相位对比法
时间飞跃法和相位对比法
时间飞跃法和相位对比法
时间飞跃法和相位对比法是常用于磁共振血管造影（MR angiography, MRA）的基本技术。
时间飞跃法（TOF）：
时间飞跃法利用了血流速度和成像平面上的信号强度之间的关系，通过梯度回波序列来实现对动脉和静脉血液的成像。
在这种技术中，通过选择性激发脉冲来加强流入成像平面的血液信号，从而使得血管内的血液产生高对比度的影像。
TOF技术适用于对流速较快的血管进行成像，如颅内动脉、颈内外动脉等。
相位对比法（PC）：
相位对比法则利用了梯度回波序列中的相位信息，通过编码脉冲和解码脉冲的相位变化来测量流体内部的流速。
在血管造影中，PC技术可以提供血流速度和方向的定量信息，因此对于评估血流动力学和血流速度分布非常有用。
相位对比法适用于需要测量血流速度并获得定量信息的情况，如评估动脉瘤、血栓形成等情况。
这两种技术各自有其适应的临床应用场景，医生会根据具体病情和诊断需求选择合适的技术进行MR血管造影检查，以获得更准确的血管成像和相关血流信息。
1。
PC-MRA
磁共振血管成像技术——相位对比法MRA 一、成像原理利用流动所致的宏观横向磁化矢量（Mxy）的相位变化来抑制背景、突出血管信号的一种方法。
相位编码采用双极梯度场对流动进行编码，即在射频脉冲激发后，于层面选择梯度与读出梯度之间施加两个大小和持续时间完全相同但方向相反的梯度场。
对于静止组织的质子群而言，两个梯度场的作用刚好完全抵消，这样刀TE时刻静止组织的Mxy相位变化等于零。
而流动质子群由于在两次施加梯度场时位置发生了变化，到TE时刻流动质子群的Mxy 相位变化得到保留，因此与静止组织存在相位差别，利用这个差别即形成相位对比。
施加双极梯度场期间，流动质子群积聚的相位变化与其流速相关，流动越快则相位变化越明显，利用获得相位差异来显示血管影像，即得到PC-MRA图像。
反之通过对流速编码梯度场的调整来观察流动质子的相位变化则可能检测出流动质子的流动方向、流速和流量。
PC MRA能够反映最大的相位变化是180度，如果超过180度将被误认为是相位的反向变化，从而造成反向血流的假象。
如果血液流速50cm/s，选择的流速编码也为50cm/s，则其流动质子的相位变化正好180度，得到的信号最强；如果选择的流速编码为40cm/s，则流动质子的相位变化超过180度，血流将被误认为是反向而呈现低信号。
但如果流速编码明显小于实际流速，则流体质子群的相位变化很小，与静止组织间的相位对比很差。
因此PC MRA的关键在于流速编码的设置。
对于快速的血流我们常选择较大的流速编码值，80-200cm/s；对于中等速度的血流常选择40-80cm/s，对于慢速血流常选择10cm/s。
注意：只有沿流速编码方向的流动质子才会产生相位变化，如果血管垂直于编码方向，它在PC MRA上会看不到。
操作者可沿任意方向选择编码梯度，如层面选择方向、频率编码方向、相位编码方向或所有3个方向，当在每个方向都有流动时，需沿3个方向施加流动编码梯度进行采集，但时间是一个方向时的3倍。
相位比较法测量水中的声速实验数据
相位比较法测量水中的声速实验数据一、前言声速是指声波在介质中传播的速度，是声波能在单位时间内在介质中传播的距离。
声速的测量对于研究声波在不同介质中的传播特性、地震勘探、水声通信等领域具有重要意义。
在本文中，我们将介绍一种常用的测量水中声速的方法——相位比较法，以及对应的实验数据及分析。
二、相位比较法测量水中的声速实验原理相位比较法是一种常用的测量声波在介质中传播速度的方法，其原理基于相位差和频率之间的关系。
在水中，声波的传播速度可以通过测量信号的相位差来间接计算得到。
实验中，首先需要准备两个声源，在水中以一定的频率发出声波信号，然后在一定距离的地方设置接收器来接收信号。
通过测量这两个信号的相位差，结合声波的频率，就可以计算出水中声速的数值。
