MRI bài giảng nguyên lý và ứng dụng lâm sàng cộng hưởng từ

Bs.Phạm Ngọc Hoa Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy NGUYÊN LÝ ỨNG DỤNG LÂM SÀNG NGUYÊN LÝ ỨNG DỤNG LÂM SÀNG... NGUYÊN LÝ CỘNG HƯỞNG TỪKhoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy...

Bs Lê Văn Phước

Ts Bs.Phạm Ngọc Hoa

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy

NGUYÊN LÝ ỨNG DỤNG LÂM SÀNG

NGUYÊN LÝ ỨNG DỤNG LÂM SÀNG

• Hình cộng hưởng từ (MRI/

Magnetic resonance imaging)

• Hình cộng hưởng từ hạt nhân (NMRI/ Nuclear magnetic resonance imaging)

MRI

Lịch sử MRI

1940: Felix Block+ Edward Furcell

1971 : Raymond Damadian

1972: Hounsfield- CT

1973: Paul C Lauterbur thu hình ảnh

NMR (của mẫu nước)

1977: Damadian thu được hình ảnh

NMR cơ thể

P.C.Lauterbur P.Mansfield

The 2003 Nobel Prize for Medicine has been awarded to Paul C Lauterbur,a physical chemist, and Sir Peter Mansfield, a physicist, for their contributions to magnetic resonance imaging(MRI) See PC Lauterbur, “Image formation by induced local interactions: Examples employing nuclear magnetic resonance,” Nature 242, 190-191(1973) and P Mansfield, “Multiplanar image formation

using NMR spin echoes”, J Phys C: Solid State Physics 10, L55-L58(1977)

• Nam châm

• Cuộn chênh (Gradient)

• Bộ phận phát sóng RF

• Bộ phận thu tín hiệu (Antenna)

• Hệ thống xử lý, tạo ảnh

Các thành phần máy MRI

• Vĩnh cửu (Permanent) [15-20 tấn/ 0.2 T]

• Điện trở (Resistance) [ Nhiệt/0,7T]

• Siêu dẫn (Superconducting)

• [-269 0 C/Từ trường cao]

Nam châm

• Từ trường thấp ( <0.5Tesla)

• Từ trường trung bình (0.5< 1.0

Tesla)

• Từ trường cao (>1.0 Tesla)

Phân loại máy MRI

Máy cộng hưởng từ

Cộng hưởng từ loại hở

NGUYÊN LÝ CỘNG HƯỞNG TỪ

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy

1.Đặt bệnh nhân lên

bàn, vào vị trí chụp

4.Xử lý dữ liệu- tạo hình

CÁC BƯỚC KHẢO SÁT TRONG MRI

NGUYÊN LÝ TẠO HÌNH CỘNG HƯỞNG TỪ

Máy tính

Từ trường

Cuộn phát-thu sóng

PROTON HYDRO

63 % trọng lượng cơ thể là Hydrogen Tạo tín hiệu mạnh nhất trên MRI

PROTON HYDRO

M =0

Mz

Chuyển động đảo (precession)

B 0

B 0

PHƯƠNG TRÌNH LAMOR

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy

• Phương trình Lamor:

• 0 =  x 0 

• - 0 là tần số đảo, tính bằng Hz, Mhz.

• - 0 là cường độ từ trường ngoài, tính bằng Tesla

• - là tỷ số hồi chuyển ( Gyromagnetic ratio )

HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy

• Khi phát sóng RF cùng tần số với đang chuyển động đảo với tần số - thì proton tiếp nhận được năng lượng sóng Hiện tượng này gọi là hiện tượng cộng hưởng (resonance)

proton-Sóng RF

Từ hoá theo trục dọc và ngang

Mz

Từ hoá theo trục dọc và ngang

Mx,y

Mxy

Thời gian T1

Thời gian thư dãn theo trục dọc

Mz

Thời gian T2

Thời gian thư dãn theo trục ngang

Mxy

Ghi nhận tín hiệu

(Antenna)

Thu tín hiệu

Mz

Mxy

Mỗi phần tử vật (Voxel ) có thời gian T1, T2 khác nhau và được biểu thị bằng các

độ xám khác nhau của các phần tử hình (Pixel) tương ứng

NGUYÊN LÝ TẠO HÌNH

Voxel Pixel

Ngắn

Dài

Chọn các thông số TE, TR khác nhau ta có các hình khác nhau T1W, T2W, PD

- Hình T1W : Dịch não tuỷ màu đen

-Hình PD : Dịch não tuỷ màu xám

-Hình T2W : Dịch não tuỷ màu trắng

W: Weighted, PD: Proton Density

HÌNH T1W, T2W, PD

Cường độ tín hiệu cao (Hyperintensity)

Cường độ tín hiệu thấp (Hypointensity)

Đồng cường độ tín hiệu (Isointensity)

THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ TÍN HIỆU

U THÂN NÃO (Glioma)

Có nhiều loại

Chất thuận từ (Paramagnetic CM) [Dẫn xuất Gd-DTPA /MagnevistR ]

