脂肪抑制技术-ppt课件
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抑 制 脂 肪 组 织 信 号 , 增 加 图 像 的 组 织 对 比
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垂体微腺瘤 T1高信号需压脂
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指在MR成像中通过调整采集参数而选择性的 抑制脂肪信号,使其失去亮的信号特征变为 暗信号,以区分同样为亮信号的不同结构, 在临床诊断上具有重要的意义。
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最常用的脂肪抑制技术之一。
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thank you
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的脂肪抑制效果。 (7〕运动区域脂肪抑制效果差。
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1. 基本原理 反转恢复(IR)序列是在每个脉冲序列周期开始时,首 先对成像层面施加180°反相射频脉冲,使成像层面 的宏观磁化矢量翻转至主磁场的反方向,当180°脉 冲停止,纵向弛豫过程立即开始,经过一定时间后再 进行信号读取,信号读取部分可以是自旋回波〔IRSE),也可以是梯度回波〔IR-GR),甚至可以是快 速自旋回波〔IR-FSE)。180°翻转脉冲和信号读取部 分的第一个激发脉冲之间的间隔时间称为反转时间〔 Inversion Time,TI),TI是IR序列的重要参数,在脂 肪抑制技术中所用的序列为短TI反转恢复(STIR)序列 。
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出现化学位移伪影
;
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腹部未做成的
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(1〕减少运动伪影、化学位移伪影 (2〕抑制脂肪组织信号,增加图像的组织对
比; (3〕增加增强扫描的效果; (4〕鉴别病灶内是否含有脂肪,因为在T1WI
上除脂肪外,含蛋白的液体、出血均可表现 为高信号,脂肪抑制技术可以判断是否含脂, 为鉴别诊断提供信息。。
频率,在初始激发后,这些质子间随着时间变化相位亦发生变化, 在激励开始的瞬间,脂肪质子和水质子处在同一相位,即它们之 间的相位差为零,而水质子比脂肪质子进动频率快3.5ppm,相 当于150Hz/T。经过数毫秒后,两者之间的相位差变为180°,它 们处于反相位;再经过数毫秒后,相对于脂肪质子,水质子完成 360°的旋转,它们又处于同相位,因此通过选择适当的回波时 间,可在水和脂肪质子宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集 回波信号分别得到这两种成分信号相减的差值或相加的和,即反 相位图像或同相位图像。
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STIR特点: (1)场强依赖性低。低场环境也能取得较好的脂肪抑制效果。 (2)与频率选择饱和法相比,磁场的均匀度要求较低。 (3)大FOV扫描能取得较好的脂肪抑制效果。 (4)信号抑制的选择性较低。如果某种组织的T1值接近于脂
肪,其信号将被抑制。 (5)在对比增强扫描中,由于顺磁性造影剂可显著缩短血供
在真正RF激发前,先对被检区进行预脉冲激发,这种预脉 冲的带宽很窄,中心频率为脂肪中质子的进动频率,仅有脂 肪组织被激发,且这一脉冲略大于90°,脂肪组织会出现 一个较小的反方向纵向磁化矢量,预脉冲结束后,脂肪组织 发生纵向弛豫,其纵向磁化矢量将发生从反向到零,然后逐 渐恢复到正向直至平衡状态。预脉冲仅略大于90°,因此 从反向到零需要的时间很短,选择很短的TI〔10~20ms), 仅需要一次预脉冲激发就能对三维扫描容积内的脂肪组织进 行很好的抑制,因此采集时间也仅略有延长。该抑制技术一 般用于三维快速GRE序列(体部三维屏气扰相GRE T1WI或 CE-MRA)
