作为一名合格的磁共振技师,你所必须熟知的技术参数

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作为⼀名合格的磁共振技师,你所必须熟知的技术参数每天睁开双眼,你能看到⼀窗的阳光,请你微笑,这是⽣命的所赐,世界没有抛弃你。

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磁共振基础参数
层数(Slices)
SE序列多回波多层⾯( MEMP)⼆维采集时,脉冲重复期间最多允许层数( NS)由 TR和最
⼤回波时间 TE决定。

NS = TR / (TEmax +K)
公式中:NS为最多允许层数;TR 为重复时间;TEmax 为最⼤回波时间;K 为额外时间,根据
所⽤参数不同⽽变化,⼀般⽤ SAT和 Flow Comp 时 K值就⼤。

另外特殊吸收率( SAR)也是
层数的主要限制因素。

GE磁共振参数界⾯
层厚(Slice Thickness)
层厚取决于射频的带宽和层⾯选择梯度场强。

层厚越厚,激发的质⼦数量越多,信号越强,图
像的信噪⽐越⾼。

但层厚越厚,采样体积增⼤,容易造成组织结构重叠,⽽产⽣部分容积效
应。

层厚越薄,空间分辨⼒越⾼,⽽信噪⽐降低。

扫描时要根据解剖部位及病变⼤⼩来决定扫
描层厚。

点击链接查看飞利浦磁共振参数卡
参数卡Summary——飞利浦磁共振上机系列
参数卡 Contrast(1)——飞利浦磁共振上机系列
参数卡 Contrast(2)——飞利浦磁共振上机系列
参数卡Geometry——飞利浦磁共振上机系列
层⾯系数
层⾯系数的⼤⼩取决于层间距和层⾯厚度。

层⾯系数 =(层间距 /层⾯厚度)*100%
上式表明,层⾯系数与层间距成正⽐,⽽与层⾯厚度成反⽐。

当层⾯厚度固定时,层间距越
⼤,层⾯系数越⼤。

当层间距固定时,层⾯厚度越厚,层⾯系数越⼩。

层⾯系数⼩时,相邻层
⾯之间会产⽣⼲扰,从⽽影响 T 1 对⽐。

点击链接查看西门⼦磁共振参数卡
西门⼦MR参数卡详解
层间距(Spacing/Dist factor)
层间距( GAP)即不成像层⾯。

选⽤⼀定带宽的射频脉冲激励某⼀层⾯时,必然影响邻近层⾯
的信号,为了杜绝成像之间层⾯的⼲扰,通常采⽤如下解决办法:(1)增加层间距:⼀般要求
层间距不⼩于层厚的 20%。

层间距过⼤,容易漏掉微⼩病变;层间距越⼤,图像信噪⽐越⾼。

(2)如果扫描部位或病变较
⼩,不能选择过⼤层间距或⽆层间距时,应采⽤间插切层采集法⽽不选择连续切层法,以克服
相邻层间的相互⼲扰,提⾼信噪⽐。

信噪⽐(SNR)
是指信号与噪声的⽐值。

其⽐值越⼤,则组织信号成分越多 图像清晰度亦越⾼。

信噪⽐是评价
MRI系统的重要性能参数,信噪⽐的好坏直接影响图像质量。

影响信噪⽐的扫描参数有TR、TE、激励次数NEX、层厚THK、视野FOV等
实际信噪⽐调节⼿段实际临床核磁共振检查中经常需要选择调节的参数
视野、层厚、激励次数、TR、过采样、翻转⾓等
视野、层厚
视野的影响FOV越⼤图像包含的区域越⼤SNR越⾼,信噪⽐与FOV平⽅成正⽐
FOV等于250 mm的信噪⽐应是FOV等于350 mm的信噪⽐的0.51倍
FOV等于280 mm的信噪⽐应是FOV等于350 mm的信噪⽐的0.64倍视野的影
TR、TE和翻转⾓度
TR、TE和翻转⾓度除决定图像信号的加权外,也影响SNR,因⽽也影响图像质量。

