医学MRI检查(八)

 

MRI小肠造影及诊断

MRI小肠造影及诊断 01

MRI小肠造影及诊断 01

MRI小肠造影及诊断 02

MRI小肠造影及诊断 03

MRI脉冲序列

EPI序列的分类

EPI序列的分类方法主要两种,一种按照一幅图像需要进行射频脉冲激发的次数进行分类;另一种则根据其准备脉冲进行分类。

(一)按激发次数分类

按一幅图像需要进行射频脉冲激发的次数,EPI序列可分为多次激发EPI单次激发EPI

多次激发EPImultishot EPIMS-EPI)是指一次射频脉冲激发后利用读出梯度场连续切换采集多个梯度回波,填充K空间的多条相位编码线,需要多次射频脉冲激发和相应次数的EPI采集及数据迂回填充才能完成整个K空间的填充。MS-EPI所需要进行的激发次数,取决于K空间相位编码步级和ETLK空间相位编码步级为128ETL16,则需要进行8次激发。因此实际上从数据采集的角度来说,MS-EPIFSE颇为相似,两种序列均是在一次射频脉冲激发后采集多个回波,填充K空间的多条相位编码线,需要重复多次激发方能完成整个K空间的填充。两种序列的不同之处在于:(1FSE序列是利用180°复相脉冲采集自旋回波链,而MS-EPI是利用读出梯度场的连续切换采集梯度回波链;(2FSEK空间是单向填充,而MS-EPIK空间需要进行迂回填;(3)由于梯度场连续切换比连续的180°脉冲所需的时间要短的多,因此MS-EPI回波链采集要比ETL相同的FSE序列快数倍。

如果EPI序列填充K空间的所有数据在一次射频脉冲后全部采集,这种序列被称为单次激发EPIsingleshot EPISS-EPI)序列。从数据采集角度来说,SS-EPI序列与单次激发FSESS-FSE)序列相似,均是在一次射频脉冲激发后完成K空间全部数据的采集。两种序列的不同之处则相当于MS-EPI序列与FSE序列的差别SS-EPI序列是目前采集速度最快的MR成像序列,单层图像的TA可短于100ms

SS-EPIMS-EPI各有优缺点:(1SS-EPI的成像速度明显快于MS-EPI,因此更适用于对速度要求很高的功能成像;2由于ETL相对较短,MS-EPI图像质量一般优于SS-EPISNR更高,EPI常见的伪影更少

(二)按EPI准备脉冲分类

EPI本身只能算是MR信号的一种采集方式,并不是真正的序列EPI技术需要结合一定的准备脉冲方能成为真正的成像序列,而且EPI序列的加权方式、权重和用途都与其准备脉冲密切相关。

1. 梯度回波EPI序列  

梯度回波EPIGRE-EPI)序列是最基本的EPI序列,结构也最简单,是在90°脉冲后利用EPI采集技术采集梯度回波链。90°脉冲后,回波链采集的信号符合T2*衰减曲线,因此有的文献也把该序列称为FID-EPI序列。GRE-EPI序列一般采用SS-EPI方法来采集信号。GRE-EPI序列一般用作T2*WI序列。

2. 自旋回波EPI序列  

如果EPI采集前的准备脉冲为一个90°脉冲后随一个180°脉冲,即自旋回波序列方式,则该序列被称为SE-EPI序列。180°脉冲将产生一个标准的自旋回波,而EPI方法将采集一个梯度回波链,一般把自旋回波填充在K空间中心,而把EPI回波链填充在K空间其他区域。由于与图像对比关系最密切的K空间中心填充的是自旋回波信号,因此认为该序列得到的图像能够反映组织的T2弛豫特性,因此该序列一般被用作T2WI或水分子扩散加权成像(diffusion-weighted imagingDWI)序列。SE-EPI序列可以是MS-EPI,也可以是SS-EPI

