:
(1)横断面FSE T2WI,首选ETL较短的FSE序列配用呼吸触发技术,TR一般为1~2个呼吸周期,TE为70~90ms,层厚5~10mm,层间距1~2mm,最好采用脂肪抑制技术。
(2)横断面SE T1WI,TR = 300~500ms,TE=10~20ms,配用呼吸补偿技术,其他参数同T2WI;或扰相GRE T1WI,TR=100~200ms,TE约为4.4 ms,激发角70º~85º,其他同T2WI。
(3)冠状面扫描,有助于病变定位,序列可选择FSE T2WI或扰相GRE T1WI等。
肝脏MRI检查中非常重要的是动态增强扫描,可以发现平扫不能发现的病灶,并有助于病变的定性诊断。技术要点如下:
(1)对比剂及其注射方式。常用Gd-DTPA,常规剂量0.1mmol/kg体重。给药途径一般经肘前静脉注射,需用MRI容的塑料套管针及连接管进行注射,最好能采用MR专用高压注射器推注,速率为2~4ml/s。对比剂注射完毕应立刻用生理盐水冲管,以保证足量的对比剂按时进入血管,利用高压注射器可自动完成上述注射和冲管。如无专用高压注射器,在扫描时用手推也能达到目的,只是注射速率及冲管时机的控制不如高压注射器准确。
(2)扫描序列及其参数。一般选用二维扰相GRE T1WI序列,TR为100~200ms,TE约为4.4ms左右,层厚5~8ms,层间距1~2mm。该序列一次屏气(15~25s)可完成全肝扫描。
(3)扫描时机的掌握。理想的动脉期图像的标准是动脉的信号强度升至最高,门静脉主干可有轻微显影,肝静脉无对比剂进入;门静脉的标准是肝实质的信号强度达到峰值,肝静脉和门静脉均显示良好。肝脏MRI动态增强扫描由于对比剂剂量小,注射时间较短,一般仅为5~10s,因而增强的各期要比CT动态增强扫描更容易分开,准确捕捉扫描时机将能提高增强扫描的效果。在临床工作中,如果每个病人都进行循环时间的测量显然不太方便,由于大多数人的循环时间都在一定的范围之内,因而对于多数的病人仅需按常规进行扫描即可。从注射对比剂开始到对比剂进入肝脏一般需要25s左右,因此CT动态增强扫描动脉期一般在25s左右开始扫描,但MRI动态增强时还应该考虑到序列扫描本身所占用的时间,由于图像的对比主要由K空间中央的一部分相位编码线决定,一般的序列中,这部分相位编码线的采集是在扫描时间的一半时进行的,如所用的序列扫描时间为20s,则这部分相位编码线是在扫描进行到10s左右时被采集的,实际上就是说扫描序列应该提早10s开始,即应该在对比剂开始注射后15s启动动脉期扫描。笔者进行肝脏MRI动态增强(二维扰相GRE序列,K空间对称循序填充,序列采集时间为20s)的时相如下:动脉期15s;门静脉50~60s;平衡期3min;根据需要5~15min后进行延时扫描。
(二)胰腺
胰腺MRI常规检查与肝脏相仿,但有其特点:
(1)层厚应该更薄,一般为3~5mm;
(2)T1WI比T2WI更为重要。胰腺检查最重要的序列为脂肪抑制T1WI,一般选用二维或三维扰相GRE T1WI序列。在脂肪抑制的T1WI上,正常胰腺组织呈现较高信号(高于正常肝实质),病变一般呈现相对低信号,且与正常胰腺组织的对比优于T2WI。
(3)动态增强扫描。与肝脏动态增强扫描类似,但层厚应该更薄,动脉期时相可比肝脏动态增强动脉期延后5 ~ 8s。
(三)胆管
胆管病变的检查一般需要进行肝胆的常规MRI检查(同前)。需要注意的是:(1)对于胆道梗阻的病例,在梗阻水平应该加扫薄层;(2)MRCP有利于胆道病变的显示(详见本章第四节)。
(四)脾脏
脾脏的常规MRI检查与肝脏相仿。