-Hay dùng-Cơ chế: Ngắn thời gian T1

Giống như Iode trên CT

Hướng nghiên cứu và phát triển chất tương phản

CHẤT TƯƠNG PHẢN TỪ

T1W T2W T1W+Gd

CHÆ ÑÒNH CHOÁNG CHÆ ÑÒNH

CHỈ ĐỊNH

Tổn thương hệ thần kinh: hố sọ sau,

vùng yên, tủy sống, bệnh lý chất trắngBệnh lý cơ-xương-khớp (chấn thương, u )

Bệnh lý tim-mạch

Bệnh lý các cơ quan khác: đầu mặt cổ, bụng, chậu

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ rẫy

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ rẫy

CHỐNG CHỈ ĐỊNH

Dị vật kim lọai, dụng cụ cấy ghép

(pacemaker, trợ thính, clips nội sọ,

mạch máu )

Bệnh nhân bị hội chứng sợ nhốt kín

(claustrophobia) [Cộng hưởng từ hở]

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ rẫy

Thuận lợi

*Độ nhạy cao phát hiện tổn thương

*Chi tiết giải phẫu tốt

*Không dùng tia xạ

*Không bị Artifacts

*Khảo sát nhiều mặt cắt

*Khảo sát mạch máu không dùng thuốc tương phản

*Kỹ thuật không xâm phạm (non-invasive)

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ rẫy

Bất thuận lợi

*Các chống chỉ định, đóng vôi

*Khó khảo sát bệnh nhân cấp cứu

*Giá thành cao, không sẵn có

CT MRI

Mặt cắt Axial, Coronal Bất kỳ

Thông số Một (HU) Nhiều

(T1W,T2W,PD)

Thời gian Nhanh Chậm

Chống chỉ định 3 tháng đầu thai Kim lọai, cấy ghép

SO SÁNH

VÀI ỨNG DỤNG

LÂM SÀNG

MRI khảo sát đa mặt cắt

Glioma thân não

PostCE/T1W

Hình T1W Hình T2W

GRE s

Cavernous hemangioma

BỆNH XƠ CỨNG RẢI RÁC (Multiple Sclerosis)

MRA hệ tĩnh mạch não

DYNAMIC MRI

u tuyến yên kích thước nhỏ DYNAMIC MRI

u tuyến yên kích thước nhỏ

PRE CONTRAST

POST CM 30”

POST CM 90”

POST CM 60”

Thoát vị đĩa đệm

Di caên

MRI

MYELOGRAPHY

Thời gian : 4-7 phút

Không dùng thuốc

CHẤN THƯƠNG KHỚP GỐI

Rách sụn chêm (Loại VII)

KHẢO SÁT HÌNH THÁI

CHỨC NĂNG TIM

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy

KHẢO SÁT HÌNH THÁI CHỨC NĂNG TIM

A neurysm động mạch chủ bụng

Hẹp động mạch cảnh

Dị dạng động mạch thận Thuyên tắc động mạch chủ

Nang gan và u máu

Chẩn đoán phân biệt

Nốt tái tạo, loạn sản, ung thư gan (HCC)

Tín hiệu thấp trên T1, T2

Nốt tái tạo hay loạn sản

Nốt loạn sản hay HCC

HCC++ (Gd+)

Mitchell DG, Rubin R, Siegelman ES, et al Hepatocellular carcinoma within siderotic regenerative nodules: the

"nodule-within-nodule" sign on MR images Radiology 1991;178:101-103

1 Hepatocellular Carcinoma Daniel R Jacobson,8/2002

T2

T1

Cao T1, thấp T2

Nốt loạn sản hoặc ung thư gan

Khoa CĐHA-Bệnh viện CHỢ RẪY

Nốt ung thư trong nốt loạn sản

T1T1 T2W T2 T1 +GdT1 GADO

Khoa Chẩn đoán hình ảnh Bệnh viện Chợ Rẫy

CHOLANGIOCARCINOMA

XUNG HASTE

Thời gian : 7-11 giây

BỆNH LÝ VÙNG CHẬU

Fibromyoma tử cung

MỘT SỐ ỨNG DỤNG - MRI

MRI NGHIÊN CỨU VỀ CHỨC NĂNG

( FUNCTIONAL MRI/ FMRI)

MRI KHẢO SÁT KHUYẾT TÁN &TƯỚI MÁU

(DIFFUSION & PERFUSION MRI)

PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ (SPECTROSCOPY/MRS)

MRI NGHIÊN CỨU VỀ CHỨC NĂNG

( FUNCTIONAL MRI/ FMRI)

fMRI)

Diffusion Perfusion

Diffusion Tensor MRI

(DTMRI)

Choline và lactic acid PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ

(SPECTROSCOPY/MRS)

-Khảo sát chuyển hoá, thể tích, dòng chảy máu, các chất dẫn truyền và receptor thần kinh, đặc điểm mô.

-Không dùng proton Hydro: Phốt pho, Natri : đánh giá tình trạng Oxy của cơ tim, u

-Đánh giá tính chất sinh học của dịch, mô bệnh lý, tế bào nuôi cấy.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN

-Phát triển & cải tiến nam châm, coils, phần mềm vi tính, chuỗi xung mới.

-Chất tương phản chuyên biệt mô, bệnh lý -Cải thiện và ứng dụng rộng rãi MRI

-Nghiên cứu MRI ở từ trường cao, siêu cao -Hạ giá thành MRI

TƯƠNG LAI

KẾT LUẬN

XIN CÁM ƠN