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脂肪组织不仅质子密度较高,且T1值很短 〔1.5T场强下约为200 250ms),T2值较 长,因此在T1WI上呈现很高信号,在T2WI呈 现较高信号,在目前普遍采用的FSE T2WI图 像上,其信号强度将进一步增高
脂肪组织的这些特性在一方面可能为病变的 检出提供了很好的天然对比,如在上腹部核 磁检查中观看肾上腺是增大变型,周围由于 有脂肪组织的衬托可以很好地显示。
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Mz 100%
T1对比
Mz
100%
T1对比
时间〔ms)
TR TI
-100%
时间〔ms)
180 反转预脉冲后与90 脉冲后组织纵向弛豫的比较 图中纵坐标为纵向磁化矢量 〔Mz〕的大小〔以%表示),横坐标为时间〔以ms表示);细曲线为甲组织的纵向 弛豫曲线,粗曲线为乙组织的纵向弛豫曲线,甲组织的纵向弛豫速度快于乙组织。图 a示90 脉冲后两种组织开始纵向弛豫,经过TR后两种组织的纵向磁化矢量的差别即 T1对比。图b示180 脉冲使纵向磁化矢量偏转到反方向,180 脉冲结束后,两种组 织开始纵向弛豫,纵向磁化矢量从反向最大逐渐缩小到零,又从零逐渐增大到正向最 大,同时由于纵向弛豫过程延长,甲组织和乙组织的T1对比加大,约为90 脉冲激发 后的2倍。
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化学位移成像多用于2D扰相GRE T1WI序列。 得到同相位和反相位图像的关键在于选择合
适的TE。 计算公式 同相位TE=1000ms/( 150Hz/T X场强T) 反相位TE=同相位TE/2
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Dixon法是由Dixon提出,其基本原理与Opposed-phase法相似,分别 采集水和脂肪质子的In Phase和Opposed-phase两种回波信号,两种 不同相位的信号通过运算,去除脂肪信号,产生一幅纯水质子的影像, 从而达到脂肪抑制的目的。 将来自于脂肪和水的信号强度分别定义为F和W I同=W+F I反=W-F • 这样, W= (I同+I反)/2 F = (I同-I反)/2 Dixon法的缺点是受磁场非均匀性影响较大,计算方法复杂并容易出现错误 ,因此临床应用很少。改进后的Three-point Dixon法克服了上述缺点, 可用于低场强开放式磁共振系统中,对关节软骨损伤是非常有效的诊断 手段。
由于化学位移,脂肪和水分子中质子的进动 频率存在差别,在成像序列的RF施加前,先 连续施加数个预脉冲,如果预脉冲的频率与 脂肪中质子进动频率一致,脂肪组织的将被 连续激发而发生饱和现象,而水分子中的质 子由于进动频率不同不被激发。这时再施加 RF,脂肪组织因为饱和不能再接受能量,因 而不产生信号,从而达到脂肪抑制的目的
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特点: (1〕高选择性。主要抑制脂肪组织信号,对其他组
织的信号影响较小。 (2〕可用于多种序列。 (3〕预脉冲将占据TR间期的一个时段,因此会延长
扫描时间,并有可能影响图像的对比度。 (4〕对磁场的均匀度要求很高。 (5〕进行大FOV扫描时,因梯度场存在,视野周边
区域脂肪抑制效果较差。 (6〕场强依赖性较大,在中高场强下使用可取得好
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特点: (1〕仅少量增加扫描时间。 (2〕一次预脉冲激发即完成三维容积内的脂
肪抑制。 (3〕几乎不增加人体射频的能量吸收。 (4〕对场强的强度和均匀度要求较高。
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选择性激发技术可以选用水激发〔抑制脂肪信 号而获得水信号〕或脂肪激发〔抑制水信号 而获得脂肪信号)。选择性激发技术通常选 用频率和空间选择的二项脉冲,这种脉冲实 际上是偏转角和偏转方向不同的多个脉冲的 组合。如一个90°的二脉脉冲可以由一个 22.5°、一个45°和一个22.5°脉冲组合而 成。