3. 反转恢复EPI序列

所谓反转恢复EPIinversion recovery EPIIR-EPI)序列是指EPI采集前施加的是180°反转恢复预脉冲。实际上IR-EPI有两种:(1)在GRE-EPI序列前施加180°反转预脉冲,这种序列一般为ETL较短(ETL=4~8)的MS-EPI序列,常用作超快速T1WI序列,利用180°反转预脉冲增加T1对比,利用短ETLEPI采集技术不但加快了采集速度,也可选用很短的TE以尽量剔除T2*弛豫对图像对比的污染。(2)在SE-EPI前施加180°反转预脉冲,这种序列可以采用SS-EPIMS-EPI,可作为FLAIRDWI序列。

EPI序列的临床应用

近年来EPI序列在临床上应用日益广泛,其用途与其预脉冲和序列结构密切相关,下面以不同的序列结构分别简述其临床应用。

(一)单次激发GRE-EPI T2*WI序列

GRE-EPI T2*WI序列多在1.0T以上扫描机上使用,一般采用SS-EPITR为无穷大,在1.5 T扫描机上,TE一般为30 ~ 50 ms。单层TA仅需要数十毫秒,1秒钟可完成数十幅图像的采集。该序列主要用于:(1MR对比剂首次通过灌注加权成像;(2基于血氧水平依赖blood oxygenation level dependentBOLD)效应的脑功能成像。

(二)多次激发SE-EPI T2WI序列

多次激发SE-EPI T2WI序列一般在临床应用较少,激发次数常为4~16次,一般用于腹部屏气T2WI

(三)单次激发SE-EPI T2WI序列

单次激发SE-T2WI序列在临床上应用较多,TR为无穷大,因此剔除了T1弛豫对图像对比的污染,根据需要和扫描机的软硬件条件,TE一般为50~ 120 ms。成像速度很快,单层图像的TA在数十到100毫秒。在临床上单次激发SE-EPI序列主要用于:(1脑部超快速T2WI,该序列图像质量不及FSE T2WI,因此一般用于临床情况较差或不能配合检查的病人;(2)腹部屏气T2WI,该序列用于腹部的优点是成像速度快,数秒钟可完成数十幅图像的采集,即便不能屏气也没有明显的呼吸运动伪影缺点在于磁化率伪影较明显;(3在该序列基础上施加扩散敏感梯度场即可进行水分子扩散加权成像(DWI),主要用于超急性期脑梗塞的诊断和鉴别诊断。

(四)多次激发IR-EPI T1WI序列

该序列在临床上的应用也较少,ETL一般为4~ 8,相位编码步级一般为128,因此需要进行16 ~ 32次激发。该序列一般用于心肌灌注加权成像

(五)单次激发反转恢复SE-EPI序列

该序列在临床上应用不多,可作为脑部超快速FLAIR扫描,在此序列基础上施加扩散敏感梯度场也可进行DWI

中英文字幕:MRI(磁共振成像)(Magnetic Resonance Imaging,MRI)


MRI (Magnetic Resonance Imaging)

MRI(磁共振成像)

Overview(概述)

This scan lets doctors see inside your body without using radiation. Instead, MRIs use magnets and radio waves. An MRI shows clear views of your soft tissues. It can show cancer and other problems.

  通过磁共振扫描,医生可以看到受检者身体内部结构。磁共振不使用辐射而是使用磁场和无线电波。 MRI可以清晰地显示软组织,可以显示肿瘤和其它病变。

Preparation(准备)

Before you have an MRI, you have to remove your glasses, jewelry, hearing aids, dentures and other items. People who have certain types of medical implants can't have an MRI. You'll be asked about your medical history to make sure it's safe for you. You may be given a gown and hearing protection to wear. Medicine may be used to relax you. You may be given a special dye to drink, or given it through an IV needle or other method. The dye helps the scanner see things in your body more clearly.

  在进行MRI检查之前,您必须取下眼镜、首饰、助听器、假牙和其他物品。 有某些类型的医疗植入物的人不能进行MRI。 医生会询问医疗史,以确保能安全地进行磁共振检查。 病人可能会穿上专用的病员服戴上听力保护器。可能会用药使受检者放松。 有时需要喝特殊的造影剂,或通过静脉注射针或其它方法给予。 造影剂有助于扫描仪更清晰地显示身体内部结构。

The Scan(扫描)

To begin your scan, you lie on a table that slides into the MRI machine. The machine is a big tube that's open on both ends. When it starts, you hear loud banging and humming noises. Those sounds are made by the magnet. There aren't any moving parts around your body. You must stay perfectly still so the machine can get a clear view.A scan usually takes 15 minutes to an hour. If you move during the scan, the images will be blurry and it may need to be redone. A technician in a room next to you will watch you and the images being taken. The technician will talk to you through a speaker to let you know what is happening during your scan.

