醫學MRI檢查(八)

 

MRI小腸造影及診斷

MRI小腸造影及診斷 01

MRI小腸造影及診斷 01

MRI小腸造影及診斷 02

MRI小腸造影及診斷 03

MRI脈沖序列

EPI序列的分類

EPI序列的分類方法主要兩種,一種按照一幅圖像需要進行射頻脈沖激發的次數進行分類;另一種則根據其準備脈沖進行分類。

(一)按激發次數分類

按一幅圖像需要進行射頻脈沖激發的次數,EPI序列可分為多次激發EPI單次激發EPI

多次激發EPImultishot EPIMS-EPI)是指一次射頻脈沖激發後利用讀出梯度場連續切換采集多個梯度回波,填充K空間的多條相位編碼線,需要多次射頻脈沖激發和相應次數的EPI采集及數據迂回填充才能完成整個K空間的填充。MS-EPI所需要進行的激發次數,取決于K空間相位編碼步級和ETLK空間相位編碼步級為128ETL16,則需要進行8次激發。因此實際上從數據采集的角度來說,MS-EPIFSE頗為相似,兩種序列均是在一次射頻脈沖激發後采集多個回波,填充K空間的多條相位編碼線,需要重複多次激發方能完成整個K空間的填充。兩種序列的不同之處在于:(1FSE序列是利用180°複相脈沖采集自旋回波鍊,而MS-EPI是利用讀出梯度場的連續切換采集梯度回波鍊;(2FSEK空間是單向填充,而MS-EPIK空間需要進行迂回填;(3)由于梯度場連續切換比連續的180°脈沖所需的時間要短的多,因此MS-EPI回波鍊采集要比ETL相同的FSE序列快數倍。

如果EPI序列填充K空間的所有數據在一次射頻脈沖後全部采集,這種序列被稱為單次激發EPIsingleshot EPISS-EPI)序列。從數據采集角度來說,SS-EPI序列與單次激發FSESS-FSE)序列相似,均是在一次射頻脈沖激發後完成K空間全部數據的采集。兩種序列的不同之處則相當于MS-EPI序列與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,單層圖像的TA可短于100ms

SS-EPIMS-EPI各有優缺點:(1SS-EPI的成像速度明顯快于MS-EPI,因此更适用于對速度要求很高的功能成像;2由于ETL相對較短,MS-EPI圖像質量一般優于SS-EPISNR更高,EPI常見的僞影更少

(二)按EPI準備脈沖分類

EPI本身隻能算是MR信号的一種采集方式,并不是真正的序列EPI技術需要結合一定的準備脈沖方能成為真正的成像序列,而且EPI序列的加權方式、權重和用途都與其準備脈沖密切相關。

1. 梯度回波EPI序列  

梯度回波EPIGRE-EPI)序列是最基本的EPI序列,結構也最簡單,是在90°脈沖後利用EPI采集技術采集梯度回波鍊。90°脈沖後,回波鍊采集的信号符合T2*衰減曲線,因此有的文獻也把該序列稱為FID-EPI序列。GRE-EPI序列一般采用SS-EPI方法來采集信号。GRE-EPI序列一般用作T2*WI序列。

2. 自旋回波EPI序列  

如果EPI采集前的準備脈沖為一個90°脈沖後随一個180°脈沖,即自旋回波序列方式,則該序列被稱為SE-EPI序列。180°脈沖将産生一個标準的自旋回波,而EPI方法将采集一個梯度回波鍊,一般把自旋回波填充在K空間中心,而把EPI回波鍊填充在K空間其他區域。由于與圖像對比關系最密切的K空間中心填充的是自旋回波信号,因此認為該序列得到的圖像能夠反映組織的T2弛豫特性,因此該序列一般被用作T2WI或水分子擴散加權成像(diffusion-weighted imagingDWI)序列。SE-EPI序列可以是MS-EPI,也可以是SS-EPI