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由于人体组织中脂肪的T1值最短,因此180 脉冲后其纵向磁化矢量从反向最大到过零点 所需的时间很短,因此如果选择短TI则可有效 抑制脂肪组织的信号。抑制脂肪组织信号的TI 等于脂肪组织T1值的69%。由于在不同的场强 下,脂肪组织的T1值将发生改变,因此抑制 脂肪组织的TI值也应作相应调整。在1.5 T的扫 描机中,脂肪组织的T1值约为200 ~ 250 ms ,则TI =130 ~ 175 ms时可有效抑制脂肪组织 的信号。
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另一方面脂肪组织的这些特性也可能会降 低MR图像的质量,从而影响病变的检出。
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。具体表现在:
(1〕脂肪组织引起的运动伪影。
MRI扫描过程中,如果被检组织出现宏观运动,
则图像上将出现不同程度的运动伪影,而且组织的
信号强度越高,运动伪影将越明显。如腹部部检查
时,无论在T1WI还是在T2WI上,皮下脂肪均呈现高
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化学位移成像技术也成同相位/反相位成像,是根据水和脂肪在外 磁场的作用下,共振频率不一样,质子间的相位不一致,在不同 的回波时间可获得不同相位差的影像这一基本原理而开发的脂肪 抑制序列。
所谓相位是指在横向平面磁化矢量的相位角。 当脂肪质子和水质子处于同一体素中时,由于它们有不同的共振
信号,由于病人不能憋住气,皮下脂肪将出现严重
的运动伪影,明显降低图像的质量。
(2〕水脂肪界面上的化学位移伪影。
(3〕脂肪组织的存在降低了图像的对比。
(4〕脂肪组织的存在降低增强扫描的效果。
在T1WI上脂肪组织呈现高信号,而注射对比剂后被 增强的组织或病变也呈现高信号,两者之间对比降 低,脂肪组织将可能掩盖病变。
丰富组织的T1值,而脂肪因少血管,T1值几乎不受影响, STIR序列反而使病变组织与脂肪组织的对比变差,甚至使病 灶信号完全丢失,因此在增强扫描时不适宜用STIR序列 (6)由于TR延长,扫描时间较长。
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一种新的脂肪抑制技术,实际是上述两种脂肪抑制技术的组 合,该技术既考虑了脂肪的进动频率,又考虑了脂肪组织的 短T1值特性。 。
抑 制 脂 肪 组 织 信 号 , 增 加 图 像 的 组 织 对 比
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垂体微腺瘤 T1高信号需压脂
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指在MR成像中通过调整采集参数而选择性的 抑制脂肪信号,使其失去亮的信号特征变为 暗信号,以区分同样为亮信号的不同结构, 在临床诊断上具有重要的意义。
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最常用的脂肪抑制技术之一。
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thank you
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的脂肪抑制效果。 (7〕运动区域脂肪抑制效果差。
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1. 基本原理 反转恢复(IR)序列是在每个脉冲序列周期开始时,首 先对成像层面施加180°反相射频脉冲,使成像层面 的宏观磁化矢量翻转至主磁场的反方向,当180°脉 冲停止,纵向弛豫过程立即开始,经过一定时间后再 进行信号读取,信号读取部分可以是自旋回波〔IRSE),也可以是梯度回波〔IR-GR),甚至可以是快 速自旋回波〔IR-FSE)。180°翻转脉冲和信号读取部 分的第一个激发脉冲之间的间隔时间称为反转时间〔 Inversion Time,TI),TI是IR序列的重要参数,在脂 肪抑制技术中所用的序列为短TI反转恢复(STIR)序列 。
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出现化学位移伪影
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腹部未做成的
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(1〕减少运动伪影、化学位移伪影 (2〕抑制脂肪组织信号,增加图像的组织对
