MRI影像学习笔记（一）

Struggle

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MRI影像检查有一个突出特点，就是有着多种多样的成像序列。这些成像序列能够产生各具特点的MRI图像，不仅能够反映人体解剖形态，而且能够反映人体血流和细胞代谢等生理功能信息。


面对多样化的MRI影像，医生往往需要借助专业化的软件来阅读和理解影像。这里所说的专业化软件，既包括MRI设备自带的后处理工作站，也包括目前医院普遍配备的PACS系统，另外还包括来自于第三方独立厂商的影像后处理软件等。与成像序列的多样性相对应，MRI影像软件也包含和提供了丰富的显示、测量和分析处理功能，来辅助医生阅片，提高诊断效率和准确率。


作为一篇学习笔记，这里尝试把一些基础性的知识记录下来，并按照三个维度进行梳理。第一个维度按照扫描方式，也就是成像序列，进行简单介绍；第二个维度是按照解剖部位进行介绍；第三个维度则选择了三项常用或有特色的阅片辅助功能进行介绍。


总体的想法是通过对MRI基础知识的介绍，引入和理解相关软件中的各项基础与常用功能。




按照MRI扫描方式划分

MRI扫描方式可以简单的划分为常规扫描和功能扫描两大类。常规扫描主要反映解剖形态；功能扫描则以不同方式反映人体新陈代谢、血液流动等功能信息。常规扫描包括T1加权、T2加权成像，血管造影成像，以及动态增强成像等。功能成像包括了弥散加权成像（DWI），灌注加权成像（PWI），磁共振波普成像（MRS）和血氧饱和水平依赖成像（BOLD）等。



T1加权和T2加权成像 T1 Weighted and T2 Weighted


T1加权（T1 Weighted）和T2加权（T2 Weighted）是最常用，也是最基础的常规扫描。几乎所有的临床MRI检查都会包含T1加权和T2加权扫描。这里的“加权”，就是突出的意思。
如下图所示，T1加权突出显示解剖结构，T2加权则能够突出显示病灶。

*左图：T1加权图像；右图：T2加权图像。
 
对T1、T2影像进行观察时，软件是否能够提供灵活、智能、自适应的挂片协议是一项关键因素，会直接影响医生的阅片效率。此外，由于需要将多个不同序列进行对比观察，基于空间方向和位置一致性的自动关联功能也非常重要。



MRA血管成像Magnetic Resonance Angiography


MRI血管成像（Magnetic Resonance Angiography, MRA）是采用一定的扫描方法突出对血管进行成像，具有无创伤性，成像时间短，可以反复进行的突出优点，并且其重建的图像可以进行三维动态观察。MRA的成像方式包括常用的时间飞跃法（Time of Fly, TOF）、相位对比法（Phase Contrast, PCA），以及对比增强法（Contrast Enhanced MRA，CE-MRA）。

*TOF脑部动脉图像

*PCA脑部静脉图像



上述各方法得到的MRA图像只是一定层面内的血管节段影像，要想获得整个成像范围的血管影像，必须使用最大强度投影(MIP)重建技术。MIP是将三维空间的高强度信号投影于一个片面内，形成连续的血管立体影像。根据诊断需要，可以沿着左右方向投影、前后方向投影、头尾方向投影，也可采用多角度旋转投影，即先选定某一轴，然后设定投影平面沿着该轴旋转某一角度，最后再行投影。经过连续多次视角投影产生的一系列图像，还可用电影(Cine)模式显示，以区别不同血管在空间的不同位置。此外，也会综合采用MPR（多平面重建）、VR（体绘制重建）、SSD（表面重建）、VE（虚拟内镜重建）等方法。

*MRA MIP图像： 1, 头臂干； 2, 锁骨下动脉（右侧）； 3, 椎动脉（右侧）；4, 颈总动脉 （右侧）； 5, 颈内动脉（右侧）； 6, 椎动脉 （左侧）； 7, 颈内动脉 （左侧）； 8, 颈外动脉 （左侧）； 9, 颈总动脉 （左侧）； 10, 锁骨下动脉 （左侧）；11,大动脉 。



对血管狭窄病变进行定位和测量是MRA的一项重要应用。在下面来自GE MR VesselIQ Xpress软件包的重建图像中，左侧为VR重建图像，右侧为血管拉直重建图像。软件同时提供了中心线提取和狭窄测量功能。除了狭窄度（Stenosis），软件还提供弯曲度（Tortuosity）测量。

*GE MR VesselIQ Xpress 分析图像


  

   *Siemens 肾部MRA MIP与VR重建图像
   
   

   *Siemens CE-MRA VR重建影像
   
   

   *Siemens Syngo.MR Vascular Analysis
  

Siemens Syngo.MR Vascular Analysis针对MRA影像提供血管分析功能。软件中同样综合采用了VR、MIP、CPR多项重建方法，以及血管横断面显示与测量功能。


Philips IntelliSpace Cardiovascular中同时包含了用于CTA和MRA的血管分析功能，并且支持多模态的融合分析。

动态增强 Dynamic Contrast-Enhanced



动态增强扫描需要首先通过静脉注射对比剂，并且在注射之前、之中、之后的不同时间节点，采用快速扫描序列对同一部位多次成像，类似于“连拍”。从而能够利用“连拍”影像动态显示对比剂进入靶器官、通过毛细血管床并最终被清除的过程。


对动态增强影像进行分析，包括定性和定量两种方式。


定性方式使用最多的是“信号强度-时间曲线”方式。通常由人工勾画病灶或感兴趣区域，然后由软件给出“信号强度-时间曲线”。信号强度-时间曲线是MRI动态增强分析中极具价值的测量工具，它反映了强化前后信号强度的变化。其横轴为时间，纵轴为信号强度（可以理解为像素值）。


通常将信号强度-时间曲线定性分为三类：

•   渐增型：信号强度迅速上升达到峰值后呈平缓上升状态， 多为良性病灶表现。
  
•   平台型：强化初期迅速上升，在强化中后期呈平台状，为可疑病灶。
  
•   流出型：信号强度在中后期呈下降趋势，为恶性病灶。
  

定量方式是在信号强度-时间曲线上测算多种定量参数，包括：强化开始时间（onset time）、 达峰时间（time to peak）、 最大信号强度 （maximum signal intensity） 等 。


下图以乳腺动态增强影像为例，给出了三类曲线的示例。

*渐增型

*平台型

*流出型





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来源：https://blog.csdn.net/zstarwalker/article/details/70666352
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