MR空间精度测试体模与图像校正方法

目的 观察自行设计的MR空间精度测试体模及图像校正方法在临床MRI定位精度方面的应用价值。方法 根据MR质量控制标准设计并校验体模,对试验获取的MRI进行预处理、特征提取、检测与校正,提取空间各控制点的失真参数,计算几何畸变情况并校正失真。比较美国放射学会（ACR）与自制体模在相同试验条件下几何畸变率的一致性,分析MR设备几何畸变情况及校正方法的有效性。结果 相同试验条件下,自制体模与ACR体模的几何畸变率一致性良好（ICC>0.96）。校正前试验控制点位置与已标定控制点位置差异有统计学意义（P<0.05）。将体模置于MR设备成像时,所得MR图像存在一定程度几何畸变。校正后试验控制点位置与已标定控制点位置差异无统计学意义（P>0.05）。结论 自制体模能满足临床MR质量监控需求。通过检测与校正几何失真,可在一定程度上保障MRI定位精度,为临床诊断疾病及放射治疗计划提供辅助依据。     

完全3D打印技术制作MRI质量控制体模

目的 设计并完全通过3D打印技术制造测量精度高、制作速度快的MRI质量控制（以下简称质控）体模。方法 设计符合MRI质量控制标准的体模整体和测试组件。采用设计制图软件Pro/Engineer,通过工程制图,设计出MRI质控体模的各模块和外壳的3D模型;导出STL格式文件,并采用3D光敏成型打印机（LITE600HD）整体打印并组装。采用1.5T MR成像系统对体模进行测试。结果 星形测试模块测得相位编码方向极限分辨率为6.55 LP/cm,频率编码方向为4.19 LP/cm。几何畸变测试模块测量图像畸变率为9.94%。层厚测试模块实际计算层厚为5.63~6.51 mm,偏差为+1.51 mm,图像纵横比为0.984。结论 通过3D打印制造MRI质量控制体模测试精度高,成本低,加工速度快,能够满足MRI日常质控和定制化体模的需要。     

MRI和1H-MRS诊断中枢神经细胞瘤

目的 探讨中枢神经细胞瘤(CNC)的MRI和¹H-MRS的特征性表现及其诊断价值。方法 回顾性分析12例经手术病理证实的CNC患者的MRI资料,其中8例接受多体素¹H-MRS检查。结果 ①MRI表现:9例肿瘤位于侧脑室体部前2/3区,3例位于后1/3区;11例以实性为主,1例以囊性为主。6例瘤体内见斑片状钙化;7例见纡曲血管影;7例瘤体与受侵侧脑室壁之间牵拉呈"索条状影"。增强后8例呈不均匀轻-中度强化,2例不均匀明显强化,2例呈环状强化。②DWI及ADC值:10例肿瘤呈稍高或高信号;2例为等或稍低信号。ADC 值为(0.76±0.11)×10^-3mm²/s。③MRS:8例均表现为胆碱峰(Cho)显著升高,N-乙酰天冬氨酸(NAA)峰显著降低,Cho/NAA升高;4例甘氨酸峰(Gly)在3.55 ppm处升高。结论 CNC具有较为特异的临床和MRI特征;MRI对于CNC的术前诊断与鉴别诊断具有重要价值;DWI及¹H-MRS可从分子水平无创观察肿瘤生化指标和组织代谢情况,有效提高CNC诊断的准确性。     