TR↑→纵向磁化恢复↑→横向磁化↑→信号量↑→SNR↑;TR↓则相反。

TE↑→横向磁化衰减↑→信号量↓→SNR↓;TE↓则相反。

翻转⾓↓(<90°,如GRE序列)→纵向磁化转变为横向磁化↓→信号量↓→SNR↓
翻转⾓为90°(如SE序列)时SNR最⾼。

质⼦密度影响⼀固有信噪⽐
质⼦密度低的区域如致密⾻、肺,仅能产⽣低信号,因⽽SNR低,MR图像对显⽰这些结构有局限性。

质⼦密度⾼的区域如脑、软组织,能产⽣⾼信号,故SNR⾼,MRI检查具有优越性。

接收带宽(Bandwidth)
接收带宽是指 MR 系统采集 MR 信号时所接收的信号频率范围。

减少接收带宽可以提⾼图像的信噪⽐,但可导致图像对⽐度下降。

同时,减少扫描层数,扫描时间延长,并增加化学位移伪影。

MR 激发脉冲使⽤的是射频波,其频率范围称为射频带宽或发射带宽。

射频脉冲的持续时间越短,即脉冲的形状越窄,傅⾥叶变换后其频带带宽越宽。

层⾯厚度与带宽成正⽐,即层厚越厚,带宽越宽。

⼈体组织信号为不同频率信号的叠加,包括被激励的组织和噪声。

射频带宽越宽,信号采集范围就越⼤,噪声也越⼤。

1、SNR与RBW的平⽅根成反⽐,所以降低RBW可以在⼀定程度上提⾼SNR,但必须注意:过低的RBW会使MinTE或ESP增加,故在T1加权像过低RBW可导致T1对⽐度变差,⽽在T2加权像则可能导致模糊伪影加重
2、1.5TRBW⼀般设定⼤于31kHz
3、腹部扫描时为克服呼吸伪影,⼀般将带宽设定为50
扫描野( FOV)
扫描野也称为观察野,它是指扫描时采集数据的范围,它取决于频率编码和相位编码梯度强度。

采集矩阵不变时, FOV越⼩,则体积单元(体素)越⼩,空间分辨⼒越⾼,但信号强度减低,信噪⽐越低。

检查部位超出 FOV时,会产⽣卷褶伪影。

因此,选择 FOV 时要根据检查部位决定。

相位编码(Phase enc Dir)和频率编码⽅向(FreqDir)
在频率编码⽅向上的 FOV缩⼩时不减少扫描时间。

⽽在相位编码⽅向上的 FOV缩⼩时,可以减少扫描时间。

因此,在扫描⽅案的设置上,应该注意两个问题。

1. 相位编码⽅向 FOV应放在成像平⾯最⼩径线⽅向,不但能节省扫描时间,⼜可避免产⽣卷
褶伪影,⽽图像质量不受影响,如做腹部、胸部横断位扫描时,相位⽅向应应放在前后⽅向,相位编码⽅向 FOV可减少 25%,能节省 1/4 的扫描时间。

2. 选择的相位编码⽅向应能避开在相位编码⽅向的运动伪影不在主要观察区。

如⾏肝脏扫描,要观察肝左叶病变,为了避开主动脉伪影对肝左叶的影响,相位编码⽅向应放在左右⽅向,此时,不能减⼩ FOV,避免产⽣卷褶伪影。

矩阵
矩阵组成每幅 MR 图像的像素⽅格,它包括采集矩阵(原始资料矩阵)和显⽰矩阵(影像矩阵)。

显⽰矩阵是经过付⽴叶变换显⽰在显⽰屏上。

MR 系统为了提⾼显⽰屏上图像的分辨⼒,⼀般显⽰矩阵⼤于采集矩阵。

⽬前,显⽰矩阵⼤多最⾼达到 512×512。

采集矩阵是指频率编码采样数⽬与相位编码步码数的乘积。

FOV 不变时,矩阵越⼤,体素就越⼩,图像的分辨⼒⾼。

在频率编码⽅向增加采样点,可以增加空间分辨⼒,⽽不增加扫描时间;在相位编码⽅向增加编码数,则会增加扫描时间。

采集矩阵⼀般⽤ 256 × 256 ,最⾼可⽤ 512× 256。

信号平均次数
也称激励次数或信号采集次数,是指数据采集的重复次数,即在 K 空间⾥每⼀相位编码步级被重复采样的次数。

增加采集次数,重复采样,可减轻周期性运动伪影及流动伪影,提⾼图像信噪⽐;但会增加扫描时间。

扫描时间正⽐于激励次数。

SNR ⼤⼩与信号平均次数的平⽅根成正⽐,当激励次数从 1 提⾼到 4 次时, SNR可提⾼到 2 倍,⽽扫描时间要增加到 4 倍。

预饱和技术
预饱和技术可⽤于各种脉冲序列。

使⽤预饱和技术可以抑制各种运动伪影,设置预饱和带在运动的组织区(感兴趣区以外的区域)最多可放 6 个⽅向的饱和带。

饱和带越多,抑制伪影效果越好,但要减少扫描层数或增加扫描时间。

饱和带越窄,越靠近感兴趣区,抑制伪影效果越好预饱和技术⾸先⽤预饱和 90° 脉冲将运动组织(饱和带区域)的质⼦纵向磁化⽮量打到 90°
,等静态组织 90°脉冲到达时,该⽮量再次翻转 90° 。

