磁共振波谱成像MRS（GEMR培训资料）（可编辑）

1、磁共振波谱成像mrs（ge-mr培训资料） 磁共振波谱成像mrs是利用磁共振进行组织内生化成分分析主要采用两种脉冲序列成像steam及press成像的方式有单体素二维三维采集本文主要从脉冲序列扫描后处理三方面介绍波谱成像脉冲序列3-plane locationaxsagcor t1 location波谱扫描脉冲序列注释三平面定位是每个扫描最基础的定位图像axsagcor t1是波谱扫描的定位像为了保证波谱成像结果的准确性t1加权图像必须是垂直位图像即横轴位矢状位冠状位具体参数如下sequenceplanemodeimageoptionte1trtietlcentralfrequencyband

2、withfov1localizer3-p2d无water242t1flairaxcor2dseqvbwtrffastmin full23007506water2024t1flairsag2dseqvbwtrffastmin full20007506water2024slice thicknessspacefreqphasenexphase-fovfreq-dirscancentersliceautoshim5mm252525612811unswap0007on5mm003202242075ap-axonsi-cor5mm0032019211sion波谱扫描脉冲序列steam常用于短t2成分的化

3、学物质的波谱分析如谷氨酰胺肌醇等press用于长t2的化学物质的波谱分析广泛应用于临床的单体素二维波谱三维波谱成像波谱扫描方式单体素成像对一个体素感兴趣区内的化学成分成像得到一个波谱曲线不必进行后处理分析体素的最理想值是20x20x20mm层厚选择决定体素的大小 单个体素 参数 sequenceplanemodeimagingoptionte1trfovslicethicknessfreqphasenexautoshimcenter freqfreq-dirprobe-paxmrsedr3515002420118onwaterrapprobe-paxmrsedr14415002420118on

4、waterrapprobe-paxmrsedr28815002420118onwaterapprobe-saxmrsedr30200024208onwaterap其中probe-p即press序列probe-s即steam序列二维波谱成像对感兴趣区内的化学成分综合成像得到一个频率图像须通过functool 进行后处理分析才能得到波谱曲线体素的大小由感兴趣区的值除以频率编码及相位编码的值决定最佳层厚在10-15mm之间 感兴趣区定位 每个方格代表一个体素 感兴趣区内的化学频率图三维波谱成像可以同时进行连续多个层面的二维波谱成像即可以进行容积波谱成像得到多个频率图像扫描参数及后处理分析基本同二维波

5、谱成像二维波谱成像sequenceplanemodeimagingoptionte1trfovslicethicknessfreqphasenexcerterfreqautoshimfreq-dirprobe-paxmrsedr1441000241016161wateronapprobe-paxmrsedr2881000241016161wateronap三维波谱成像sequenceplanemodeimagingoptionte1trfovslicethicknessfreqphasenexcerterfreqautoshimfreq-dirprobe-paxmrsedr1441000241

6、016161wateronapprobe-paxmrsedr2881000241016161wateronap注释当te值为144时波谱曲线中的乳酸的峰指向下方当te值为288时乳酸的峰指向上方通过选择不同的te值可以鉴别是否含有乳酸成分freq及phase 的值可以增大18或减小12增大可以减小体素的体积但会增加扫描时间减小可以增大体素的体积缩短扫描时间用户控制变量介绍点击user cv进入控制变量界面图二是单体素波谱扫描的user cv界面图三是二维波谱扫描的界面cv30表示扫描最后得出的是感兴趣区的形态图 1表示扫描得出的是感兴趣区的波谱图像 波谱扫描常规选择1cv4可以理解为发射rf脉

7、冲的数量值越大波谱曲线的snr越高扫描时间越长常规选择64cv17优化水抑制选项1表示打开0表示关闭常规选择0cv18饱和脉冲的选择后面有详细介绍波谱扫描步骤点击新序列 点击site head右图 在head 内选择以设定好的mrs扫描的脉冲序列选择 i 3 plane localizer ii ax t1 localizer iii mrs序列 按照常规扫描方法扫描i及ii两个序列注意t1 localizer扫描必须是垂直位即横轴位矢状位冠状位扫描mrs序列单体素波谱扫描点击 进入定位界面ii选择前面扫描的t1 localizer图像作为波谱扫描的定位像选择欲进行波谱扫描的最佳层面在定位图上