IVIM-DWI联合MRS鉴别诊断骨质疏松与转移性椎体压缩性骨折

目的 探讨体素内不相干运动DWI（IVIM-DWI）联合MRS鉴别骨质疏松与骨转移所致椎体压缩性骨折的价值。方法 收集因椎体压缩性骨折接受CT扫描并难以诊断的患者共70例,基于病理或临床随访结果将其分为骨质疏松组和转移组。对所有患者均行常规矢状位T1W、T2W、STIR序列和IVIM-DWI、¹H-MRS扫描。测定4.7 ppm处水信号和1.3 ppm处脂质的相对峰下面积,评估IVIM-DWI参数和MRS参数,通过ROC曲线评估MRS、IVIM-DWI及两者联合对转移性椎体压缩性骨折的诊断效能,并计算曲线下面积（AUC）。结果 转移组的f值、D值和FF显著低于骨质疏松组,D^*值明显高于骨质疏松组（P均<0.05）。MRS、IVIM-DWI及二者联合诊断骨质疏松和转移性椎体压缩骨折的敏感度、特异度、准确率分别为87.50%（28/32）、57.89（22/38）、71.43%（50/70）,78.13%（25/32）、89.47%（34/38）、84.28%（59/70）及90.63%（29/32）、97.37（37/38）、94.29%（66/70）。MRS、IVIM-DWI及二者联合的AUC分别为0.73、0.88和0.94（P均<0.05）。结论 IVIM-DWI联合MRS可提高鉴别诊断骨质疏松与转移性椎体压缩性骨折的效能。     

磁共振成像中的伪影(四):硬件相关伪影——静磁场B_0相关伪影

正MRI和MRS都依赖于均匀的静磁场B_0且假定B_0恒定不变。根据Larmor方程,质子自旋进动频率与静磁场B_0成正比,施加成像梯度场引起的频率偏移与自旋空间位置线性相关。B_0不均匀性可导致空间失真或图像变形。对于MRS,B_0不均匀性则可导致谱线变宽。因此匀场对于MRI而言非常重要。除静磁场B_0外,质子自旋还受组织、解剖结构或病理变化感应的内部磁场的影响,如空     

冷热交替肿瘤治疗仪对可视化仿组织体模的消融效果

目的 观察冷冻与射频加热交替对仿组织体模的消融效果。方法 制作与生物组织特性相似的可视化仿组织体模聚丙烯酰胺凝胶(PAG),采用二维超声观察体模的制备质量。将制备好的体模分为单独冷冻组、单独射频加热组和冷热交替组,每组3个体模。采用冷热交替肿瘤治疗仪对体模进行消融,比较3组体模内形成的消融区形态及大小。结果 仿组织体模超声显像呈均匀的无回声区。冷热交替组体模的蛋白质变性,内部形成长约(3.8±0.6)cm,宽约(2.9±0.4)cm的长椭圆形乳白色消融区,大于单独冷冻组或单独射频加热组体模内形成的消融灶。结论 仿组织体模可以作为模拟人体消融治疗的理想材料。冷热交替治疗可使蛋白质变性更彻底,其消融范围也更大。     

胰腺实性假乳头状肿瘤的MR影像特点分析(附9例报道)

目的 分析胰腺实性假乳头状肿瘤(SPT)的MRI特点。方法 回顾性分析9例经手术病理证实的胰腺SPT患者的MRI表现。结果 肿瘤位于胰头3例,胰体3例,胰尾2例,胰体尾1例。肿瘤大小为2.2~14.0 cm,中位数为6.0 cm。胰腺SPT在T1WI上呈不均匀低信号8例,不均匀等信号1例;在T2WI上呈不均匀高信号8例,不均匀等信号1例,增强后肿瘤呈轻或中度强化。5例肿瘤见与脑脊液信号类似之长T1长T2信号的囊性区域。9例肿瘤在T1WI上均见斑点、斑片状高信号区,提示肿瘤内出血。9例肿瘤在T1WI及T2WI上均见低信号包膜,增强后呈轻或中度强化。结论 胰腺SPT的MRI表现具有一定特点,有助于胰腺SPT的诊断。     