  开始扫描时,受检者躺在一张能滑入MRI机器的检查台上。 磁共振机器是两端敞开的大圆管。 当开始检查时,会出现巨大的撞击声和嗡嗡声。 这些声音是由磁铁产生的。 身体周围没有任何移动的部件。 受检者必须保持完全静止,这样机器才能获得清晰的图像。一次扫描通常需要15分钟到一个小时。 如果受检者的身体在扫描过程中发生了移动,图像会模糊,可能需要重做。 在旁边的房间里的技术人员会看着受检者和正在拍摄的图像。 技术人员会通过扬声器与受检者通话,告知受检者扫描过程中的情况。

Review(回顾)

When your MRI is done, you can go home. Doctors will review the images and will talk to you about them at a followup appointment.

  当受检者完成MRI检查后就可以回家。医生会回顾图像并在下一次预约随访时把结果告诉受检者。

MRI是最安全的影像诊断设备,一旦发生事故却为何要人性命?

任何工作或多或少都要受到健康和安全法规的约束。

例如:建筑工人必须在工地上戴上安全帽,穿钢头靴;封闭办公区必须安装灭火器,并自显著位置标明逃生出口;餐饮业的服务员需要随时保持自身的清洁并遵守食品安全规范等。

医疗保健行业自然也不例外,事实上,其标准和法规比许多行业更严格,但一些医疗法规和医疗指南本身的局限可能对医疗机构的医务人员和患者的安全造成严重影响,比如磁共振安全指南,尤其是涉及铁质等禁忌物体。

作为临床上普遍应用的影像检查手段,MRI被认为是一种安全无电离辐射的影像检查方法,事实上,MRI环境存在许多潜在风险,可能对受检者、陪同家属、医护人员及其他出现在MRI场地的工作人员造成伤害。

看看这些图,再看看下面这个视频,你就能明白,这类潜在风险的危害性到底有多厉害


友情提醒

通常情况下,检查者及陪检人员进入MRI检查室前需去除下列物品:磁性金属物品如手机、磁卡、钥匙、手表、硬币、发卡、打火机、假牙、剪刀、别针、电子产品、存折、项链、耳环、戒指等;尤其是轮椅、平车、担架、监护仪、输液泵、氧气筒等仪器设备禁止入内。因为它们可能会被损坏及对磁共振设备造成破坏,并可能导致人身伤亡。

虽然现在有特定的标准和指南来帮助预防此类事件的发生,但实际效果并不是特别好,类似的安全事故仍在继续。

 
MRI安全事故一直在世界各地“上演”

相对于X射线、CT、ECT等医疗设备,MRI的最大的优势是没有辐射,因此被认为是非常安全的影像诊断设备,监管机构没有为MRI设定太多的指导方针来管理它。

即使是美国FDA这样的监管机构,在对MRI套件的物理选址和操作方面同样没有权利管控。虽然某些国家对于辐射的泄露制定了严格的规范,但在过去很长的一段时间里,对于MRI高强度磁场相关的风险也同样缺少法规或者正规的指导建议。

或许也正是因为这种监管上的疏忽,跟MRI相关的安全事故一直在世界各地发生:

2001年,一名6岁的男孩在做MRI检查时,不幸被高速吸入磁体的金属氧气罐击中致死。这名男孩刚刚做完良性脑肿瘤手术,做MRI检查时正处于镇静状态,就这样无辜的葬送了幼小的生命。

根据《纽约时报》报道,大约在同一时间,《美国放射学杂志》上发表的一片文章披露了其它五起类似安全事故,这些事件发生在15年之间,这些事故的发生多与病人监护设备、金属氧气罐等禁忌物品有关。

