低场磁共振水脂分离技术的临床应用26页PPT
02 MRI中的水与脂：概念、应用及误区
• DWI检测组织中限制性扩散的方向及受限程度
24
4
DWI序列
90° 180°
DWI产生对比的原理
常规DWI，扩散梯度场对细胞外自由水运动敏感 T2WI基础上，施加扩散梯度，组织信号衰减 自由水扩散越自由 = 信号丢失多，DWI信号越低 自由水扩散越受限 = 信号丢失少，DWI信号越高
1.0 0.083 0.066 0.016 0.093 0.0005 0.029 0.096 0.83
2
*磁性原子核的中子数和质子数至少其一是奇数
MRI的信号来源
• MRI的直接信号来源（氢质子）
–水 √ –脂肪 √ –蛋白质 × –其他大分子 ×
MRI中的水分子
H
• 多数组织信号来源于水分子中的氢 • MRI中的水分子概念较多 • 很多医生对这些概念比较模糊
FLAIR (TIR)
21
FSE-T2WI
SE-T1WI增强
22
3. DWI中的水分子
• 自由水扩散自由，信号衰减多 • 结合水扩散受限，信号衰减少
DWI
无创探测活体组织中水分子扩散的唯一方法 信号来源于组织中的自由水 结合水尽管运动受限，但仍不能产生信号 不同组织对自由水扩散限制程度不同 产生DWI对比 检测组织中限制性扩散的受限程度
2. FLAIR序列中的水分子
• FLAIR：液体抑制反转恢复 • 自由水抑制，而采集结合水信号？
FLAIR
快速反转恢复序列之一 利用水样液体长T1值的特点
对照组: FLAIR
对照组:T1WI SE+MT
低场核磁共振检测技术
T 1 弛 豫 率
1 8 1 6 1 4
T 2 弛 豫 率
1000/T T1( 1/s)
1 0 8 6 4 2 0 -1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 01 1 0
y = 0 .0 9 6 x + 0 .3 7 7 2 2 R = 0 .9 9 9 8
食品农业测试案例
·重复性：标准偏差小于0.1%
测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 Mean STD 黄豆 含油率% 18.09 18.07 18.07 18.06 18.04 18.03 18.05 18.02 18.05 0.02 含水率% 6.31 6.30 6.48 6.41 6.33 6.43 6.41 6.24 6.36 0.08 含油率% 1.86 1.85 1.80 1.82 1.81 1.85 1.87 1.82 1.84 0.03 小米 含水率% 11.34 11.36 11.49 11.31 11.60 11.49 11.50 11.52 11.45 0.10
可视化观察冻土融化过程
上图中亮的信号代表水分，随着融化的进行，信号逐渐从外部向内部发展，最后完全融化。 图中 ， 着 ， 部 部 ，最 高压驱替
石油能源测试案例
MnCl溶液驱油（水驱油）过程 （
1. 从红色-黄色-蓝色，信号 依次减弱； 2. 油的信号强，MnCl的水 的 的水 溶液的信号弱； 左图水驱油的过程是从左到 右驱替，首先岩心的靠左孔 隙内的油被水驱替走，随着 驱替时间的延长，水慢慢从 岩心的左边扩散到整个岩心， 直到最后 走岩 内的 有 直到最后驱走岩心内的所有 油。
农业领域测试案例
在线分享会水脂分离脂肪定量原理篇
在线分享会水脂分离脂肪定量原理篇前言水脂分离技术：Flex技术、Ideal技术脂肪定量技术：Ideal IQ技术第三期分享会介绍了传统的脂肪抑制和脂肪检测技术。
但是此类技术有一个局限，要想获得信噪比高、压脂均匀、且不会受到磁场是否均匀干扰的高质量的压脂图像，会非常困难。
针对这一难题的技术解决方案，就是今天将要进一步探讨的水脂分离技术，和在其基础上的脂肪定量技术。
水脂分离技术可以把水的信号和脂肪的信号单独显示出来，单独成像获得水像和脂像，一幅水像相当于完全把脂肪剔除的压脂图像，在GE的磁共振应用平台上，水脂分离技术有-Flex技术和Ideal技术。
在水脂分离技术基础上，可以进行精确的脂肪定量技术，在GE平台上比较有优势的技术叫做Ideal IQ技术，本期的内容就是和大家分享这些技术的技术特点及其临床应用。
水脂分离技术水脂分离技术有-Flex技术和Ideal技术，其基础是Dixon技术。
在介绍水脂分离技术之前，我们首先了解一下传统的Dixon技术。
Dixon由于化学效应的存在，水和脂中氢质子的进动频率不同，这也是Dixon技术的立足点。