三、相位比较法测量水中的声速实验装置为了进行相位比较法测量水中的声速实验，我们需要准备以下实验装置：1. 声源：用于在水中发出声波信号的装置，通常采用压电陶瓷发射器。
2. 接收器：用于接收水中传播的声波信号，通常采用压电陶瓷传感器。
3. 频率计：用于测量声波信号的频率。
4. 相位差测量装置：用于准确测量两个信号之间的相位差，可以采用示波器等设备。
四、实验步骤及数据收集1. 在实验装置中，分别设置好声源和接收器，并保证其在水中的位置固定。
2. 调节声源和接收器的距离，使其处于一定距离之间。
3. 发出声波信号，并通过频率计测量声波的频率。
4. 通过相位差测量装置测量两个信号之间的相位差。
5. 重复以上步骤多次，记录下不同距离下的声波频率和相位差数据。
五、实验数据分析通过上述实验步骤收集到的声波频率和相位差数据，我们可以进行数据分析，计算出水中声速的数值。
根据相位比较法的原理，声速可以由相位差和频率计算得出，具体计算公式如下：声速 = 频率× 波长/ (2π × 相位差)利用实验收集的数据，结合上述公式，我们可以计算出水中声速的数值，并进行数据处理和分析，得到实验结果。
影像学人卫版五年制医学生考试必备
一、名词解释1.MRA: 是对血管和血流信号特征显示的一种技术。
常用的MRA检查方法有时间飞越（time of flight, TOF）法、相位对比（phase contrast, PC）法和对比增强MRA（contrast enhanced MRA, CE-MRA）。
2.CR: CR以影像板（image plate, IP）代替X线胶片作为介质, 其设备除X线机外, 主要由IP、图像读取、图像处理、图像记录、存储和显示装置及控制用的计算机等组成。
3.螺旋CT: 螺旋CT是在旋转式扫描基础上, 通过滑环技术与扫描床连续平直运动而实现连续扫描, 在扫描期间, 床沿纵轴连续平直运动, 球管旋转和连续动床同时进行, 使X线扫描的轨迹呈螺旋状。
4.MRI: 是利用原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术, 人体内的每一个氢质子可被视作为一个小磁体, 正常情况下, 这些小磁体自旋轴的分布和排列是杂乱无章的。
若将人体置入在一个强大磁场中, 这些小磁体的自旋轴必须按磁场磁力线的方向重新排列。
如果额外再施加一个射频脉冲（radiofrequency pulse）, 使之产生共振, 当外来射频脉冲停止后, 原子核以射频信号的形式放出能量, 其质子自旋的相位一致性亦逐渐消失, 并恢复到原来的状态。
这些被释放出的, 并进行了三维空间编码的射频信号被体外线圈接收, 经计算机处理后重建成图像。
5.DSA: 即数字减影血管造影, 血管造影是将水溶性碘对比剂注入血管内, 使血管显影的X线检查方法, 由于存在血管与骨骼及软组织重叠而影响血管的显示。
数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）是利用计算机处理数字影像信息, 消除骨骼和软组织影像, 使血管显影清晰的成像技术。
6.造影检查: 对于缺乏自然对比的结构或器官, 可将高于或低于该结构或器官的物质引入器官内或其周围间隙, 使之产生对比以显影, 此即造影检查。
相位对比法电影MR对PC预置流速与信号强度相关性研究
关 键 词 磁 共 振 成 像 电影 信 号 传 递
目前在 流 体方 面 的研 究 中很 多 采 用 相 位 对 比法 ， 而磁 共 振 电影相 位 对 比法 属 于 流 动 敏 感 技 术 ，包 括 在 广义 的 功能 性 磁共 振 技 术范 围内 。本 文应 用 磁共 振相 位 对 比法 电影 ＭＲ 脉 冲 序 列 及 ＭＲ流 量 分 析 软 件 ，通 过一 组 ２０～３Ｏ岁 健 康 志 愿 者 主 动 脉 检查 ，改 变 ＰＣ不 同预 置 流速 ，比较 主动 脉 的 信号 强度 。 １ 资料 与方 法 １．