与采集平⾯垂直,此时信号为零(饱和带区域⽆信号),⽽静态组织质⼦磁化⽮量 90°处在采集平⾯⽽呈⾼信号。

门控技术
门控技术包括⼼电门控、脉搏门控和呼吸门控。

(1)⼼电门控
通过肢体导联,以⼼电图 R 波作为 MRI 测量的触发点,选择适当的触发时间(⼼电图 R 波与触发脉冲之间的时间)可获得⼼电周期任何⼀个时相的图像。

⼼电门控常常⽤于⼼脏、⼤⾎管检查。

(2)脉搏门控
通过压⼒―电压传感器与⼿指接触能获得脉搏信号来控制射频脉冲触发。

最常使⽤于⼤⾎管检查。

(3)呼吸门控
通过压⼒―电压传感器获得呼吸信号来控制射频脉冲触发。

常使⽤于胸、腹部呼吸运动伪影⼤的扫描部位。

重复时间( TR)
是指执⾏两次相邻的脉冲序列的时间间隔。

SE序列的 TR是指⼀个 90°射频脉冲⾄下⼀个 90°射频脉冲之间的时间间隔,即相邻两个 90°脉冲中点间的时间间隔;梯度回波的 TR 是指相邻两个⼩⾓度脉冲中点之间的时间间隔;反转恢复序列中 TR 是指相邻两个180°反转预脉冲中点间的时间间隔;在单次激发序列(包括单次激发快速⾃旋回波和单次激发 EPI)中,由于只有⼀个 90°脉冲激发, TR等于⽆穷⼤。

SE序列的 TR:T 1 WI 400~500 ms;T 2 WI 1800~3000 ms
SE序列长 TR值⽤于 T 2 加权和质⼦密度加权,长TR使⼤部分组织的 T 1 弛豫接近完成,免除T1 成分。

SE序列短 TR 值⽤于 T 1 加权。

短TR 时,长 T 1 组织能量丢失少,所以纵向磁化⽮
量恢复的也少,到下⼀个90°脉冲时吸收少,回波幅度低,⽽短 T 1 组织能量⼤部分丢失,纵向磁化⽮量接近完全吸收,在下⼀个90°脉冲时,回波幅度⾼,信号强。

⼈体不同组织有其各⾃的T 1 值,且随磁场强度变化⽽改变,⾼磁场 MR 机 TR宜长些。

回波时间( TE)
是指产⽣宏观横向磁化⽮量的脉冲中点到回波中点的时间间隔。

SE序列的回波时间 TE是指90°射频脉冲到3 / 4⾃旋回波中点的时间间隔;梯度回波中指⼩⾓度脉冲中点到梯度回波中点的时间间隔。

SE序列的 TE:T 1 WI 10~30 ms;T 2 WI 90~120 ms
TE越短, T 2 对⽐越⼩。

强调T 1 对⽐时, TE应尽量短,以避免 T 2 ⼲扰,提供较强的信号,提⾼信噪⽐。

T 2 加权要使⽤长TE值,TE越长, T 2 对⽐越⼤。

即 T 2 对信号强度的影响越⼤。

TE超过⼀定范围,所有组织的 T 2 横向磁化都极⼤的衰减⽽⽆对⽐。

⼈体不同组织有它们不同的 T 2 值, TE值可因 MR 设备及脉冲序列不同⽽异。

反转时间( TI)
反转时间 TI 为 180°反转脉冲中点与 90°激励脉冲中点之间的时间。

⼤多数组织 TI 值在 400ms 左右。

TI 时间⽤于各种反转恢复脉冲序列。

改变 TI,可以获得不同的脉冲序列图像。

短反转时间反转恢复序列( Short TI inversion recovery ,STIR)的 TI 为
80~120ms。

脂肪的 TI 时间在 100 ms 左右。

使⽤短 TI,使短 TI 组织脂肪信号为零,达到抑制脂肪的⽬的。

中等反转时间反转恢复序列 TI200~800 ms ( GE公司称为 T1 FLAIR,TI值 750 ms)可以获得脑⽩质⽩、脑灰质灰,灰⽩质对⽐度⾼的图像。

长反转时间反转恢复脉冲序列 TI 为 1500~2500 ms.它与 SE或 FSE T2加权相结合,形成液体衰减反转恢复脉
冲序列( fluid attenuated inversion recovery , FLAIR),这种长 TI,会使脑脊液信号全部或⼤部为零,从⽽达到 T 2 加权像抑制脑脊液呈低信号。