8、点击鼠标左健出现感兴趣区后将其移至欲进行检查的部位图一点击 iii按顺序点击iv分析autoprescan结果线宽应小于等于4水抑制大于等于98v点击二维波谱扫描i 点击 进入定位界面ii 选择前面扫描的t1 localizer 图像作为波谱扫描的定位像选择欲进行波谱扫描的最佳层面在定位图上点击鼠标左健出现感兴趣区后将其移至预进行检查的部位调节至其大小合适右图后按顺序点击 顺序点击分析autoprescan结果线宽应小于等于10水抑制大于等于98点击三维波谱扫描i 点击 进入定位界面ii 选择前面扫描的t1 localizer 图像作为波谱扫描的定位像选择预行波谱扫描的最佳层面在定位图上点击鼠

9、标左健出现感兴趣区后将其移至预进行检查的部位调节至其大小合适后见右图点击 然后点击 或 至包含所有的感兴趣区再点击 这样就完成了波谱的三维容积定位最后点击 顺序点击分析autoprescan结果线宽应小于等于15水抑制应大于等于98点击波谱扫描注意事项调节线宽如果在autoprescan 的结果中线宽的值超过标准此时如果继续扫描的话对波谱扫描的曲线的精确性影响较大可能出现下列结果 化学物质的峰线过宽导致波谱分析的结果不精确 波谱曲线的基线呈明显的锯齿状说明波谱的噪音比较大 波谱曲线的基线呈现左高右低的倾斜状有时同时累及胆碱及肌酸的尖峰说明波谱曲线受水及其他物质的污染 整个波谱曲线呈现杂乱无章的

10、锯齿状线没有任何化学物质的尖峰这种情况的分析比较复杂其原因较多但绝大多数都可表现为线宽值过高发生上述现象的原因如下波谱扫描定位不正确感兴趣区与颅骨内板骨棘脂肪成分硬膜紧密相连或包含这些成分场的均匀性较差磁中心频率漂移调节 最简单的调节是再做一次autoprescan如果结果满意则继续扫描如果不满意则尝试下面步骤 定位调节波谱扫描对磁场的均匀性要求较高因此感兴趣区要远离脂肪骨质气体金属异物等因此当预扫描不满意时在做完步骤后仍不能得到满意的预扫描值时应重新调节感兴趣区的位置 vss的使用 如果感兴趣区与脂肪骨质气体等结构密切相邻则建议使用vss功能这是一种高度选择性的饱和脉冲是ge公司独有的专用于

11、波谱扫描的一项高新技术它最多可以使用六个上下左右前后具体使用方法见下图1首先点击 进入图二所示界面 2 将cv18的值输入7表示使用六个方向上的高选择性饱和脉冲注意cv18的描述是感兴趣区边缘的饱和带数1表示上下两个饱和带si 2表示前后两个饱和带ap 4表示左右两个饱和带rl如果只使用上下两个饱和带则cv18的值输入1 即可如果使用前后两个饱和带则cv18的值输入2 即可如果使用左右两个饱和带则cv18的值输入4 即可如果使用上下左右前后六个方向的饱和带则cv18的值等于124 7提问 如果cv18的值输入为356时分别表示使用了哪几个方向的饱和带 3点击 进入图三所示界面在没有vss的情况

12、下图三这种定位是绝对禁止的因为它所包含的脂肪颅骨对波谱分析的结果有致命的影响其分析结果不准确特别是感兴趣区的下半部4点击图四左首的英文字母如s 在饱和带厚度栏内将其默认的 80 mm 改为 25 30 mm5在显示的图像上点击鼠标左键即出现一条饱和带调整其角度使其正好将干扰波谱成像的物质脂肪骨质覆盖6由于vss可以提高波谱扫描感兴趣区周边区域波谱分析的精确性我们建议在二维及三维波谱扫描时常规使用vss建议使用高阶匀场高阶匀场是ge的另一个用于波谱分析的独有技术它可进一步改进局部磁场的均匀度高阶匀场的应用高阶匀场的定位范围自动与前一次打开进行定位的序列的定位范围一致因此高阶匀场序列的调入必须在波

