扩散磁共振成像振荡梯度自旋回波原理及其在脑胶质瘤中的应用进展

脑胶质瘤作为成人最常见的恶性中枢神经系统肿瘤,具有高病死率及侵袭性强的特点。脑胶质瘤的肿瘤分级及遗传表型异质性将影响治疗方案制订及预后,治疗后疗效评估及肿瘤复发早期诊断有助于提高患者生存期。基于振荡梯度自旋回波(oscillating gradient spin echo,OGSE)的扩散MRI是一种新型扩散MRI技术,它通过探测细胞直径、细胞密度、细胞内外体积分数等微结构特征,在脑胶质瘤影像诊断上具有广阔的应用前景。本文就OGSE成像的技术原理、OGSE成像在脑胶质瘤分类分级、分子分型预测、疗效评估、鉴别诊断中的研究进展及OGSE成像的应用现状进行综述,为脑胶质瘤的术前诊断及术后评估提供新思路。

扩散加权成像的技术进展

磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)是一种通过检测人体组织内水分子的扩散运动来分析病变内部结构及组织成分的无创性功能成像方法。目前临床上较多使用的是单次激发平面回波扩散加权成像技术,成像速度快,但图像质量差。随着新的DWI相关技术的出现可以进一步的提高图像质量和扩大应用范围。本文对新的DWI相关技术的成像理论、技术进展及临床应用等方面进行综述。

基于振荡梯度自旋回波的扩散磁共振成像研究进展

扩散磁共振成像(diffusion MRI,dMRI)是当前最有前景的生物组织微结构成像方法之一,在肿瘤、神经成像中取得了极大的进步。振荡梯度自旋回波(oscillating gradient spin echo,OGSE)序列是一种新型dMRI技术,它通过施加振荡梯度,使可测量的水分子有效扩散时间缩短,通过建立数学模型,可以测得细胞直径(diameter,d)、细胞外水分子扩散系数、细胞内水分子体积分数、细胞密度等微结构特征。在肿瘤细胞d值测量、肿瘤异质性评估、神经轴突直径测量中展现出临床应用前景。本文就OGSE的成像原理、OGSE在肿瘤和神经轴突中的研究现状及OGSE目前的限度进行综述,旨在为对该技术感兴趣的学者提供参考,推进OGSE的进一步研究,加速OGSE在临床诊疗中的应用进程。

时间依赖扩散加权MRI在前列腺癌诊疗中的研究现状及进展

前列腺成像报告和数据系统(PI-RADS)在前列腺癌的诊断中已在国际范围内广泛应用,但前列腺癌的早期精准诊断仍然存在一定的挑战性。现阶段PI-RADS评分中重要的参考序列扩散加权成像(DWI)仍存在一定的局限性。原因在于,传统的DWI存在长扩散时间的限制,其可探测的扩散受限范围约为一个细胞直径大小,反映的是组织细胞整体的综合扩散受限情况,无法进一步在亚细胞空间尺度上表征前列腺病变组织的微观病理学变化。如能突破这一局限性,或将增加前列腺癌早期诊断的准确度。而新型DWI技术即时间依赖扩散磁共振成像(td-dMRI)近年来备受关注。td-dMRI是一种基于振荡梯度自旋回波和脉冲梯度自旋回波的组合序列及有限光谱编辑扩散显微结构参数成像模型的磁共振成像方法,通过采集短及长扩散时间内的扩散信号,可以表征组织亚细胞尺度上的微观结构变化情况,在疾病诊疗方面展现出较大的应用潜能。本文对td-dMRI技术在前列腺癌诊疗中的应用技术原理、优势、应用价值以及所面临的挑战进行综述,分析该技术在临床显著性前列腺癌的早期检测、诊断及治疗方面的应用价值。

一种新的用于磁共振扩散加权波谱术的扩散敏感梯度磁场施加方案(英文)

目的提出一种基于PRESS的用于磁共振扩散加权波谱的扩散敏感梯度磁场施加方案。方法在PRESS序列中的2个π射频脉冲两侧各施加一对交错的扩散敏感梯度磁场。结果本方案有效减小涡流,利用PRESS序列中2个π射频脉冲之间的时间,延长了扩散梯度磁场脉冲的持续时间。即使在扩散权重较大的情况下,Naa,Cr及Cho的峰仍十分清晰,信噪比满足进一步分析的需要。结论利用这一方案可以在常规医用磁共振成像设备上实现扩散加权波谱(DWS)。

磁共振扩散加权成像在肾局灶性病变中的应用进展

磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging,DWI）通过检测活体组织内水分子的布朗运动,间接反映组织微观结构的变化,能够从细胞及分子水平研究疾病的病理生理状态。肾脏血流量丰富,是调节水循环代谢的重要器官,并且DWI成像无需使用造影剂,从而避免了造影剂引起肾系统性纤维化的风险,这对造影剂过敏和肾功能不全的患者具有重要的意义.近年来,DWI成像在肾脏方面的应用越来越广泛,本文对DWI成像的原理及其在肾局灶性病变方面的应用进行综述.