2002年,美国放射学院(ACR)发布了国际公认的首要最佳实践指导文件的第一版,虽然情况有所改善,但MRI弹丸事件并未完全消失。

2018年1月,印度孟买,一名陪同病人接受检查的32岁男子携带一个钢制氧气罐进入了MRI室,结果他一走进房间,就被强大的磁力吸入MRI孔内。由于氧气瓶当时打开着,他吸入了过多纯氧,引起气胸,经抢救无效死亡。

 安全意识薄弱与信息不对称

虽然ACR的指导方针很明确,但却并没有真正发挥作用。其中最主要的原因在于:安全意识薄弱与信息不对称

虽然MRI射弹事件确实发生,但它们并不十分普遍,即使是最繁忙的医学影像中心或医院也可能需要数月或数年才会发生类似安全事故。因为少见,医院或者是医护人员,并不会太关注这方面的问题。

另外,这类事件一旦发生,对当事医院负面影响非常大,人们会觉得这是医院或者医院的设备异常导致,因为他们从来没听过其他医院出现过这种情况。

为免医院声誉受损,许多医院即使发生了类似的事故,一般会选择隐瞒,不把安全事故上报。信息不对称导致安全事故继续发生,恶性循环。人们无法从别人的错误中吸取教训并防止在自己的设施中发生事故,因此会反复犯同样的错误。2018年1月,孟买的悲剧便是前几年无数类似案件的翻版。

美国FDA推测其不良事件报告数据库仅捕获实际事件的一小部分,这意味着许多医疗机构不知道这些事件确实发生并且没有采取必要措施对这类事件进行防御。

 
如何打破MRI事故恶性循环的“魔咒”

提高安全教育意识,并且打破这种信息不对称了,必须让医护人员明白,一些简单的操作是几乎可以消除MRI射弹事件的可能性。

但仅仅这样还是不够,美国ACR的建议之一是铁磁检测系统(FMDS),它提供了一种在铁质材料进入MRI室之前自动进行检测并预警,消除了人工筛查过程中人为错误的可能性。

《磁共振成像安全管理中国专家共识》曾提出:在MRI环境中,不推荐使用传统的金属探测器及基于同原理的安检门等。主要原因在于:(1)该类装置的敏感度不同且容易变化;(2)检测效果受操作人员使用手法的影响;(3)敏感度过低的装置不能检测出眼眶、脊柱或心脏中最大径为2~3 mm的具有潜在危险的铁磁性金属碎片,而敏感度过高的装置会引起频繁的误报警,干扰正常工作;(4)不能判别金属物体、植入物或体外异物是否为铁磁性。目前,已有操作简便、敏感性高的铁磁物体探测系统,能够对铁磁性和非铁磁性材料进行区分探测,可以将其作为一种辅助工具加以利用。

铁磁检测系统放置在MRI室门外,以检测接近房间的铁质危险物品,增强MRI安全性。

在这方面,美国与中国的共识一致:铁磁检测系统是可以被推荐为MRI检查室的辅助检测工具。

FMDS的工作方式如下:它只选择性地检测铁磁物体,即造成射弹危险的物体,并通过使用磁传感器监测环境磁场而忽略所有其他物体。当系统感测到由于铁磁物体在附近移动而引起的环境场中的失真时,它发出警报。

当在医院或MRI设施中使用时,FMDS可以在物体进入ACR指定的区域IV(MRI扫描室本身)之前检测到容易受MRI磁场吸引的物体。当正确定位在区域II和III区域,即未受管制的I区和IV区之间的受控区域时,磁铁室本身,也就是 FMDS将提供警报,使MRI技术人员能够检查危险并在物体进入IV区之前将其移除,避免发生射弹危险。

虽然像氧气罐一样大而重的东西可能会造成最大的危害,但即使非常小的物体也会造成损害。例如,被植入患者脑中的亚铁动脉瘤夹、被植入患者身体里的心脏起搏器等,这些金属植入物同样是MRI扫查的禁忌,FMDS的存在,是可以检测到可能威胁到患者安全的物体的。

医院有义务和责任让患者确保整个医院或设施的安全状况,包括MRI及其配套设备的安全性。类似于外科医生在没有经过严格清洗便穿上手术服是禁止进入手术室一样,铁磁等可能会引发安全事故的禁忌物体不能被带入磁共振检查室,被认为是同样不可协商的。