13、谱扫描定位结束后再进行高阶匀场的脉冲序列位于ge other - high order shim zm 24cm见图六2 该序列调入后直接点击 弹出图七所示界面点击 图七 图六 3顺序点击 扫描时间为9秒钟扫描结束后会弹出高阶匀场操作界面图八 4用鼠标左键按住并拖动红色roi边缘调节高阶匀场的范围调节的要点是1 不能太小 2 尽量不要包括背景组织3 三个方向都要调节以免计算错误5点击 后图八的左下角会出现图九所示结果current rms即当前计算的匀场值为2155而predicted rms为预期的匀场值为1128理论上二者相差大于2应再次运行高阶匀场点击 将本次结果下载在此基础上运行高阶匀

14、场6再次点击 后进入高阶匀场操作界面点击后观察匀场计算结果从图十中可见当前值与预期值相差仅01计算结果满意点击 注意此时不要点击 后弹出图十一所示界面点击ok退出高阶匀场7打开波谱扫描的脉冲序列将自动匀场 关掉 否则高阶匀场的作用将被自动匀场抵消波谱扫描总结从上面论述可见要想得到精确的波谱分析结果必须要注意的几个要点是解剖定位图必须是垂直位波谱定位至关重要建议使用vss匀场是波谱扫描的关键每次扫描钱都要做 观察线宽值及水抑制值二维波谱图像后处理1 进入后处理功能首先点击显示桌面图标 进入显示桌面的主页选中二维波谱扫描的序列点击后处理功能键 进入波谱的后处理界面图一整屏显示点击 在弹出的子目录中

15、点击任意一个选项即使显示界面由上面两个变成整屏显示图二将弹出的计算界面点击close关掉选择背景图像点击 返回至显示桌面的主界面选中该波谱扫描序列的定位序列即前文提及的ax t1flair序列在操作台上同时按下alt 及f3或在工作站上alt 及front切换至functool界面在合成窗内点击鼠标右键弹出下面界面后选择selection 合成窗内即显示与波谱扫描相对应的t1解剖结构图图三选择感兴趣区点击方形感兴趣区 将其放在预进行波谱分析的部位如图四明确体素大小点击 将感兴趣区分裂为数个面积相同的正方形这些正方形即是二维波谱的单一的体素他的面积乘以层厚就是体素的体积图五注意一定不能将感兴趣区

16、的面积调小作为单一体素因为这样做与分裂感兴趣区得出的体素的位置是不一致的相应的波谱曲线是该感兴趣区内的化学物质的综合信息而不是一个体素内的信息生化成分分析同时安下ctrlx 操作台上 或按下cut键 工作站上 去掉多余的体素只留下一个体素将其移至病变处点击控制面板上的 在弹出的子目录中选择一个物质进行分析如选择n-acetly即 弹出图六所示界面将鼠标放在naa尖峰的起止点处察看其频率值将频率值填入计算公式中图六点击compute在功能窗内得出naa代谢含量的伪彩图及其与定位图重叠的合成图分析结果显示将鼠标置于曲线窗内单击右键弹出如下所示界面波谱分析结果保存三维波谱后处理分析 三维波谱的后处理

17、分析与二维波谱的分析完全一样只是在显示方面有一点与二维波谱不同见下图实时脑功能成像rtip3d 序列窗 控制面板点击 曲线窗 序列窗合成窗 功能窗合成窗图 一图 二合成窗图四图三点击此处可将重叠显示的曲线切换成多幅显示图六naa的终点值naa的起点值 图一 图五 rank即频率点共有256点ppm百万分之一范围是44 06该体素内生化成分的波谱曲线显示head 内所有脉冲序列99399 3 399 899图一图二双侧感兴趣区下角与头皮脂肪骨板相连饱和带厚度饱和带位置 图三图四图五显示other内所有脉冲序列图八图九图十图十一设定x轴的单位设定y轴的单位list value显示从1至256个频率点的mr信号值show dev显示波谱曲线1至256个频率点用鼠标中间键在任意点按下左侧序列窗即实时显示该频率点出的化学位移图在功能窗内图一单击鼠标右键选择no smooth代谢图即显示为多个紧密相接的正方形这些正方形即是各个体素的直观显示合成窗内的代谢图也会随之实时转化图二调节合成窗内左下角透过程度可显示代谢图与解剖图之间的0透过图三及100透过图四鼠标右键单击图形窗口选择save