医学影像成像原理-特殊MRI序列

SE和GRE以外的MRI序列或技术脂肪抑制序列

STIRFS血管成像三维成像DWI和其它fMRI脂肪饱和技术（FatSaturation，FS）FS的作用如何分辨脂肪优缺点脂肪饱和技术（FatSaturation），又叫频率选择脂肪预饱和技术，是临床上广泛使用的两种MRI脂肪抑制技术之一为什么要抑脂？为什么说大家都说MRI就是看水分子的？但是脂肪也是MRI的观察组织；脂肪的分布常规扫描抑脂扫描常规扫描抑脂扫描常规扫描抑脂MRI仪器如何分辨脂肪？脂肪在MRI上有两个与众不同的显著特点，其中一个特点就是在同一外磁场中人体内脂质的氢质子的进动频率（磁共振频率）与水分子的氢质子有细微的差别。拉莫尔公式：=.B（进动频率）

=（磁旋比）.B（外磁场强度）B0从拉莫尔方程=.B中我们得知原子核的进动频率主要取决于：1)原子核本身的性质2)外磁场强度后来进一步的研究表明，原子核周围电子云（由原子核所处的分子结构所决定）对有拉莫尔频率有细微的影响，这种影响同样与外磁场强度成正比计算水和脂质中的氢质子进动频率差已知在1.5T磁共振成像仪中，水分子中氢质子比脂质中氢质子慢了224Hz,那么在0.5T的仪器中，二者相差多少Hz？下面我们用一个频率范围较窄并在脂质中质子进动频率左右的射频脉冲（RF）来激励人体，看会出现什么状况水分子中氢质子不受影响，不能吸收RF能量，即不参生共振而脂质中氢质子参生了共振，但我们并不测这次RF激励的磁共振信号，此RF就称脂肪预饱和RF然后我们再用一个常规成像的RF：即频率范围较宽的的RF脉冲，可以同时激励脂质和水分中的氢质子。这时脂肪中氢质子因处于共振吸收状态，不能再吸叫能量；而水分子中氢质子则能吸收能量，从而产生共振，并可测得信号。也就是说，图像中脂质分子的信号是消失或减弱的，从而得到脂肪抑制信号问题：1.如果肪脂预饱和RF频率范围也覆盖了水氢质子进动频率---缺点1，不利于低场机使用2.如果不同部位的脂肪质子进动频率不一致会怎么样---缺点2，抑脂不均匀优点：与另一种常用STIR比较才知道。哪一张是FS图反转恢复(InversionRecovery,IR)序列构成:180°反转脉冲

+90°激发脉冲

2个要点：一个特别的脉冲和一个特别的时间间隔从MRI原理角度看，对照“90度激励脉冲”，思考为什么要使用“180度反转脉冲”？那么我们首先要回答“180度反转脉冲”会参生哪些效果一个特别的脉冲复习一下90度脉冲激励（excitation）弛豫（relaxation）活动的箭头表磁矢量180度脉冲激励以后ZZ90度脉冲激励以后未激励以前Z可以测信号吗？可以测信号吗？要想在180度反转脉冲后测MR信号，应该怎么办？要想测信号，我们必须再用一个90度脉冲激励。那么这样与直接用90度激励脉冲有何区别？

我们首先来考察一下，如果在180度脉冲后不再应用任何激励脉冲情况下的relaxation过程90度脉冲作用以后relaxation180度脉冲作用以后relaxationZZTimeTime（ms）纵向磁化矢量90度脉冲与90度脉冲相比，180度脉冲能将组织的纵向弛豫差别增加1倍，也就是说T1对比增加1倍Time（ms）180度脉冲纵向磁化矢量考虑一下有两种不同组织的情况