基于GRASE-DWI序列的颅脑扩散加权成像技术

目的比较平面回波扩散加权成像(echo-planar imaging diffusion-weighted imaging,EPI-DWI)和梯度自旋回波扩散加权成像(gradient and spin echo DWI,GRASE-DWI)在颅脑MRI中的图像质量.材料与方法前瞻性研究纳入临床怀疑为脑梗死的患者.扫描序列为T2WI-TSE、T1WI-TSE、单次激发EPI-DWI和GRASE-DWI.两位神经放射学医师采用双盲法,运用5分法分别评估EPI-DWI和GRASE-DWI图像.评价指标包括图像清晰度、变形和磁化率伪影.对于确诊断为脑梗死的患者,比较两种DWI图像的ADC、T1WI-TSE与两种DWI的融合图像的不匹配距离、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、对比信噪比(contrast-to-noise ratio,CNR)、信号强度比(signal intensity ratio,SIR).使用Kappa检验评价观察者之间的一致性.结果45例患者被纳入本研究,其中33例诊断为为脑梗死.GRASE-DWI的变形和磁敏感伪影均小于EPI-DWI(P<0.05),两种DWI图像清晰度无显著性差异(P>0.05),观察者间一致性良好(Kappa=0.67、0.61、0.69、0.71),GRASE-DWI的SNR和CNR均低于EPI-DWI(P<0.05),SIR无显著性差异(P=0.08),GRASE-DWI的正常脑组织和梗死区的ADC值均高于EPI-DWI(P<0.05).GRASE-DWI与EPI-DWI的错位距离有显著性差异(P<0.05).结论GRASE-DWI可以通过减少敏感伪影和变形,显著提高DWI图像质量.

不同b值磁共振扩散加权成像在早期脑梗死患者中的应用价值

目的:分析不同梯度扩散因子(b)值磁共振扩散加权成像(MRI-DWI)在早期脑梗死患者中的应用价值。方法:选取我院2019年2月—2020年2月收治的早期脑梗死患者36例,分别接受b值为1000、1500、2000、2500 s/mm^(2)的MRI-DWI检查,观察并计算病灶区和对侧正常区在不同b值下诊断结果的信号强度、表观扩散系数(ADC)及相对表观扩散系数(rADC)。结果:36例早期脑梗死患者,随着b值增加,病灶区和对侧正常区信号强度均降低,且病灶区信号强度更高(P<0.05);随着b值增加,病灶区和对侧正常区ADC值降低(P<0.05),病灶区ADC值低于对侧正常区,差异有统计学意义(P<0.05);随着b值增加,rADC值升高(P>0.05);b值与病灶区、对侧正常区信号强度呈负相关(r=-0.326,r=-0.321,P<0.05),与病灶区、对侧正常区ADC呈负相关(r=-0.342,r=-0.301,P<0.05),与rADC呈正相关(r=0.332,P<0.05)。结论:MRI-DWI对早期脑梗死的特异性较好,随着b值增加,MRI-DW对病灶区信号强度及ADC值降低,rADC升高。

多b值磁共振扩散加权成像在前列腺良、恶性结节中的对比研究

目的：通过对前列腺结节多b值的定量分析研究，探讨评价DWI对前列腺良、恶性结节的临床应用价值。方法回顾性分析经手术及病理证实的36例前列腺结节的常规MRI及DWI征象，分别测量在多b值条件下良、恶性结节的表观扩散系数（ADC），并讨论不同b值的应用价值。结果本组36例患者中，良性结节25例，恶性结节11例。采用b值（200、400、600、800、1000s/mm2）时良性组与恶性组之间ADC值的差异均有统计学意义（P<0.05）。结论前列腺良性结节的ADC值高于恶性结节，在多b值的扩散加权成像中，尤其以b值取800 s/mm2时，鉴别良、恶性结节的效能最高，有助于前列腺结节性质的判断和鉴别，对其术前诊断分期、术后治疗方案的设计制定，都有着十分重要的指导意义。

扩散时间及扩散梯度磁场对水分子表观扩散系数的影响

脉冲梯度自旋回波方法在磁共振扩散成像实验中得到广泛应用,扩散时间和扩散梯度磁场强度是脉冲梯度自旋回波方法中两个重要的参数。扩散时间对结果的影响在前人所作研究报告中存在争议,扩散梯度磁场强度对结果的影响没有被重视。本研究用新的试验方法研究这两个参数对表观扩散系数的影响。结果显示,延长扩散时间或增加扩散梯度磁场强度均会使表观扩散系数值下降,原有理论不能解释此结果。通过理论分析,我们发现脉冲梯度自旋回波方法本身的一个缺陷,并找到已发表文献中出现争议的原因。