双源射频发射技术在3.0TMR心脏成像中的优势

目的 评价双源射频发射技术在提高3.0TMR心脏局部射频场均匀性和心脏成像质量中的优势.方法 对14名健康成年志愿者行双源和单源射频发射左心室短轴位射频场匀场和电影成像(B-TFE序列),其中双源电影成像采用不同TR/TE和FA分别得到3组图像.利用配对t检验评价射频场的均匀性,以单因素方差分析比较心室腔-室间隔信号对比度(CR)之间的差异.由2名医师对图像伪影进行评分,采用Wilcoxon秩和检验比较评分差异,对评价者间的一致性采用Kappa检验.结果 双源射频发射技术显著改善了B1场的均匀性,提高了B-TFE序列心室腔-室间隔的CR(P<0.05),应用短TR双源射频发射技术图像伪影明显减少(P<0.05),评价者间的一致性均高度一致.结论 双源射频发射技术在3.0TMR心脏成像中有一定优势,可以提高射频场均匀性,增加血池-心肌CR,减少伪影.     

对MRI设备层间射频信号干扰进行检测的实践

目的 对3台MRI设备的层间射频信号干扰情况进行检测,以加深对层间射频信号干扰现象的认识。方法 通过3台MRI设备（设备1：GE 1.5T HDi,装机时间：2012年;设备2：GE 3.0T HD,装机时间：2006年;设备3：GE 3.0T 750W,装机时间：2016年）采用轴位T1WI序列扫描ACR模体,记录层间距为5.0、1.0、0.5和0 mm时的SNR,绘制SNR变化百分比与层间距百分比的函数图。处置标准：当层间距从5 mm减小到0时,由层间射频信号干扰作用所导致的SNR的下降不超过20%。结果 当层间距由5 mm减小到0时,设备1的SNR下降幅度为18.16%,设备2的SNR下降幅度为23.57%,设备3的SNR下降幅度为10.75%;设备1和设备3的层间射频信号干扰检测结果达到处置标准,设备2（使用时间超过10年）的检测结果未达标。结论 3台MRI设备都存在不同程度的层间射频信号干扰现象,其中使用时间最久的设备检测结果不达标。层间射频信号干扰检测应该在临床质量控制工作中受到重视。     

磁共振pH 成像的研究

目的 学习国外一些学术机构(AAPM、ACR、IEC)的相关文件,结合国家行业标准和医院的工作特点,制定出符合我们自己日常工作的质量控制程序。利用ACR模体日常检测磁共振系统,并对数据进行分析,从而达到设备的日常质量控制。方法 2008年6月10日—2009年6月9日间,每个工作日的中午13点15分,在PhilipsAchieve3.0T超导型磁共振扫描仪上,使用正交头线圈,ACR体模,根据ACR推荐扫描序列与参数进行扫描。扫描参数:SE序列,TR500ms,TE20ms,FOV250mm,层厚5mm,层间隔5mm,矩阵256×256,NEX1,对体模进行轴位扫描。同时记录设备的中心频率、液氦水平及其他情况。结果 对扫描获得的轴位图像固定区域进行测量,从而获得图像的信噪比、分辨力、低对比分辨力,对所获得的这些数据进行分析。讨论 在基本环境因素不变的情况下,外来异物干扰、液氦水平的变化对磁共振设备影响较大,而日常设备的保养能够很好地纠正磁场的不均匀性,从而保证磁共振检查准确性。电力系统的正常供电又对设备的正常运行有极大地帮助。加强日常磁共振的质量控制对提高检查的准确性有很大的帮助。只有建立长期稳定的质量保证体系,才能充分发挥设备的使用效率,满足临床需要,提高临床诊断水平。     

磁共振综合测试体模的设计

目的设计并测试自制MR综合测试体模。方法按照国家卫生行业标准,采用机械加工聚甲基丙烯酸甲酯组件并组合装配,制作MR体模。体模具有三向定位、满周星(楔)形测试调制传递函数(MTF)、正交双测试等独有设计,并与美国Magphan SMR170柱形综合测试体模进行实验比较。结果对自制体模与美国Magphan体模分别在场强0.36T(1个)和1.5T(2个)的临床医学MR系统上进行综合检测试验。自制体模能正常测试12项测试参数(空间定位、弛豫值、高对比度分辨率、低对比度分辨率、几何畸变、线性度、均匀度、SNR、流体测试、层厚、层偏差、MTF),结果均准确,其中低对比度分辨率、MTF、弛豫值优于美国Magphan体模。结论自制MR综合测试体模性能良好,可有效替代国外同类产品,成本较低,能满足常规MR质量控制与保障工作。     