比; (3〕增加增强扫描的效果; (4〕鉴别病灶内是否含有脂肪,因为在T1WI
上除脂肪外,含蛋白的液体、出血均可表现 为高信号,脂肪抑制技术可以判断是否含脂, 为鉴别诊断提供信息。。
频率,在初始激发后,这些质子间随着时间变化相位亦发生变化, 在激励开始的瞬间,脂肪质子和水质子处在同一相位,即它们之 间的相位差为零,而水质子比脂肪质子进动频率快3.5ppm,相 当于150Hz/T。经过数毫秒后,两者之间的相位差变为180°,它 们处于反相位;再经过数毫秒后,相对于脂肪质子,水质子完成 360°的旋转,它们又处于同相位,因此通过选择适当的回波时 间,可在水和脂肪质子宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集 回波信号分别得到这两种成分信号相减的差值或相加的和,即反 相位图像或同相位图像。
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STIR特点: (1)场强依赖性低。低场环境也能取得较好的脂肪抑制效果。 (2)与频率选择饱和法相比,磁场的均匀度要求较低。 (3)大FOV扫描能取得较好的脂肪抑制效果。 (4)信号抑制的选择性较低。如果某种组织的T1值接近于脂
肪,其信号将被抑制。 (5)在对比增强扫描中,由于顺磁性造影剂可显著缩短血供
在真正RF激发前,先对被检区进行预脉冲激发,这种预脉 冲的带宽很窄,中心频率为脂肪中质子的进动频率,仅有脂 肪组织被激发,且这一脉冲略大于90°,脂肪组织会出现 一个较小的反方向纵向磁化矢量,预脉冲结束后,脂肪组织 发生纵向弛豫,其纵向磁化矢量将发生从反向到零,然后逐 渐恢复到正向直至平衡状态。预脉冲仅略大于90°,因此 从反向到零需要的时间很短,选择很短的TI〔10~20ms), 仅需要一次预脉冲激发就能对三维扫描容积内的脂肪组织进 行很好的抑制,因此采集时间也仅略有延长。该抑制技术一 般用于三维快速GRE序列(体部三维屏气扰相GRE T1WI或 CE-MRA)
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脂肪组织不仅质子密度较高,且T1值很短 〔1.5T场强下约为200 250ms),T2值较 长,因此在T1WI上呈现很高信号,在T2WI呈 现较高信号,在目前普遍采用的FSE T2WI图 像上,其信号强度将进一步增高
脂肪组织的这些特性在一方面可能为病变的 检出提供了很好的天然对比,如在上腹部核 磁检查中观看肾上腺是增大变型,周围由于 有脂肪组织的衬托可以很好地显示。
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Mz 100%
T1对比
Mz
100%
T1对比
时间〔ms)
TR TI
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时间〔ms)
180 反转预脉冲后与90 脉冲后组织纵向弛豫的比较 图中纵坐标为纵向磁化矢量 〔Mz〕的大小〔以%表示),横坐标为时间〔以ms表示);细曲线为甲组织的纵向 弛豫曲线,粗曲线为乙组织的纵向弛豫曲线,甲组织的纵向弛豫速度快于乙组织。图 a示90 脉冲后两种组织开始纵向弛豫,经过TR后两种组织的纵向磁化矢量的差别即 T1对比。图b示180 脉冲使纵向磁化矢量偏转到反方向,180 脉冲结束后,两种组 织开始纵向弛豫,纵向磁化矢量从反向最大逐渐缩小到零,又从零逐渐增大到正向最 大,同时由于纵向弛豫过程延长,甲组织和乙组织的T1对比加大,约为90 脉冲激发 后的2倍。
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化学位移成像多用于2D扰相GRE T1WI序列。 得到同相位和反相位图像的关键在于选择合
适的TE。 计算公式 同相位TE=1000ms/( 150Hz/T X场强T) 反相位TE=同相位TE/2
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Dixon法是由Dixon提出,其基本原理与Opposed-phase法相似,分别 采集水和脂肪质子的In Phase和Opposed-phase两种回波信号,两种 不同相位的信号通过运算,去除脂肪信号,产生一幅纯水质子的影像, 从而达到脂肪抑制的目的。 将来自于脂肪和水的信号强度分别定义为F和W I同=W+F I反=W-F • 这样, W= (I同+I反)/2 F = (I同-I反)/2 Dixon法的缺点是受磁场非均匀性影响较大,计算方法复杂并容易出现错误 ,因此临床应用很少。改进后的Three-point Dixon法克服了上述缺点, 可用于低场强开放式磁共振系统中,对关节软骨损伤是非常有效的诊断 手段。
