医学影像成像原理特殊MRI序列

而脂质中氢质子参生了共振，但我们并不测这次RF 激励的磁共振信号，此RF就称脂肪预饱和RF
然后我们再用一个常规成像的RF：即频 率范围较宽的的RF脉冲，可以同时激励脂质 和水分中的氢质子。 这时脂肪中氢质子因处于共振吸收状态， 不能再吸叫能量； 而水分子中氢质子则能吸收能量，从而产 生共振，并可测得信号。也就是说，图像中 脂质分子的信号是消失或减弱的，从而得到 脂肪抑制信号
常规扫描
抑脂
MRI仪器如何分辨脂肪？
脂肪在MRI上有两个与众不同的显著特 点，其中一个特点就是在同一外磁场中人 体内脂质的氢质子的进动频率（磁共振频 率）与水分子的氢质子有细微的差别。
B0
拉莫尔公式： = .B （进动频率） = （磁旋比）.B（外磁场强度）
从拉莫尔方程 = .B中我们得知原子 核的进动频率主要取决于： 1)原子核本身的性质 2)外磁场强度 后来进一步的研究表明，原子核周围电 子云（由原子核所处的分子结构所决定）对 有拉莫尔频率有细微的影响，这种影响同样 与外磁场强度成正比
Z
可以测信号吗？
180度脉冲激励以后
要想在180度反转脉冲后测MR信号， 应该怎么办？
要想测信号，我们必须再用一个90 度脉冲激励。
那么这样与直接用90度激励脉冲有 何区别？
我们首先来考察一下，如果在180度脉冲后不 再应用任何激励脉冲情况下的relaxation过程
90度脉冲作用以 后relaxation
Z
Z
Time
180度脉冲作用 以后relaxation
纵 向 磁 化 矢 量 Time （ms） 90度脉冲
纵 向 磁 化 矢 量
Time （ms） 180度脉冲
考虑一下有两种不同组织的情况
与90度脉冲相比，180度脉冲能将组织的纵向弛豫差 别增加1倍，也就是说T1对比增加1倍
纵向磁化量不能被直接探测到，当然纵向磁化量间 的差值也不能被直接测量到。要想测这个差值，必须要 再用90度脉冲，而用了90度脉冲以后，这个磁化量间 的差值就能被测到。
• STIR脂肪抑制 T1WI
– – – – – TE选择最短（全回波） TR大于2000ms 0.5T以下的设备，TI设置在90-140ms 1.5T的设备上，TI设置在150170ms 3.0T的设备上，TI设置在170190ms
常用的IR序列 1、STIR
即短时翻转序列，ST为short time即短TI （比如 在1.5T主磁场中采用150ms的翻转时间）
• FS的作用 • 如何分辨脂肪 • 优缺点
脂肪饱和技术（Fat Saturation）， 又叫频率选择脂肪预饱和技术，是临床上 广泛使用的两种MRI脂肪抑制技术之一
为什么要抑脂？
为什么说大家都说MRI就是看水分子的？
但是脂肪也是MRI的观察组织； 脂肪的分布
常规扫描
抑脂扫描
常规扫描
抑脂扫描
结论：180反转脉冲增大了不同组织间的T1 差别 （纵向弛豫差别）
问题：单独的IR序列能体现横向磁驰豫（T2 ）差别吗？
再来看第二个要点： 何时施加90度激励脉 冲？即180度反转脉 冲与90度激励脉冲的 时间间隔，称之为翻 转时间（Time of inversion,TI） 太早或太迟行不行？
纵 向 磁 化 矢 量
组织1代表 脂肪
脂肪组织T1值远短于其它各种人体组织的特 点（即脂脉组织纵向弛豫特别快），在脂肪 组织信号因较快的纵向弛豫而率先接近零点 时的给予90度脉冲则脂肪的磁化量不能被测 到。
结论：STIR可以抑制脂肪组织信号
2、FLAIR （Fluid-attenuated inversion recovery）
考虑一下采用长TI的情况，比如在1.5T磁共振仪中采用 2000ms的TI值
纵 向 磁 化 矢 量
180度脉冲 作用后
Time （ms）
在180度脉冲后很长时间内如虚线时间点时组织1、 2和3的纵向磁化量为多大以及相互差别多大？
如果在此时间施加90度脉冲（长TI），三种组织 的纵向磁化量即转化为可测量的横向磁化量。
计算水和脂质中的氢质子进动频率差
已知在1.5T磁共振成像仪中，水分子中 氢质子比脂质中氢质子慢了224Hz,那么在 0.5T的仪器中，二者相差多少Hz？
下面我们用一个频率范围较窄并在脂质中 质子进动频率左右的射频脉冲（RF）来激励 人体，看会出现什么状况
水分子中氢质子不受影响，不能吸收RF能量， 即不参生共振
Time （ms） 180度脉冲
TI为IR序列中的关键参数
IR产生的是T1对比度所以TI的选择也与组织 的T1值有关
IR序列的对比参数
• IR T1WI
– 0.5T以下的设备，TI应设置在400-600ms – 1.5T的设备上，TI应该设置在700900ms – 3.0T的设备上，TI应该设置在8001000ms
思考短TI会参生什么效果？
1、对于大部分组织而言能明显增加彼此T1对比度？ 2、能使某些组织信号明显增强？ 3、能使某些组织信号明显减弱？
纵 向 磁 化 矢 量
1
2
3
180度脉冲 作用后
Time （ms）
在180度脉冲后很短时间内如虚线时间点时组织1、 2和3的纵向磁化量为多大以及相互差别多大？
如果在此时间施加90度脉冲（短TI），三种组织 的纵向磁化量即转化为可测量的横向磁化量。
问题：
1.如果肪脂预饱和RF频率范围 也覆盖了水 氢质子进动频率 ---缺点1，不利于低场机使用
2.如果不同部位的脂肪质子进动频率不一致 会怎么样
---缺点2，抑脂不均匀
优点：与另一种常用STIR比较才知道。
哪一张是FS图
wenku.baidu.com
反转恢复(Inversion Recovery,IR)序列
构成 :180°反转脉冲 + 90°激发脉冲 2个要点：一个特别的脉冲和一个特别的时间间隔
组织1代 表脑脊液
一个特别的脉冲
从MRI原理角度看，对照“90 度激励脉冲”，思考为什么要使用 “180度反转脉冲”？
那么我们首先要回答“180度反 转脉冲”会参生哪些效果
复习一下90度脉冲
激励 （excitation）
弛豫 （relaxation）
活动的箭头表磁矢量
Z
未激励以前
Z
可以测信号吗？ 90度脉冲激励以后