MRS和MR-DTI对肝硬化诊断、分级效果的比较

目的 测量并比较MRS及MR-DTI对肝硬化诊断、分级的效果.方法 分析87例MR-DTI、81例MRS受检者资料,结合临床诊断及Child分级资料,通过ROC曲线及界值进行比较分析.结果 独立指标FA、ADC、Cho、Glx的ROC曲线下面均大于0.5且P<0.05,其中ADC值的曲线下面积最大,平行联合实验表明MR-DTI 的ROC曲线下面积要稍高于MRS;ADC值在对照组、Child A、B、C各组之间存在明显的差异(P值分别为0.001、0.000、0.000),其他测量值在对照组和Child A组中的差异无统计学意义.结论 MRS和MR-DTI在肝硬化的诊断和分级方面均有较好的效果,MR-DTI效果更优.     

利用1H MRS进行在体乳腺癌中复合胆碱外参照法定量的研究

目的 探讨如何用外参照法利用氢质子磁共振波谱(¹H MRS)对在体乳腺癌中的复合胆碱进行绝对定量。方法 配制5个不同浓度的胆碱测试模型及一个胆碱校对模型。在基本相同的条件下,对各测试模型的同一位置进行MRS采集,统计胆碱峰峰下面积与胆碱浓度之间是否呈线性相关。对水模进行T1WI成像,绘制不同位置信号强度的变化曲线。对同一校对模型的同一位置采用不同大小的体素进行MRS采集,统计体素大小与胆碱峰峰下面积是否呈线性相关。测量胆碱测试模型及校对模型中胆碱的T1及T2值。验证胆碱浓度绝对定量的校对公式。对7例乳腺癌病人进行乳腺MRS采集,利用校对公式以胆碱校对模型中的胆碱浓度为参照计算出乳腺癌中复合胆碱的浓度。结果 胆碱测试模型的胆碱峰峰下面积与胆碱浓度之间呈线性相关。同一模型同一位置胆碱峰峰下面积与体素大小呈线性相关。测试模型及校对模型中胆碱的T1及T2值分别为1902.5/1032.8、2426.3/989.4。利用校对公式估计出的校对模型的胆碱浓度为(5.2±1.0)mM,与校对模型的实际浓度比较二者无显著差异(t＝0.6,P>0.05)。7例乳腺癌中的复合胆碱浓度为(3.64±2.52)mM。结论 外参照法是进行乳腺癌中复合胆碱浓度定量的可行及可靠的方法。     

质子磁共振波谱学在肿瘤放射治疗中的应用

磁共振波谱学是利用核磁共振现象及化学位移作用研究化合物存在或分子结构的一种功能影像技术,是一种无创性的研究活体器官组织代谢、生化改变及化合物定量分析的方法。磁共振波谱学在肿瘤放射治疗中的应用包括肿瘤的诊断与分级、肿瘤边界的确定、治疗效果检测、预后评估、放疗对正常组织的影响等方面,本文就以上内容进行综述。     

质子磁共振波谱学在肿瘤放射治疗中的应用

磁共振波谱学是利用核磁共振现象及化学位移作用研究化合物存在或分子结构的一种功能影像技术,是一种无创性的研究活体器官组织代谢、生化改变及化合物定量分析的方法。磁共振波谱学在肿瘤放射治疗中的应用包括肿瘤的诊断与分级、肿瘤边界的确定、治疗效果检测、预后评估、放疗对正常组织的影响等方面,本文就以上内容进行综述。     

SimPET: a Preclinical PET Insert for Simultaneous PET/MR Imaging

Purpose

SimPET/M7 system is a small-animal dedicated simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging (PET/MRI) scanner. The SimPET insert has been upgraded from its prototype with a focus on count rate performance and sensitivity. The M7 scanner is a 1-T permanent magnet-based compact MRI system without any cryogens. Here, we present performance evaluation results of SimPET along with the results of mutual interference evaluation and simultaneously acquired PET/MR imaging.