基于磁共振扩散加权波谱技术的水分子扩散测量方法

目的在常规医用磁共振机上利用扩散加权波谱技术测量水分子的扩散系数。方法在受激回波采集模式序列中第二个π/2射频脉冲之前及第三个π/2射频脉冲之后加入两个强扩散梯度磁场,在3.0特斯拉医用磁共振机上运行此脉冲序列扫描磁共振波谱模体,扩散梯度磁场强度固定,通过改变两扩散梯度磁场间隔得到不同的扩散权重,扫描过程中不抑制水信号。结果在重扩散权重条件下得到的波谱中水信号信噪比依然较高,扩散权重对水分子表观扩散系数的影响不显著(P>0.05)。结论在常规医用磁共振机上利用扩散加权波谱技术测量水分子扩散系数是可行的,而且结果不受扩散权重的影响。

恒定梯度场磁共振成像脉冲序列研究

本研究提出了恒定梯度场下磁共振快速成像的方法。这种成像方法对磁体场强的要求不高 ( 15 0 0高斯 ) ,在相对较低的场强下具有成像速度快、对梯度场功放要求低、全开放设计等特点。本研究从磁体设计、射频脉冲波形、扩散效应几个方面进行了讨论 ,并提出了几种快速成像脉冲序列。最后给出了用计算机模拟的初步成像结果。

全身弥散加权成像与局部CT/磁共振成像评价恶性肿瘤全身转移的应用价值

随着磁共振成像(MRI)软件和硬件技术的发展,磁共振全身弥散加权成像(whole body diffusion weighted imaing,WBDWI)技术出现并逐步成熟,临床中WBDWI对恶性肿瘤全身转移灶的诊断逐渐表现出其优势。笔者通过对8名健康志愿者和63例恶性肿瘤患者行WBDWI。

时间依赖扩散MRI的基本原理及其在前列腺癌中的应用

前列腺癌(prostate cancer, PCa)是一种具有较高发病率及死亡率和异质性的肿瘤,严重影响老年男性的健康,并带来过度诊断和治疗的社会问题。MRI是前列腺疾病的诊断、指导穿刺活检和监测的首选影像学检查方法,常规扩散加权成像不能获得PCa微结构改变引起水分子细胞尺度扩散的特征,对临床意义显著PCa诊断存在一定的局限性。时间依赖扩散MRI(time-dependent diffusion MRI, TDD-MRI)采用振荡梯度场自旋回波(oscillating gradient spin-echo, OGSE)序列,可以获得水分子细胞尺度扩散的特征,从而在体反映前列腺结节微结构。本文就TDD-MRI的基本原理及其在PCa中的应用予以综述,探讨TDD-MRI是否有望作为在体无创且容易反复获得的影像学生物标记并用于PCa的诊断与风险分层,为临床PCa的个性化诊疗提供决策支持。

磁共振功能成像在脑胶质瘤诊断中的研究进展

胶质瘤是中枢神经系统最常见的肿瘤,其级别的划定严重影响到疾病的治疗方案和预后,而生长方式的特殊性又要求使用活检以外的方法来确定级别,以此可以减轻部分患者的痛苦,同时提高患者的生活质量。目前研究认为磁共振成像的各种功能检查对术前胶质瘤分级有一定帮助。随着科技的进步,各种技术均不断推陈出新,磁共振功能成像也不例外。未来磁共振功能成像必将成为术前胶质瘤分级的重要依据之一,同时检查时间也会急剧缩短。

磁共振扩散加权成像在新生儿脑损伤的临床应用进展

新生儿脑损伤是严重危及新生儿生命并易造成各种神经系统后遗症的最常见原因。近年来研究的热点是强调新生儿脑损伤的早期治疗与干预,因此,探索一种适于新生儿脑损伤的早期诊断和评价的方法是目前亟待解决的问题。而磁共振扩散加权成像(DWI)在一定程度上可以直观地反映新生儿脑损伤的部位、程度及其演变过程,这无疑对早期诊断新生儿脑损伤、预后评价有重要的意义。一、DWI的基本原理DWI是利用活体组织中水分子的扩散运动特性进行成像,可以通过在常规MR序列上加入自旋回波强磁场梯度即扩散敏感梯度获取扩散加权图像,从而来反映组织中细胞外液水分子扩散的微小差别,通过组织中不同性质的水来提供图像的对比[1]。