1984年，Thomas Dixon先生首先提出了Dixon两点法，它利用同相位和反相位的数学运算获得水像和脂像：但是这种两点法获得的水像和脂像只是通过简单的数学运算和图像后处理得到的，并没有考虑一些相关的影响因素，比如主磁场的不均匀可能会导致水和脂肪中氢质子的进动频率差异发生变化，会出现相位累积的错误，如果不能很好地对水和脂肪中的氢质子的相位误差进行校正的话，这种简单的图像加减并不能得到准确的脂像和水像。
1991年，有学者针对Dixon两点法提出了进一步的技术改进，也就是Dixon三点法，其利用三个回波采集三幅图像，利用其中两幅相位相差2π的图像卷积来确定B0场，从而消除相位累积的错误，进而实现水像和脂像的准确获得，该方法提出后有了一定的应用，但是在实践应用中发现，当水和脂肪的比例为1时，得到的水像和脂像就不可行了。
低场磁共振水脂分离技术的临床应用PPT参考幻灯片共26页
谢谢！
低场磁共振水脂分离技术的去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
低场磁共振水脂分离技术在骨关节的应用价值
低场磁共振水脂分离技术在骨关节的应用价值【摘要】目的探讨低场磁共振水脂分离技术对骨关节异常诊断的临床意义。
方法回顾性分析我院2009年1月至2011年1月应用低场磁共振水脂分离技术平扫骨关节存在异常的61例患者影像资料。
结果61例患者经低场磁共振检测骨关节异常，其中24例病变侵及骨质和骨髓，11例有骨膜反应，27例侵及周围软组织。
2例患者病变处软组织存在血管波动伪影，无法辨别是否存在软组织受累。
结论低场磁共振水脂分离技术可以准确检测骨关节损伤，选择脂肪抑制序列清晰显示骨关节异常，明确病变部位、程度及范围，准确提供临床诊断依据，对临床早期诊断具有指导意义。
【关键词】骨关节；低场磁共振；水脂分离骨关节异常提示患者可能存在炎症、创伤、肿瘤或者骨结构不完整、骨质破坏等［1］。
及时发现病变，追踪治疗进展和效果，判断治疗后是否复发具有重要的临床意义。
传统X 线、CT及超声检查很难准确诊断骨关节损伤情况。
低场磁共振检测分辨率高，具有较好的敏感性和特异性，显著优于X线和CT。
磁共振平扫发现病变再增强扫描，高分辨率薄层成像显示骨髓、骨质、骨膜、软组织以及骨关节表面和内部结构，清晰显示病变侵袭范围，是骨关节病变的首选影像诊断方法。
水脂分离技术可以抑制脂肪，抑制脂肪对于病变检测非常重要，特别是骨关节［2］。
通过水脂分离去除脂肪干扰可以清晰显现骨关节病变。
而低场磁共振无法使用化学饱和脂肪抑制技术，只能使用水脂分离技术。
本研究回顾性分析我院2009年1月至2011年1月应用低场磁共振水脂分离技术平扫骨关节存在异常的61例患者资料，现将结果汇报如下。
1 资料与方法1 1 一般资料选择我院2009年1月至2011年1月行低场磁共振平扫骨关节异常患者61例，男25例，女36例，年龄14~67岁，平均435岁。
入选患者均存在明显的外伤，表征为受外伤后骨关节不同程度的肿胀和疼痛、累及骨关节活动障碍，不能承受重力。
病变位置胫腓骨远端7例，胫腓骨近端部8例，尺挠骨远端4例，尺挠骨近端9例，膝关节10例，肘关节5例，肩关节8例，踝关节10例。
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56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
最新磁共振常用压脂技术[课件]]ppt课件
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Advantages :
1, FS is lipid specific 2, FS can be used with any imaging sequence 3, FS has higher signal-to-noise ratio 4, Relatively fast
Disadvantages :
[临床表现]：发热、恶寒、舌苔薄白、脉浮为主 ，或见鼻塞，流涕，喷嚏，咽喉痒痛微咳。
[特点]一般以新起恶寒发热并见，病程短，内部 脏腑的证券不明显为特点。
（二）里证
泛指病变部位在脏腑内的证候。
[成因]：一是表证不解，病邪传里，形成里 证二是外邪直接入里，侵犯脏腑等部位而 致。
[临床表现]：基本特征是无新起的恶寒发热 并见，以脏腑功能失调证候为主要表现。
2, FS is used to detect adipose tissue.