七、肾上腺、肾脏、输尿管、膀胱
(一)肾上腺
肾上腺检查常规应该包括横断面和冠状面,常用的序列有脂肪抑制FSE T2WI、SE T1WI和扰相GRE T1WI。一般成像参数同肝脏,不同之处为:(1)需要进行3~5mm的薄层扫描;(2)利用扰相GRE T1WI进行的同相位/反相位成像有助于腺瘤和非腺瘤病变的鉴别诊断。
(二)肾脏
肾脏的MRI常规检查及动态增强扫描所用的序列与肝脏相同,不同之处在于:(1)常采用横断面扫描与冠状面扫描相结合,必要时加扫矢状面;(2)FSE T2WI的T2权重较重,TE一般宜选择在120~150ms;(3)冠状面一般宜采用3~5mm的薄层扫描。
(三)输尿管
没有梗阻和扩张的输尿管一般在MRI显示不佳,因此输尿管MRI检查主要用于尿路积水的诊断。一般先利用MRU进行检查(详见本章第四节),发现梗阻部位后在局部进行薄层扫描,序列同肾脏MRI。
(四)膀胱
膀胱的常规MRI检查以横断面为主,辅以矢状面和冠状面扫描。扫描序列主要有:
(1)FSE T2WI,TR>2500 ms,TE 100ms左右,层厚5mm,层间距1~1.5mm,一般需要施加脂肪抑制技术,有利于减少化学位移伪影和腹壁运动伪影。
(2)SE T1WI,TR为400~500ms,TE为10~20ms,其余参数同T2WI。
(3)可增加水成像序列的扫描。
八、前列腺
前列腺位于盆腔底部,体积较小,一般需要进行小视野高分辨扫描,而且一般需要进行横断面、冠状面和矢状面扫描。具体序列如下:
(1)横断面FSE T2WI,TR>3000ms,TE为120ms左右,层厚3~4mm,层间距1mm,FOV 15~20cm,采用脂肪抑制技术。
(2)横断面SE T1WI,TR 300~500ms,TE 10~20ms,其他参数同T2WI。
(3)冠状面FSE T2WI,参数同横断面。
(4)矢状面FSE T2WI,参数同横断面。
(5)前列腺癌的病例需要加扫大视野SE T1WI,扫描范围包括全骨盆,观察有无骨转移或盆腔淋巴结肿大。
九、女性盆腔
子宫的MRI检查以矢状面为主,辅以冠状面和横断面;附件的检查以横断面和冠状面为主。具体序列包括:
(1)矢状面FSE T2WI,TR>2500ms,TE为80~100ms,层厚3~4mm,层间距1mm,常需要脂肪抑制。
(2)矢状面SE T1WI,TR 300~500ms,TE 10~20ms,其他参数同T2WI。
(3)横断面FSE T2WI,参数同矢状面。
(4)横断面SE T1WI,参数同矢状面。
(5)冠状面FSE T2WI,参数同矢状面。
十、四肢大关节
四肢大关节的MRI检查一般也采用FSE PDWI或T2WI、SE T1WI、扰相GRE T1WI及扰相GRE T2*WI等序列。大关节检查有其一定的特殊性:
(1)由于软骨、韧带、肌腱及骨组织的T2值较短,因此多采用FSE PDWI或权重较轻的T2WI,一般TE应该在80ms以下(多为15~60ms),否则图像的信噪比太低。
(2)扰相GRE T2*WI有助于纤维软骨病变的显示(如半月板损伤);
(3)扰相GRE T1WI有助于透明软骨的显示。
各关节由于解剖特点不同,采用的扫描方位也有特殊要求:
(1)膝关节半月板检查以矢状面和冠状面为主;
(2)膝关节侧副韧带检查以冠状面为主;
(3)膝关节交叉韧带检查以斜冠状面和斜矢状面为主;
(4)髌股关节面关节软骨的检查以横断面为主,辅以矢状面;
(5)肩袖损伤的检查以斜冠状面为主,辅以斜矢状面和横断面;
(6)髋关节的检查以冠状面为主,辅以横断面。