由于化学位移,脂肪和水分子中质子的进动 频率存在差别,在成像序列的RF施加前,先 连续施加数个预脉冲,如果预脉冲的频率与 脂肪中质子进动频率一致,脂肪组织的将被 连续激发而发生饱和现象,而水分子中的质 子由于进动频率不同不被激发。这时再施加 RF,脂肪组织因为饱和不能再接受能量,因 而不产生信号,从而达到脂肪抑制的目的
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特点: (1〕高选择性。主要抑制脂肪组织信号,对其他组
织的信号影响较小。 (2〕可用于多种序列。 (3〕预脉冲将占据TR间期的一个时段,因此会延长
扫描时间,并有可能影响图像的对比度。 (4〕对磁场的均匀度要求很高。 (5〕进行大FOV扫描时,因梯度场存在,视野周边
区域脂肪抑制效果较差。 (6〕场强依赖性较大,在中高场强下使用可取得好
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特点: (1〕仅少量增加扫描时间。 (2〕一次预脉冲激发即完成三维容积内的脂
肪抑制。 (3〕几乎不增加人体射频的能量吸收。 (4〕对场强的强度和均匀度要求较高。
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选择性激发技术可以选用水激发〔抑制脂肪信 号而获得水信号〕或脂肪激发〔抑制水信号 而获得脂肪信号)。选择性激发技术通常选 用频率和空间选择的二项脉冲,这种脉冲实 际上是偏转角和偏转方向不同的多个脉冲的 组合。如一个90°的二脉脉冲可以由一个 22.5°、一个45°和一个22.5°脉冲组合而 成。
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由于人体组织中脂肪的T1值最短,因此180 脉冲后其纵向磁化矢量从反向最大到过零点 所需的时间很短,因此如果选择短TI则可有效 抑制脂肪组织的信号。抑制脂肪组织信号的TI 等于脂肪组织T1值的69%。由于在不同的场强 下,脂肪组织的T1值将发生改变,因此抑制 脂肪组织的TI值也应作相应调整。在1.5 T的扫 描机中,脂肪组织的T1值约为200 ~ 250 ms ,则TI =130 ~ 175 ms时可有效抑制脂肪组织 的信号。
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另一方面脂肪组织的这些特性也可能会降 低MR图像的质量,从而影响病变的检出。
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(1〕脂肪组织引起的运动伪影。
MRI扫描过程中,如果被检组织出现宏观运动,
则图像上将出现不同程度的运动伪影,而且组织的
信号强度越高,运动伪影将越明显。如腹部部检查
时,无论在T1WI还是在T2WI上,皮下脂肪均呈现高
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化学位移成像技术也成同相位/反相位成像,是根据水和脂肪在外 磁场的作用下,共振频率不一样,质子间的相位不一致,在不同 的回波时间可获得不同相位差的影像这一基本原理而开发的脂肪 抑制序列。
所谓相位是指在横向平面磁化矢量的相位角。 当脂肪质子和水质子处于同一体素中时,由于它们有不同的共振
信号,由于病人不能憋住气,皮下脂肪将出现严重
的运动伪影,明显降低图像的质量。
(2〕水脂肪界面上的化学位移伪影。
(3〕脂肪组织的存在降低了图像的对比。
(4〕脂肪组织的存在降低增强扫描的效果。
在T1WI上脂肪组织呈现高信号,而注射对比剂后被 增强的组织或病变也呈现高信号,两者之间对比降 低,脂肪组织将可能掩盖病变。
丰富组织的T1值,而脂肪因少血管,T1值几乎不受影响, STIR序列反而使病变组织与脂肪组织的对比变差,甚至使病 灶信号完全丢失,因此在增强扫描时不适宜用STIR序列 (6)由于TR延长,扫描时间较长。
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一种新的脂肪抑制技术,实际是上述两种脂肪抑制技术的组 合,该技术既考虑了脂肪的进动频率,又考虑了脂肪组织的 短T1值特性。 。