Chemical shift selective saturation, CHESS
water - lipid ≈ 3.5 PPM (150Hz/T). A frequency-selective saturation radio-
1、但热不寒，喜凉、口渴、面赤、肢体湿 、大便干、小便黄、舌红苔黄、脉数者为 热证。
2、但寒不热，喜温、口不渴，面白、肢体 凉、大便稀、舌淡苔白、脉迟或紧者为寒 证。
三、虚实辩证
虚实是用以概括和辨别正气强弱和正邪盛 衰的两个纲领。
（一）虚证
虚证是人体正气虚弱、不足为主所产生的 各种虚弱证候群。
[临床表现]：临床表现不一。一般是以久病、 势缓者多虚证。耗损过多者多虚证，体质素 弱者多虚证。
2, The process is very complex Take a 90 。 pulse as an example 1-1 mode: 45+45 1-2-1 mode: 22.5+45+22.5 1-3-3-1 mode: 11.25+33.75+33.75+11.25
脑磁共振波谱成像技术及应用PPT课件
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兴趣区对MRS的影响
• 兴趣区大小直接影响波谱曲线的准确性，过小信号相对较低； 过大容易受周围组织的干扰，产生部分容积效应。依据病灶 大小决定，SV而言，对弥散病变，体素通常为 2cm×2cm×2cm，局灶性病变，体素可减小
缺点：选择长TE，不易检出短T2物质，如脂质
对于在体的临床评价，PRESS具有高的 信噪比且时效性好，最常用（3.0T）。
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MRS检查方法选择
1、单体素氢质子（Single voxel，SV）MRS • 覆盖范围有限，一次采集只能分析一个区域，适用于局限性病变，后颅窝病变 • 采集时间短，一般3~5分钟 • 谱线定性分析容易
第17页 PRESS • TR 1500 ms • TE 144/35 ms • FOV 24 cm • Voxel size 8cm3
• 自动预扫描后获得的 参数：
• 半高全宽小于10Hz • 水抑制大于95%
• NEX 8
• Scan time 3 min
40s
同，其周围磁场强度会有轻微的变化，共振频率会有差别，这种现象称为化学位移 （Chemical Shift ）， • 不同化合物的相同原子核之间，相同的化合物不同原子核之间，共振频率的差别就 是MRS的理论基础
第3页/共60页
MRS如何生成
• 射频脉冲
原子核激励
驰豫
信号呈指数衰减（自由感应衰减）
傅立叶变换
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波谱评价
• 具有诊断质量的波谱应有平直的基线和明确的窄峰。
低场磁共振水脂分离技术的临床应用_140
腹部水脂分离成像
T1W 脂肪抑制的实现，新突破（一次憋气 ，两组图像）
脂水分离用于增强扫描
肾周由于高信号脂肪存 在，发现病变和鉴别较 困难。此例脂肪被抑制 后，病变清晰显示，左 肾癌(蓝箭)和右肾囊肿 (红箭)。
脂水分离技术的临床应用
n SE脂水分离技术与GRE脂水分离技术均属 于three-point Dixon脂肪抑制技术，均同时 显示水及脂肪两套图像；3D-SPGR用于血 管成像及T1WI成像。与in-phase及out-phase 成像不同， in-phase属于TIWI成像， outphase抑制脂水混合组织。
Dixon的技术优势
n 低场系统不能缺少的技术： 由于受到各类条件的限制，低场系统上最常使
用的压脂方法是STIR，然而这种方法无法获得良 好的T1 加权压脂图像。Dixon方法可以很好的解 决这一问题， 得到良好的T1 加权压脂图像。 n Dixon方法的另一优点在于，一次扫描能够同时获 得水、脂两幅图像。
脂水分离
T1WI
T2*WI
踝关节
临床应用举例
关节软骨