１ 一般 资料 ２００２年 ２月 我 们 以 ２Ｏ例 病 史 和 常 规 ＭＲＩ检查 显 示 主 动脉 正 常健 康 志 愿 者 为 对 象 ，研 究 磁共 振 电影相 位对 比法 ＰＣ预 置 流 速对 流体 信 号 的影 响 ，男 ｌ２例 ，女 ８例 ，年 龄 ２０～３Ｏ岁 ，平 均 ２４岁 。扫 描 方 法 ：应 用 Ｐｈｉｌｌｉｐｓ ＡＣＳ ＮＴ １５１．５ Ｔ超 导 型 磁 共 振 扫 描仪 ，采 用 相 位 对 比法 电影 ＭＲ 脉 冲 序 ，扫 描 参 数 ： 层 厚 ５ ｒａｉｎ，无 间 隔 ，矩 阵 ２５６×２５６，ＴＲ、ＴＥ最 短 ，翻转 角 ２０。，ＰＣ方 向为 ＦＨ，采 用 心 电 门控 ，心 脏 相 位 为 ｌＯ。 扫 描定 位 ：中心 线 位 于 主 动 脉 瓣 上 ２ ｅｍ 并 与 主 动 脉 垂直 。ＰＣ 预 置 流 速 分 别 为 ：５０ ｅｍ／ｓ、１００ ｅｍ／ｓ、１５０
磁共振血管成像技术
3D TOF的缺点：
血流不够快时，可在流出层块远端之前产生饱 和，因此不适合慢血流成像，也不适于大范围血管成 像
3D TOF
TONE技术：
TONE(Tilted optimized nonselective excitation)技术也称“ramp pulse’技术，在血 流穿过成像容积过程中逐渐增大序列的翻转角
SLINKY
SLINKY的特点：
因此穿过整个层块的层面之间的血流依赖性信号强 度均一化了，就去除了血管内的信号强度波动
最终解决了MOTSA的SBA伪影和血管截断问题 SLINKY图像具有较高的信噪比、分辨力和对比噪声
MOTSA
MOTSA的缺点
MOTSA的层块相接处有一条穿过血管的暗线，即层 块边缘伪影（SBA）
层块需要重叠，以减少SBA，因此成像时间较长 MOTSA采用TONE射频激励以补偿层块边缘处的流动
信号饱和，但是仅能部分校正层块边缘伪影
MOTSA
SLINKY
SLINKY的采集方式： SLINKY是在MOTSA的基础上发展而来，也使用多个薄
TOF
影响TOF血管对比的成像参数：
–重复时间TR –翻转角FA –回波时间TE –成像容积大小 –像素大小 –层面方向 (当血流垂直于层面时，血流与静态组
织之间的对比最大）
TOF
TOF血管成像的方法：
–三维单层块采集（3D TOF）
–二维单层面采集（2D TOF ）
–多个重叠薄层块采集（multiple verlapped thin
TOF
TOF血管成像的机理：采用“流动相关增 强”
（ enhancement) 机制
flow-related
磁共振检查技术复习题
磁共振成像技术复习题一、名词解释1．磁共振成像是利用处在静磁场中人体内的原子核磁化后，在外加射频磁场作用下发生共振而产生影像的一种成像技术。
2.弛豫当停止射频脉冲后，被激发的氢原子核把吸收的能量逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的平衡状态。
3.横向弛豫驰豫期间，横向磁化矢量逐渐减小直至消失的过程。
4.纵向弛豫驰豫期间，纵向磁化矢量开始恢复的过程。
T1加权，图像对比度主要来自组织间的T1差异。
T2加权，图像对比度主要来自组织间的T2差异。
7.质子密度加权像图像主要反应不同组织间氢质子在含量上的差异。
8.重复时间TR脉冲序列执行一次所需要的时间，也就是从第一个RF激励脉冲出现到下一周期同一脉冲再次出现所经历的时间。
9.回波时间TERF激励脉冲的中心点到回波信号中心点的时间间隔。
10.对比度噪声比：contrance nose ratio，CNR图像中相邻组织、结构间信号强度差值的绝对值与背景噪声的比值。
11．K空间空间频率K所对应的频率空间，是一个抽象的频率空间。
12.自旋回波以90°脉冲激励开始，后续以180°相位重聚焦脉冲并获得回波信号的脉冲序列。
13.化学位移在外磁场不变的情况下，相同的原子核再不同分子中具有不同的共振频率。
14.信噪比图像中感兴趣区域的平均信号强度与背景平均噪声强度的比值，是衡量图像质量最重要的指标。