T_2*GRE联合DWI在弥漫性轴索损伤中的应用

目的探讨磁共振梯度回波T_2成像(T_2*GRE)联合扩散加权成像(DWI)在弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)中的诊断价值。方法回顾性分析33例急性弥漫性轴索损伤(DAI)患者的头颅MRI检查,比较各序列的敏感度,并将检出的病灶数与患者入院格拉斯哥昏迷评分(GCS)行相关性分析。结果 T_1WI共检出DAI病灶97个,T_2WI检出159个、FLAIR检出253个,DWI检出301个,T_2*GRE检出441个,T_2*GRE联合DWI检出502个。DWI对非出血性DAI病灶的检出率最高,与序列相比差异有统计学意义(P<0.05)。T_2*GRE对出血性DAI病灶的检出率最高,与序列相比差异有统计学意义(P<0.05)。联合T_2*GRE及DWI两种技术对DAI病灶的检出率均显著高于单独应用DWI(P<0.05)或T_2*GRE(P<0.05)。联合T_2*GRE及DWI两种技术检出的病灶数目与患者入院GCS呈高度负相关(r=-0.749,P<0.01)。结论 T_2*GRE和DWI序列联合应用显著提高DAI病灶的检出率,应作为MRI检查DAI的常规序列。

MRI在急性弥漫性轴索损伤中的诊断价值

目的:探讨磁共振梯度回波T2成像(T2*weighted gradient-recalled-echo,T2*GRE)联合扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)在急性弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)中的诊断价值。方法:回顾性分析38例急性弥漫性轴索损伤(DAI)患者的头颅MRI检查,比较MRI各序列间的检测灵敏度,并将检出的病灶数与患者入院格拉斯哥昏迷评分(GCS)行相关性分析。结果:T1WI共检出DAI病灶49个,T2WI检出78个、FLAIR检出139个,T2*GRE检出142个,DWI检出212个,T2*GRE联合DWI检出245个。DWI对非出血性DAI病灶的检出率最高,与其它序列的差异有统计学意义(p<0.05)。T2*GRE对出血性DAI病灶的检出率最高,与其它序列的差异有统计学意义(p<0.05)。联合T2*GRE及DWI两种技术对DAI病灶的检出率均显著高于单独应用DWI(p<0.05)或T2*GRE(p<0.05)。联合T2*GRE及DWI两种技术检出的病灶数目与患者入院GCS呈高度负相关(r=-0.796,P<0.01)。结论:T2*GRE和DWI序列联合应用大大提高DAI病灶的检出率,为临床早期诊断提供更加可靠地影像学依据,应作为MRI检查DAI的常规序列。

GRE-T2*WI联合DWI在急性弥漫性轴索损伤中的诊断价值

目的:探讨磁共振梯度回波T2成像(GRE-T2*WI)联合扩散加权成像(DWI)在急性弥漫性轴索损伤(DAI)中的诊断价值。方法:回顾性分析38例急性弥漫性轴索损伤(DAI)患者的头颅MRI检查,比较MRI各序列间的检测灵敏度,并将检出的病灶数与患者入院格拉斯哥昏迷评分(GCS)行相关性分析。结果:T1WI共检出DAI病灶49个,T2WI检出78个、FLAIR检出139个,GRE-T2*WI检出142个,DWI检出212个,GRE-T2*WI联合DWI检出245个。DWI对非出血性DAI病灶的检出率最高,与其它序列的差异有统计学意义(p<0.05)。GRE-T2*WI对出血性DAI病灶的检出率最高,与其它序列检出率相比有统计学差异(p<0.05)。联合GRE-T2*WI及DWI两种技术对DAI病灶的检出率均显著高于单独应用DWI(p<0.05)或GRE-T2*WI(p<0.05)。联合GRE-T2*WI及DWI两种技术检出的病灶数目与患者入院GCS呈高度负相关(r=-0.796,P<0.01)。结论:GRE-T2*WI和DWI序列联合应用大大提高DAI病灶的检出率,为临床早期诊断提供更加可靠地影像学依据,应作为MRI检查DAI的常规序列。

DWI和GRE-T_2~*WI序列在弥漫性轴索损伤中的应用价值

目的探讨扩散加权成像(DWI)和梯度回波T2*加权成像(GRE-T2*WI)序列在弥漫性轴索损伤中的应用价值。方法回顾性分析35例经临床确诊的弥漫性轴索损伤患者的MRI影像资料,对全部患者均进行T1WI、T2WI、FLAIR(Fluid attenuated inversion recovery)、GRE-T2*WI及DWI序列扫描。对比各序列对病灶的检出数,并分析其分布情况及信号特点。结果 DWI和GRE-T2*WI序列检出的病灶数目显著多于其他序列,病灶主要分布在深部脑白质、皮髓交界区、胼胝体、基底节区、脑干、小脑等部位,表现为散在的、多灶性的、大小不一的点状、索条状、斑片状、串珠样异常信号影。结论 DWI及GRE-T2*WI序列比其他序列敏感,在DAI的早期诊断中有更高的应用价值。