纵向磁化量不能被直接探测到，当然纵向磁化量间的差值也不能被直接测量到。要想测这个差值，必须要再用90度脉冲，而用了90度脉冲以后，这个磁化量间的差值就能被测到。

结论：180反转脉冲增大了不同组织间的T1差别（纵向弛豫差别）问题：单独的IR序列能体现横向磁驰豫（T2）差别吗？Time（ms）180度脉冲纵向磁化矢量再来看第二个要点：何时施加90度激励脉冲？即180度反转脉冲与90度激励脉冲的时间间隔，称之为翻转时间（Timeofinversion,TI）太早或太迟行不行？TI为IR序列中的关键参数IR产生的是T1对比度所以TI的选择也与组织的T1值有关IRT1WI0.5T以下的设备，TI应设置在400-600ms1.5T的设备上，TI应该设置在700900ms3.0T的设备上，TI应该设置在8001000msSTIR脂肪抑制T1WITE选择最短（全回波）TR大于2000ms0.5T以下的设备，TI设置在90-140ms1.5T的设备上，TI设置在150170ms3.0T的设备上，TI设置在170190msIR序列的对比参数常用的IR序列1、STIR即短时翻转序列，ST为shorttime即短TI（比如在1.5T主磁场中采用150ms的翻转时间）思考短TI会参生什么效果？

1、对于大部分组织而言能明显增加彼此T1对比度？

2、能使某些组织信号明显增强？

3、能使某些组织信号明显减弱？

Time（ms）180度脉冲作用后纵向磁化矢量在180度脉冲后很短时间内如虚线时间点时组织1、2和3的纵向磁化量为多大以及相互差别多大？如果在此时间施加90度脉冲（短TI），三种组织的纵向磁化量即转化为可测量的横向磁化量。123组织1代表脂肪脂肪组织T1值远短于其它各种人体组织的特点（即脂脉组织纵向弛豫特别快），在脂肪组织信号因较快的纵向弛豫而率先接近零点时的给予90度脉冲则脂肪的磁化量不能被测到。结论：STIR可以抑制脂肪组织信号2、FLAIR（Fluid-attenuatedinversionrecovery）考虑一下采用长TI的情况，比如在1.5T磁共振仪中采用2000ms的TI值Time（ms）180度脉冲作用后纵向磁化矢量在180度脉冲后很长时间内如虚线时间点时组织1、2和3的纵向磁化量为多大以及相互差别多大？如果在此时间施加90度脉冲（长TI），三种组织的纵向磁化量即转化为可测量的横向磁化量。321组织1代表脑脊液静止或缓慢流动液体T1值远大于其它人体组织结论：FLAIR可以抑制液体信号磁共振血管成像磁共振血管成像（magneticresonanceangiography，MRA）具有无创伤性、操作简便、成像时间短、无需对比剂等特点。MRA可同时显示动脉与静脉，也可分期显示各期血管像。MRA成像方法主要有：①描述组织磁化矢量的大小，最典型的是时间飞越法；②显示组织磁化矢量的方向或相位，最典型的是相位对比法。一、时间飞越法MRA时间飞越（TOF）法血管成像基础是静止组织的磁化饱和与充分磁化的流入血液之间关系。二、相位对比法MRA相位对比（PC）法MRA（简称PCA）是用磁化矢量的相位或相位差异作为信号强度以抑制背景信号、突出血管信号。最常用的方法是双极梯度对流动编码。三、对比增强MRA对比增强MRA（CE-MRA）使用的是极短的TR与极短的TE的快速梯度回波序列。目前用于CE-MRA的序列多为三维扰相GRE，实际上利用三维超快速扰相GRET1WI序列进行CE-MRA，流动对成像的贡献很小，血液与其他组织的对比是由对比剂制造出来的。第八节磁共振成像的图像质量成像参数对MR图像质量的影响（一）组织固有参数被检区域内组织的固有参数会影响信号强度，从而影响MR图像质量。组织质子密度高，产生的信号强，SNR高，如脑组织、软组织等；组织质子密度低，产生的信号弱，SNR低，如致密骨、肺等组织。具有短T1的组织和长T2的组织，因其在不同的加权像上信号强度较高，而所获得的SNR也较高。（二）体素容积每个像素的MR信号强度是由相应体素内的组织所产生的。体素的大小又是由FOV的大小、采集矩阵的大小及兴趣区层面厚度所决定。FOV大小的选择取决于被检体兴趣区组织的解剖结构和所选择的线圈。FOV一定时，增加矩阵的行数和列数，将使体素变小，其内包含的质子数减少，产生的信号减弱。层面越厚，产生的信号越多，SNR越高。但是层面越厚，其垂直于层面方向的空间分辨率越低，且部分容积效应也大。（三）TR、TE、翻转角1．TRTR是一个决定信号强度的因素。2．TETE决定着读出信号前横向磁化的衰减量。3．翻转角翻转角控制着M0转换为MXY的量，并在接收线圈内感应出信号。（四）信号激发次数信号激励次数（