3. 反轉恢複EPI序列

所謂反轉恢複EPIinversion recovery EPIIR-EPI)序列是指EPI采集前施加的是180°反轉恢複預脈沖。實際上IR-EPI有兩種:(1)在GRE-EPI序列前施加180°反轉預脈沖,這種序列一般為ETL較短(ETL=4~8)的MS-EPI序列,常用作超快速T1WI序列,利用180°反轉預脈沖增加T1對比,利用短ETLEPI采集技術不但加快了采集速度,也可選用很短的TE以盡量剔除T2*弛豫對圖像對比的污染。(2)在SE-EPI前施加180°反轉預脈沖,這種序列可以采用SS-EPIMS-EPI,可作為FLAIRDWI序列。

EPI序列的臨床應用

近年來EPI序列在臨床上應用日益廣泛,其用途與其預脈沖和序列結構密切相關,下面以不同的序列結構分别簡述其臨床應用。

(一)單次激發GRE-EPI T2*WI序列

GRE-EPI T2*WI序列多在1.0T以上掃描機上使用,一般采用SS-EPITR為無窮大,在1.5 T掃描機上,TE一般為30 ~ 50 ms。單層TA僅需要數十毫秒,1秒鐘可完成數十幅圖像的采集。該序列主要用于:(1MR對比劑首次通過灌注加權成像;(2基于血氧水平依賴blood oxygenation level dependentBOLD)效應的腦功能成像。

(二)多次激發SE-EPI T2WI序列

多次激發SE-EPI T2WI序列一般在臨床應用較少,激發次數常為4~16次,一般用于腹部屏氣T2WI

(三)單次激發SE-EPI T2WI序列

單次激發SE-T2WI序列在臨床上應用較多,TR為無窮大,因此剔除了T1弛豫對圖像對比的污染,根據需要和掃描機的軟硬件條件,TE一般為50~ 120 ms。成像速度很快,單層圖像的TA在數十到100毫秒。在臨床上單次激發SE-EPI序列主要用于:(1腦部超快速T2WI,該序列圖像質量不及FSE T2WI,因此一般用于臨床情況較差或不能配合檢查的病人;(2)腹部屏氣T2WI,該序列用于腹部的優點是成像速度快,數秒鐘可完成數十幅圖像的采集,即便不能屏氣也沒有明顯的呼吸運動僞影缺點在于磁化率僞影較明顯;(3在該序列基礎上施加擴散敏感梯度場即可進行水分子擴散加權成像(DWI),主要用于超急性期腦梗塞的診斷和鑒别診斷。

(四)多次激發IR-EPI T1WI序列

該序列在臨床上的應用也較少,ETL一般為4~ 8,相位編碼步級一般為128,因此需要進行16 ~ 32次激發。該序列一般用于心肌灌注加權成像

(五)單次激發反轉恢複SE-EPI序列

該序列在臨床上應用不多,可作為腦部超快速FLAIR掃描,在此序列基礎上施加擴散敏感梯度場也可進行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.

  通過磁共振掃描,醫生可以看到受檢者身體内部結構。磁共振不使用輻射而是使用磁場和無線電波。 MRI可以清晰地顯示軟組織,可以顯示腫瘤和其它病變。

Preparation(準備)

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.

  在進行MRI檢查之前,您必須取下眼鏡、首飾、助聽器、假牙和其他物品。 有某些類型的醫療植入物的人不能進行MRI。 醫生會詢問醫療史,以确保能安全地進行磁共振檢查。 病人可能會穿上專用的病員服戴上聽力保護器。可能會用藥使受檢者放松。 有時需要喝特殊的造影劑,或通過靜脈注射針或其它方法給予。 造影劑有助于掃描儀更清晰地顯示身體内部結構。

The Scan(掃描)

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.

  開始掃描時,受檢者躺在一張能滑入MRI機器的檢查台上。 磁共振機器是兩端敞開的大圓管。 當開始檢查時,會出現巨大的撞擊聲和嗡嗡聲。 這些聲音是由磁鐵産生的。 身體周圍沒有任何移動的部件。 受檢者必須保持完全靜止,這樣機器才能獲得清晰的圖像。一次掃描通常需要15分鐘到一個小時。 如果受檢者的身體在掃描過程中發生了移動,圖像會模糊,可能需要重做。 在旁邊的房間裡的技術人員會看着受檢者和正在拍攝的圖像。 技術人員會通過揚聲器與受檢者通話,告知受檢者掃描過程中的情況。

Review(回顧)

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.

