第四章 磁共振检查技术 第四节

• 7.回波时间 激发脉冲与产生回波（即 读出信号）之间的间隔时间称为回波时 间（echo time；TE）。激发脉冲停止后， 开始横向弛豫，横向磁化矢量随时间逐 渐减小，而回波信号的大小取决于读出 信号时的横向磁化矢量的大小。TE决定 着读出信号前横向磁化的衰减量，因此 延长TE，会使横向磁化的衰减的多，产 生的信号少，导致图像信噪比下降；反 之，缩短TE，横向磁化的衰减的少，产 生的信号多，图像信噪比提高。
• 4.信噪比和空间分辨力之间的相互影响 信噪比与体素的大小成正比，因此空间 分辨力直接影响信噪比的大小。以颞颌 关节和体部成像为例，颞颌关节成像 FOV12cm、层厚3mm，体部成像FOV36cm， 层厚6mm，两者矩阵均为256×256，则体 部成像的体素尺寸是颞颌关节成像的18 倍。因此如果使用同样的线圈，体部成 像的信噪比将会是颞颌关节成像的18倍。
• 4.FOV FOV由跨越图像的水平和垂直两 个方向的距离确定的。最小FOV是由梯度 场强的峰值和梯度间期决定的，通过增 大频率和相位编码梯度磁场的强度可以 减小FOV。 • 在矩阵不变的情况下，随着FOV的减小， 图像的空间分辨力将会提高，而信噪比 则下降，图像的空间分辨力与FOV成正比， 而信噪比与FOV的平方根成正比。另外， 减小FOV也可导致卷折伪影，并加重化学 位移伪影。
• 层面内分辨力=像素尺寸=视野/矩阵
• 所以当FOV一定时，像素矩阵越大，空间分辨力越高；像素 矩阵越小，空间分辨力越低。当像素矩阵一定时，FOV越小，
空间分辨力越高；FOV越大，空间分辨力越低。
• 2. 信噪比 图像信噪比是指图像中的信 号能量与噪声能量之比。对一个体素而 言，其信噪比就是该体素的信号强度除 以体素的噪声值。 • 在 MR 成像中有很多因素可以影响信噪比， 对于某一区域的信噪比可以用一个式子 表示： • 信噪比=k×质子密度×体素体积×磁化 量×(激发次数)1/2
• 6.重复时间 两个激发脉冲间的间隔时间称为 重复时间。激发脉冲停止后，开始纵向弛豫， 纵向磁化矢量随时间逐渐恢复增大，TR时间决 定着激发脉冲发射之前纵向磁化矢量恢复的大 小。回波信号的大小取决于读出信号时的横向 磁化矢量的大小，横向磁化矢量的大小又依赖 于翻转的纵向磁化矢量的大小。因此延长TR可 以使纵向磁化恢复的多（TR足够长时，全部纵 向磁化得到恢复），因而在下一次激励时将有 更多的横向磁化，产生的信号量多，提高了图 像信噪比；反之，缩短TR，仅有部分纵向磁化 恢复，在下一次激励时的横向磁化就小，产生 的信号量少，降低了图像信噪比。
• 3.对比度 对比度是指组织之间信号强度的相 对差异。两种组织的对比度常以下式表示： |S1-S2|/|S1+S2| • C为对比度，S1、S2分别为两组织的信号强度。 • MRI 图像的对比度有时由于严重的噪声影响， 而不能真实反映图像质量，因此必须把噪声考 虑在内，在 MRI 中经常用对比噪声比来评价图 像质量。两种相关组织的对比度噪声比代表两 种组织的信噪比的差异，所以 CNR=SNRA-SNRB CNR表示对比度噪声比，SNR与SNR分别代表A、B 两种组织的信噪比。
• 5.采集矩阵 图像采集矩阵（matrix） 代表沿频率编码和相位编码方向的像素 数目（即编码次数），即图像矩阵=频率 编码次数×相位编码次数。例如频率编 码次数为256，相位编码次数为192，则 矩阵为256×192。 • 在FOV不变的情况下，随着采集矩阵的增 加，图像的空间分辨力将会提高，而信 噪比则下降。另外，矩阵的增加也会延 长成像时间，成像时间正比于相位编码 的次数，即相位编码方向的像素数目。
二、成像参数对MRI图像质量的影响
• 1.激励次数 激励次数也称平均次数 （ number of signal average；NSA）， 是每个相位编码数据采集的重复次数。 • 从SNR公式可知，信噪比与NEX的平方根 成正比，增加NEX可以提高图像的信噪比； 反之，减少NEX会降低图像的信噪比。
• 在设置成像参数时应特别注意SNR是影响 图像质量的最重要因素。一般情况下， 图像SNR高时，多能同时满足对CNR的要 求。不应追求过高的空间分辨力而牺牲 SNR，如选择3mm以下的层厚、很大的矩 阵或很小的FOV（如8mm）。有时层厚减 少1mm并不能明显提高空间分辨力，却可 能造成SNR的严重丧失，而当SNR很低时， 再高的空间分辨力也将失效。
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• 2. 层厚 层厚的选择依赖于多种因素， 例如，解剖区域、要成像的组织结构的 尺寸、扫描序列所允许的扫描层数、信 噪比的要求、主磁场和梯度磁场的强度 等等。 • 层面越厚，产生的信号越多，信噪比越 高。但是越厚，则垂直于层面方向的空 间分辨力越低，而且部分容积效应也大。
• 3.层面间距 层面间距是指层面之间的 间隔。理想的成像是无间隔连续扫描， 但是这对RF脉冲的形状（或包络）有一 定的要求，而实际产生的RF脉冲并不象 理想的那样精确。在对目标层面激励时， 由于射频脉冲的非理想性，将引起相邻 层面内的质子受到额外的激励，形成层 面交叉干扰（cross talk）。图4-2显示 了RF脉冲激励的层面形状，如果层面无 间距或者层面间距小都会引起层面之间 的交叉干扰激励。
两个相邻层面受RF脉冲激励的相互干扰示意图
• 这种额外激励使得层面所经历的有效TR比设置 的TR要短（因为先受到前面层面脉冲的激发， 比设置的时间早），磁化矢量恢复不足，会导 致信号强度降低。TR的缩短对信号的影响还与 脉冲序列有关，这种作用对T2 加权像的影响要 大于 T1 加权像。因此，在 T2 加权像上层面间距 一般选用层厚的20%～50%可去除层面间的交叉 干扰； T1 加权像上层面间距一般选用层厚的 10%～30%可去除层面间的交叉干扰。 • 与二维采集不同，三维采集没有相邻层面间的 交叉干扰，但是相邻层块之间也会有交叉干扰。
第四节 成像参数的选择
一、MRI图像质量的评价指标
• 1.空间分辨力 空间分辨力是指影像对物 体细节的分辨能力，是指在一定的对比 度下，影像能够分辨的邻接物体的空间 最小距离。而在影像学中，空间分辨力 是靠每个体素表现出来的，空间分辨力 取决于体素的大小。体素容积小，空间 分辨力高；体素容积大，则空间分辨力 低。