二、填空题1. MR成像仪主要由以下五部分构成：磁体系统、梯度系统、射频系统、控制系统和运行保障系统。
2.受激励后核自旋与周围物质交换能量主要有两种形式，一是纵向弛豫过程；二是横向弛豫过程。
3. MRA是在MR的临床应用中较为普遍的技术，常用的技术有三种：时间飞越法、相位对比法及对比增强MRA。
4.磁共振K空间的常用填充方式有循序对称填充、K空间中央优先采集技术、K空间放射状采集技术、迂回轨迹采集技术。
患者相关的伪影有运动伪影、金属伪影、磁敏感性伪影。
6．空间编码包括频率编码、相位编码。
磁共振血管成像技术
磁共振血管成像技术磁共振血管成像以其无创性和图像的直观清晰性，越来越受到临床的重视。
近年来磁共振血管成像(MRA)技术发展迅速，可供选择的磁共振血管成像(MRA)技术有多种，充分理解MRA技术的原理及其特性，有利于日常工作中恰当地应用这些技术。
目前比较常用的普通磁共振血管造影成像方法有时间飞跃法（time-of-flight，TOF）、相位对比法（phase contrast，PC）以及对比增强磁共振血管造影法（contrast-enhanced magnetic resonance angiography，CE MRA）。
在MRA 中起重要作用的流动效应有二种：饱和效应和相位效应，二者均可区分流动血液和静止组织。
CE-MRA则是利用了对比剂作用，改变血液的弛豫时间下面就几种技术作一简单的分析和比较，希望对我们临床中正确选择和使用不同的方法有帮助。
一、时间飞越法（TOF）MRA时间飞越法血管成像采用"流动相关增强"机制，是最广泛采用的MRA方法。
TOF血管成像使用具有非常短TR的梯度回波序列。
由于TR 短，静态组织没有充分弛豫就接受下一个脉冲激励，在脉冲的反复作用下，其纵向磁化矢量越来越小而达到饱和，信号被衰减；对于成像容积以外的血流，因为开始没有接受脉冲激励而处于完全弛豫状态，当该血流进入成像容积内时才被激励而产生较强的信号。
TOF MRA的对比极大地依赖于血管进入的角度，所以在用TOF法进行血管成像时扫描层面一般要垂直于血管走行。
另外，在TOF血管成像中，通过在成像区域远端或近端放置预饱和带，去除来自某一个方向的血流信号，因而可以选择性地对动脉或静脉成像。
目前已有效地应用于身体各部位的TOF技术有多种，并且各具特色。
1. 三维（3D）单容积采集TOF法MRA3D TOF同时激励一个容积，这种容积通常3~8cm厚，含有几十个薄层面。
3D TOF的最大优点是可以采集薄层，可薄于1mm，最终产生很高分辨率的投影。
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只有沿流速编码方向的自旋运动才会产生相位变化；如果
血管垂直于编码方向则看不到 ；可在任意方向选择编码
梯度
成像特点
像素强度代表的是磁化矢量的相位变化，而不是 组织磁化强度
相位变化与质子群的流速有关，流动越快则相位 变化越明显 能反映的最大相位变化是180°，要选择一个速 度编码值（velocity encoding，Venc）：
MRA技术及其应用进展 ——PC-MRA
MRA定义
广义：磁共振血管成像技术：Magnetic Resonance Angiography，MRA
狭义：磁共振动脉成像：Magnetic Resonance Arteriography，MRA 磁共振静脉成像：Magnetic Resonance Venography, MRV
临床应用
横断面三维PC静脉
扫描方法
相位对比法血管成像，横断面定位，全脑覆盖。 扫描层厚1.6-1.8mm，扫描时间与扫描层数相关。 支持ASSET，增加分辨率缩短扫描时间。 添加下饱和带，消除动脉信号。
临床应用
血管瘤、动静脉畸形或脑出血。 脑梗塞，烟雾病等等。 注意，PC法成像中，由于动脉与静脉流速重叠，因此MRV成像中无 法完全消除静脉信号。
血管进行投影