Procedures

Following NEMA NU 4-2008 standard, we evaluated the performance of the SimPET system. The M7 MRI compatibility of SimPET was also assessed by analyzing MRI images of a uniform phantom under different PET conditions and PET count rates with different MRI pulse sequences. Mouse imaging was performed including a whole-body ¹⁸F-NaF PET scan and a simultaneous PET/MRI scan with ⁶⁴Cu-NOTA-ironoxide.

Results

The spatial resolution at center based on 3D OSEM without and with warm background was 0.7 mm and 1.45 mm, respectively. Peak sensitivity was 4.21 % (energy window?=?250–750 keV). The peak noise equivalent count rate with the same energy window was 151 kcps at 38.4 MBq. The uniformity was 4.42 %, and the spillover ratios in water- and air-filled chambers were 14.6 % and 12.7 %, respectively. In the hot rod phantom image, 0.75-mm-diameter rods were distinguishable. There were no remarkable differences in the SNR and uniformity of MRI images and PET count rates with different PET conditions and MRI pulse sequences. In the whole-body ¹⁸F-NaF PET images, fine skeletal structures were well resolved. In the simultaneous PET/MRI study with ⁶⁴Cu-NOTA-ironoxide, both PET and MRI signals changed before and after injection of the dual-modal imaging probe, which was evident with the exact spatiotemporal correlation.

Conclusions

We demonstrated that the SimPET scanner has a high count rate performance and excellent spatial resolution. The combined SimPET/M7 enabled simultaneous PET/MR imaging studies with no remarkable mutual interference between the two imaging modalities.

     

中国正常成年男性前列腺的MRS定量分析

目的用磁共振波谱分析方法定量测量中国正常成年男性前列腺的代谢水平. 方法 10例20～40岁的成年男性,临床无前列腺疾病的征象.在前列腺的中央带和外周带、右侧和左侧的底部、中间和尖部各取一兴趣区,共12个兴趣区,测量其(胆碱+肌酸)/枸椽酸盐[(Choline+Creatine)/Citrate,(Cho+Cre)/Cit]的比值. 结果 10例正常前列腺中央带各区(Cho+Cre)/Cit比值之间无显著性差异(P>0.05),平均为0.75±0.33;外周带各区(Cho+Cre)/Cit比值之间无显著性差异(P>0.05),平均为0.51±0.20.前列腺中央带与外周带之间的(Cho+Cre)/Cit比值有显著性差异(P<0.01). 结论正常成年男性前列腺的代谢情况可用MRS来定量评价,前列腺中央带和外周带的代谢水平不同.     

双梯度磁共振成像质量参数的比较

目的 探讨双梯度MR成像系统常规成像序列在ZOOM和WHOLE梯度模式下的成像质量。方法 采用GE双梯度MR系统,在ZOOM和WHOLE梯度模式下对Magphan-SMR170 MR成像参数测试体模内的5个测试平面分别行SE及FSE序列扫描,比较两种梯度模式下的成像质量参数。应用Matlab 7.0软件测量和计算SNR、信号均匀性、实测层厚、层厚误差、层间距误差、几何畸变率,直接在MR显示器上读取空间分辨率数据。结果 与WHOLE梯度模式相比,SE序列成像ZOOM梯度模式下SNR及实测层厚差异有统计学意义(P均<0.05);与WHOLE梯度模式相比,FSE序列成像ZOOM梯度模式下SNR、信号均匀性、实测层厚、层间距误差、几何畸变率差异有统计学意义(P均<0.05)。结论 ZOOM梯度模式下的成像质量优于WHOLE梯度模式。临床应用中,在小FOV情况下,常规SE和FSE序列MR检查时应选择ZOOM梯度模式。