  當受檢者完成MRI檢查後就可以回家。醫生會回顧圖像并在下一次預約随訪時把結果告訴受檢者。

MRI是最安全的影像診斷設備,一旦發生事故卻為何要人性命?

任何工作或多或少都要受到健康和安全法規的約束。

例如:建築工人必須在工地上戴上安全帽,穿鋼頭靴;封閉辦公區必須安裝滅火器,并自顯著位置标明逃生出口;餐飲業的服務員需要随時保持自身的清潔并遵守食品安全規範等。

醫療保健行業自然也不例外,事實上,其标準和法規比許多行業更嚴格,但一些醫療法規和醫療指南本身的局限可能對醫療機構的醫務人員和患者的安全造成嚴重影響,比如磁共振安全指南,尤其是涉及鐵質等禁忌物體。

作為臨床上普遍應用的影像檢查手段,MRI被認為是一種安全無電離輻射的影像檢查方法,事實上,MRI環境存在許多潛在風險,可能對受檢者、陪同家屬、醫護人員及其他出現在MRI場地的工作人員造成傷害。

看看這些圖,再看看下面這個視頻,伱就能明白,這類潛在風險的危害性到底有多厲害


友情提醒

通常情況下,檢查者及陪檢人員進入MRI檢查室前需去除下列物品:磁性金屬物品如手機、磁卡、鑰匙、手表、硬币、發卡、打火機、假牙、剪刀、别針、電子産品、存折、項鍊、耳環、戒指等;尤其是輪椅、平車、擔架、監護儀、輸液泵、氧氣筒等儀器設備禁止入内。因為它們可能會被損壞及對磁共振設備造成破壞,并可能導緻人身傷亡。

雖然現在有特定的标準和指南來幫助預防此類事件的發生,但實際效果并不是特别好,類似的安全事故仍在繼續。

 
MRI安全事故一直在世界各地“上演”

相對于X射線、CT、ECT等醫療設備,MRI的最大的優勢是沒有輻射,因此被認為是非常安全的影像診斷設備,監管機構沒有為MRI設定太多的指導方針來管理它。

即使是美國FDA這樣的監管機構,在對MRI套件的物理選址和操作方面同樣沒有權利管控。雖然某些國家對于輻射的洩露制定了嚴格的規範,但在過去很長的一段時間裡,對于MRI高強度磁場相關的風險也同樣缺少法規或者正規的指導建議。

或許也正是因為這種監管上的疏忽,跟MRI相關的安全事故一直在世界各地發生:

2001年,一名6歲的男孩在做MRI檢查時,不幸被高速吸入磁體的金屬氧氣罐擊中緻死。這名男孩剛剛做完良性腦腫瘤手術,做MRI檢查時正處于鎮靜狀态,就這樣無辜的葬送了幼小的生命。

根據《紐約時報》報道,大約在同一時間,《美國放射學雜志》上發表的一片文章披露了其它五起類似安全事故,這些事件發生在15年之間,這些事故的發生多與病人監護設備、金屬氧氣罐等禁忌物品有關。

2002年,美國放射學院(ACR)發布了國際公認的首要最佳實踐指導文件的第一版,雖然情況有所改善,但MRI彈丸事件并未完全消失。

2018年1月,印度孟買,一名陪同病人接受檢查的32歲男子攜帶一個鋼制氧氣罐進入了MRI室,結果他一走進房間,就被強大的磁力吸入MRI孔内。由于氧氣瓶當時打開着,他吸入了過多純氧,引起氣胸,經搶救無效死亡。