电影PCA：以2D PC法为基础，单一层面连续扫描，在心 动周期的不同时相获得图像，需要心电或脉搏门控。在评
价搏动血流和各种病理流动状态方面很有用。
临床应用
PC-MRA是一种不仅能显示血管解剖结构，而
且能够提供血流方向、血流速率和流量等血流动 力学信息的磁共振检查术。
静脉窦
PC-MRA采用30cm/s流速编码的PC法可良好显 示瘤灶内的慢血流情况。对于静脉瘤和静脉曲张， 直接选择低Venc的PC-MRA技术，可以满足静脉 扩张的程度的判断和曲张静脉范围的显示。
MRA技术类型及发展
不用对比剂：时间飞越法（time of flight，TOF）
相位对比法（phase contrast，PC）
应用对比剂：对比增强MRA（contrast
enhancement MRA，CE-MRA
其他方法：黑血法；B-TFE（Balance-SSFP，3D
FIEASTA）；磁敏感成像（ESWAN）；………
T1加权像
3D-TOF MRA
优点及缺点
优点： 1、背景组织抑制好，有助于小血管的显示； 2、有利于慢血流的显示，适用于静脉的检查； 3、有利于血管狭窄和动脉瘤的显示； 4、可进行血流的定量分析 缺点： 1、时间比TOF MRA长； 2、图像处理复杂； 3、需要事先确定编码流速，编码流速过小容易出现反向 血流的假象；编码流速过大，则血流的相位变化太小，信 号明显减弱。
应用前景
MRA作为一种非创伤性血管成像技术，国际上有 关MRA方面的应用研究越来越受到重视。而PCMRA作为一种具有无需对比剂、无辐射、无创伤 性、检查快速简便、费用低、适应症广、并发症 少、具有良好背景抑制等优点的无创MR技术，将 有良好的应用前景和发展价值。它的推广和应用 能协助以及指导临床医师提高对脑血管疾病的诊 断和治疗。
成像过程
1）采集两组或几组不同相位的运动质子群的影像 数据。 2）选取一种适宜的算法对采集的相位进行减影， 静态组织减影后相位为零，流动组织根据不同速 度具有不同的相位差值。 3）将相位差转变成像素强度显示为影像。
分类
2D PCA ：对一个或多个单层面成像；每次只激发一个层 面。成像时间短，但空间分辨力低，常用于3D PCA的流 速预测成像 3D PCA：以相位编码梯度取代层面选择梯度，3D采集方 式，能用很小体素采集（空间分辨力高），减少体素内失 相位，提高对复杂流动和湍流的显示，并可在多个视角对
谢谢聆听！
康桑思密达~ ~
快血流速Venc约为80~200cm／s 中等速度Venc约40~80cm／s
慢血流Venc约10cm／s
Venc
成像特点
图像分为幅度图像和相位图像 幅度图像的信号强度仅与流速有关，不具有方向信息 相位图像中血流信号强度不仅与流速有关，还可定量，并 具有血流的方向信息，正向----高信号，反向----低信号 采用减影技术，背景静止组织 由于没有相位变化，几乎 无信号 为了反映血管内血流的真实情况，需要在层面方向、相位 编码方向和频率编码方向都施加流速编码梯度场
矢状面三维PC动脉
扫描方法
相位对比法血管成像，矢状面定位，全脑覆盖。 扫描层厚1.2-1.8mm，扫描时间与扫描层数相关。 支持ASSET（阵列空间敏感编码技术，用于提高图像质量）
血管瘤、动静脉畸形或脑出血 脑梗塞，烟雾病等等 注意：由于动脉与静脉流速重叠，因此MRA成像中无法完全消除静 脉信号
PC-MRA
相位对比法----phase contrast,PC
成像原理
利用流动所致的宏观横向磁化矢量（Mxy）的相位变化来 抑制背景、突出血流信号的一种方法 两个大小和持续时间完全相同，方向相反的梯度场，静止
组织质子群作用消失，Mxy相位变化等于零，流动质子群
由YA
AVF
颈内动脉瘤
PC与TOF的比较
背景组织抑制好，有助于小血管显示
有利于慢血流的显示：静脉、CSF 有利于血管狭窄和动脉瘤的显示 可进行血流定量分析 成像时间比较长
图像处理相对比较复杂
需要实现确定编码流速
T1加权像
T2加权像
2D-PC MRA
T2加权像