这种重 T 2 加权像可以清楚地显⽰贴近脑室周围长 T 2 病变。

偏转⾓
偏转⾓是指在射频脉冲的作⽤下,组织的宏观磁化⽮量偏离平衡状态的⾓度。

偏转⾓的⼤⼩取决于射频脉冲的能量,能量越⼤偏转⾓越⼤。

⽽射频脉冲的能量取决于脉冲的强度和持续时间,增加能量可通过增加脉冲的强度和(或)持续时间来实现。

MRI 常⽤的偏转⾓为 90°、180°和梯度回波序列的⼩⾓度。

偏转⾓越⼩,所需要的能量越⼩,激发后组织纵向弛豫所需要的时间越短。

在梯度回波脉冲序列⾥,使⽤⼩⾓度脉冲激励,组织的纵向弛豫仅有⼀⼩部分被偏转到横向平⾯,纵向磁化⼤部分被保留,从⽽⼤⼤缩短了纵向磁化恢复所需要的时间。

GRE序列采⽤⼩于20°翻转⾓,可以得到倾向于 SE T2加权像,⼤于 80°可以得到 T 1 加权像。

由于梯度回波序列TR和 TE明显缩短,扫描时间随之也明显缩短。

翻转⾓过⼩,图像信噪⽐降低。

回波次数
在常规⾃旋回波脉冲序列⾥, 90°脉冲后,使⽤多次 180°相位重聚脉冲⽽产⽣多个回波,称之多回波 SE序列。

⼀般使⽤最多的是 4 次回波, TE为 30、60、90、120 ms。

在每个 TR周期,在 4 个 K-空间中各完成⼀条梯度场幅度值相同的相位编码线。

相位编码线为 256 时,在 4 个 K-空间⾥要完成256 条线,才能完成 4 幅图像。

如果将每次回波信号峰值点连线(⼀次⽐⼀次低),就得到 T2 衰减曲线。

随着回波次数的增加,回波时间延长,图像 T 2 对⽐越强,噪声增加,空间分辨⼒下降,图像质量下降。

回波链
每个 TR周期中⼀次 90°激发后所产⽣和采集的回波数⽬。

主要⽤于 FSE、IR和 EPI序列。

FSE 序列在⼀次 90°脉冲后施加多次 180°相位重聚脉冲,即⼀个 TR周期内,由多次 180°脉冲组成的回波链,⽤不同相位编码梯度场幅度值各产⽣⼀个回波,在⼀个 K空间每次填充多条线,使成像时间成倍缩短。

回波链越长,扫描时间越短,但信噪⽐也越低,允许扫描的层数也减少。

流动补偿技术
⽤⼀特定梯度场补偿⾎流、脑脊液中流动的质⼦,可消除或减轻其慢流动时产⽣的伪影,增加信号强度。

⾎液或脑脊液流动,在相位编码⽅向产⽣伪影。

选择时,应使频率编码⽅向或层⾯选择⽅向与⾎流⽅向相垂直。

流动补偿技术常⽤于 FSE T 2 加权序列以及 MRA 中(⼤⾎管存在的部位)。

T 1 加权时不⽤,因为 T 1 加权脑脊液为低信号,⽽且最短 TE延长。

呼吸补偿技术
在呼吸运动敏感的相位⽅向,集中采集呼吸周期呼⽓末⾄吸⽓初阶段的信号,可最⼤限度地抑制呼吸运动造成的伪影。

呼吸补偿技术⽤于 T1 加权检查胸、腹部呼吸运动伪影⼤的部位。

扫描时间
常规 SE序列的扫描时间:扫描时间 = TR*Ny*NEX,式中:TR 为重复时间;Ny为相位编码步级数;NEX为信号平均次数。

FSE序列的扫描时间:扫描时间 =( TR*Ny*NEX)/ETL,式中:TR、Ny、NEX物理意义同公式 7;ETL为回波链长度。

FSE序列所需时间是 SE序列的 1/ETL。

三维 MRI 由于是容积采集,需要增加层⾯⽅向的相位编码,容积内需要分为⼏层则需要进⾏同样步级的的相位编码。

其采集时间按以下公式计算:扫描时间 = TR*Ny*NEX*S,式中 S为容积范围的分层数,其它同⼆维采集。

从以上得知,实际上影响采集时间的因素主要是 TR 的长短和 TR需要重复的总次数。

任何⼀项⼯作,不管是个⼈或群体去进⾏,都需要反复操作、⾟勤劳动才能完成。

每⼀次具体实践的过程中,都会有成绩与失误、经验与教训,及时总结就会及时取得经验教训,提⾼认识和⼯作技能。

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