 安全意識薄弱與信息不對稱

雖然ACR的指導方針很明确,但卻并沒有真正發揮作用。其中最主要的原因在于:安全意識薄弱與信息不對稱

雖然MRI射彈事件确實發生,但它們并不十分普遍,即使是最繁忙的醫學影像中心或醫院也可能需要數月或數年才會發生類似安全事故。因為少見,醫院或者是醫護人員,并不會太關注這方面的問題。

另外,這類事件一旦發生,對當事醫院負面影響非常大,人們會覺得這是醫院或者醫院的設備異常導緻,因為他們從來沒聽過其他醫院出現過這種情況。

為免醫院聲譽受損,許多醫院即使發生了類似的事故,一般會選擇隐瞞,不把安全事故上報。信息不對稱導緻安全事故繼續發生,惡性循環。人們無法從别人的錯誤中吸取教訓并防止在自己的設施中發生事故,因此會反複犯同樣的錯誤。2018年1月,孟買的悲劇便是前幾年無數類似案件的翻版。

美國FDA推測其不良事件報告數據庫僅捕獲實際事件的一小部分,這意味着許多醫療機構不知道這些事件确實發生并且沒有采取必要措施對這類事件進行防禦。

 
如何打破MRI事故惡性循環的“魔咒”

提高安全教育意識,并且打破這種信息不對稱了,必須讓醫護人員明白,一些簡單的操作是幾乎可以消除MRI射彈事件的可能性。

但僅僅這樣還是不夠,美國ACR的建議之一是鐵磁檢測系統(FMDS),它提供了一種在鐵質材料進入MRI室之前自動進行檢測并預警,消除了人工篩查過程中人為錯誤的可能性。

《磁共振成像安全管理中國專家共識》曾提出:在MRI環境中,不推薦使用傳統的金屬探測器及基于同原理的安檢門等。主要原因在于:(1)該類裝置的敏感度不同且容易變化;(2)檢測效果受操作人員使用手法的影響;(3)敏感度過低的裝置不能檢測出眼眶、脊柱或心髒中最大徑為2~3 mm的具有潛在危險的鐵磁性金屬碎片,而敏感度過高的裝置會引起頻繁的誤報警,幹擾正常工作;(4)不能判别金屬物體、植入物或體外異物是否為鐵磁性。目前,已有操作簡便、敏感性高的鐵磁物體探測系統,能夠對鐵磁性和非鐵磁性材料進行區分探測,可以将其作為一種輔助工具加以利用。

鐵磁檢測系統放置在MRI室門外,以檢測接近房間的鐵質危險物品,增強MRI安全性。

在這方面,美國與中國的共識一緻:鐵磁檢測系統是可以被推薦為MRI檢查室的輔助檢測工具。

FMDS的工作方式如下:它隻選擇性地檢測鐵磁物體,即造成射彈危險的物體,并通過使用磁傳感器監測環境磁場而忽略所有其他物體。當系統感測到由于鐵磁物體在附近移動而引起的環境場中的失真時,它發出警報。

當在醫院或MRI設施中使用時,FMDS可以在物體進入ACR指定的區域IV(MRI掃描室本身)之前檢測到容易受MRI磁場吸引的物體。當正确定位在區域II和III區域,即未受管制的I區和IV區之間的受控區域時,磁鐵室本身,也就是 FMDS将提供警報,使MRI技術人員能夠檢查危險并在物體進入IV區之前将其移除,避免發生射彈危險。

雖然像氧氣罐一樣大而重的東西可能會造成最大的危害,但即使非常小的物體也會造成損害。例如,被植入患者腦中的亞鐵動脈瘤夾、被植入患者身體裡的心髒起搏器等,這些金屬植入物同樣是MRI掃查的禁忌,FMDS的存在,是可以檢測到可能威脅到患者安全的物體的。

醫院有義務和責任讓患者确保整個醫院或設施的安全狀況,包括MRI及其配套設備的安全性。類似于外科醫生在沒有經過嚴格清洗便穿上手術服是禁止進入手術室一樣,鐵磁等可能會引發安全事故的禁忌物體不能被帶入磁共振檢查室,被認為是同樣不可協商的。