n 水脂分离序列在低场强开放式磁共振系统 中，脂肪抑制效果满意，图像清晰。诊断 关节软骨损伤的敏感性和特异性均较高， 是一种十分有效的检查技术。
软骨骨折
关节软骨不全骨折
3D SPGR WATER
软骨骨折
3D SPGR WATER
T1 WATER GRE
Dixon技术水脂分离原理
n 磁共振信号由水、脂两个分量构成。磁共振捕捉的信号是 体素内两个信号的向量和。Dixon方法借助向量运算将磁 共振信号分解，求解出水、脂分量，实现水脂分离。
n 最初的水脂分离方法是由W Thomas Dixon于1984年提出。 他利用一张同相位像(IP)和一张反相位像(OP)，通过简单 的计算来获得水图和脂图。由于这种方法使用了两个不同 TE的图像，也被称为两点Dixon 方法： W=(IP+OP)/2 F=(IP－OP)/2
探讨低场核磁共振技术在食品安全快速检测中的应用
与平均肉食鸡水分分布及保水性的对 比，可清晰了解到样本鸡肉的品质， 同样可以得出电压击晕的方式可以减 少后续储藏中鸡肉水分的流失。
LF-NMR 技 术 可 检 测 食 品 样 本 的 加热模式及加热后的口感，通过对食 品蒸煮时油脂的动态检测，可以充分 了解食品煎炸油是否达标。运用 LFNMR 技术进行油脂检测时，可以通过 检测食品煎炸油的弛豫时间，以此判 断食品煎炸油是否符合检测标准，常 见的地沟油有煎炸老油、泔水油、过 期油以及阴沟油，但无论是哪一种油， 通过高温氧化后，都会产生大量有毒 聚合物。有毒聚合物在低场核磁共振 弛豫图谱中，表现为特征小峰，通过 F-NMR 共振图谱可以直接区分出大部 分地沟油，以此达成食品安全的快速 检测。 2.2 在食品安全掺假检测中的应用
综 上， 低 场 核 磁 共 振 技 术 发 挥 着 愈来愈重要的作用，其快速、无损、 重复性高的特点决定了此项技术具有 良好的发展前景 , 可多方位检测食品品 质、食品掺假和食品微生物，使人们 的食品安全得到保障。 参考文献
[1] 徐 锦 忠 . 我 国 食 品 安 全 检 测 能 力 现 状 和 局 限 性 [J]. 质 量 与 认 证 ,2019(7):37-38.
关键词：低场核磁共振技术；食品安全；快速检测
食品安全检测是按照国家食品安 全指标来检测食品中的有害物质，而 低场核磁共振技术的发展，弥补了传 统安全检测技术的不足，促进了食品 安 全 工 业 向 大 规 模、 自 动 化 方 向 的 转变。 1 低场核磁共振技术的优势
LF-NMR 属 于 亚 微 观 领 域， 低 场 核磁共振技术由于场强较低，在进行 食品安全快速检测时，对于食品样本 内部可做到无损检测，在一定程度上 维 护 了 样 本 的 原 有 结 构，LF-NMR 主 要用于测试分子与分子之间的力学信 息，通过弛豫时间及扩散系数得到分 子运动信息与分子与分子之间的作用 信息 [1]。相较于传统检测方法，低场 核磁共振技术能够实现在线测量，其 设备体系小，费用低，不需要专用场 地进行安装，NMR 设备也因此具有维 护成本低的优势。 2 在快速检测食品安全中低场核 磁共振技术的应用 2.1 在食品安全品质检测中的应用
一种磁共振成像中的DIXON水脂分离方法发明专利
一种磁共振成像中的DIXON水脂分离方法技术领域本发明涉及一种磁共振成像中的水脂分离方法，尤其涉及一种改进的DIXON 水脂分离方法。
背景技术人体MRI（磁共振成像）信号主要来源于两种成分：水和脂肪。
水分子中的氢质子的化学键为O-H键，而脂肪分子中氢质子的化学键为C-H键。
由于这两种结构中氢质子周围电子云分布的不同，造成水分子中氢质子所感受到的磁场强度稍高些，最终导致水分子中氢质子的进动频率要比脂肪分子中氢质子稍快些，其差别为3.5ppm，相当于150Hz/T，这种进动频率差异随着场强的增大而加大。
例如场强为1.5T，水分子比脂肪分子中的氢质子进动频率快225Hz。
在磁共振成像常用的GRET1WI序列中，可以通过选择不同的回波时间（TE）得到水与脂肪信号正反相位图像。
第一个同相位TE=1000ms÷［150Hz/T×场强］第一个反相位TE=第一个同相位TE÷2对于场强为1.5T，第一个同相位TE=1000÷（150×1.5）=4.4ms第一个反相位TE=2.2ms利用同相位和反相位图像，可产生单独的“水”或“脂肪”信号的图像：W：水的信号强度；F：脂肪的信号强度I同：水与脂肪同相位信号；I反：水与脂肪反相位信号那么：I同=W+F；I反=W-F这样，两式分别相加和相减，得出：W=（I同+I反）/2；F=（I同-I反）/2就可以进行单独的水或脂肪的成像，也叫水脂分离成像，即原始DIXON技术[DixonWT,Simpleprotonspectroscopicimaging,Radiology153:189-194 (1984)]。
DIXON技术也可用干SE或FSE序列。
但是,在主磁场不均匀的情况下,原始DIXON技术无法实现水脂分离.只有采用改进后的DIXON方法,通过分析处理多回波磁共振信号,来实现主磁场不均匀情况下的水脂分离。
相关的文献有：GloverGH,SchneiderE,Three-pointDixon techniquefortruewater/fatdecompositionwithBoinhomogeneitycorrection, MagneticResonanceinMedicine18:371-383(1991);ZhangW,GoldhaberDM, KramerDM,SeparationofWaterandFatMRImagesinaSingleScanat35TUsing“Sandwich”Echoes,JournalofMagneticResonanceImaging6:909-917 (1996)。
一种实现水脂分离的磁共振成像方法[发明专利]
![一种实现水脂分离的磁共振成像方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f2729c2b11a6f524ccbff121dd36a32d7375c79d.png)
(10)申请公布号 CN 102232831 A(43)申请公布日 2011.11.09C N 102232831 A*CN102232831A*(21)申请号 201010160445.8(22)申请日 2010.04.30A61B 5/055(2006.01)G01R 33/56(2006.01)(71)申请人西门子(深圳)磁共振有限公司地址518057 广东省深圳市高新区中区高新中二道西门子磁共振园(72)发明人翁得河(54)发明名称一种实现水脂分离的磁共振成像方法(57)摘要本发明涉及磁共振成像技术领域，公开了一种实现水脂分离的磁共振成像方法，该方法包括：利用BLADE 轨迹采集一幅同相位图像原始数据和两幅反相位图像原始数据；根据所述同相位图像原始数据重建同相位图像，并且利用所述同相位图像原始数据对所述反相位图像原始数据进行相位校正，并重建反相位图像；根据所述同相位图像和反相位图像计算水和脂肪的图像。
由于本发明采用BLADE 轨迹采集k 空间数据，从而继承了BLADE 轨迹对刚体运动和脉动不敏感的优点，降低了对运动伪影的敏感程度，并且还提高了图像的信噪比。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 6 页1.一种实现水脂分离的磁共振成像方法，该方法包括：利用刀锋伪影校正轨迹采集一幅同相位图像原始数据和两幅反相位图像原始数据；根据所述同相位图像原始数据重建同相位图像，并且利用所述同相位图像原始数据对所述反相位图像原始数据进行相位校正，并重建反相位图像；根据所述同相位图像和反相位图像计算水和脂肪的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对反相位图像原始数据进行相位校正包括：对反相位图像原始数据的数据带进行二维快速傅立叶变换；对同相位图像原始数据的相应数据带进行窗操作，并进行二维快速傅立叶变换，得到同相位图像的窗数据；从反相位图像原始数据的结果中去除所述同相位图像的窗数据的相位；对所得数据进行二维快速傅立叶逆变换。