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MR原理1

(2015-11-05 10:44:29)
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mr原理

1,组织弛豫越快,T1和T2值越短(短T1短T2)
2,场强与组织信号呈负相关:场强增高,组织信号减低(长T1短T2)。MR原理1
MR原理1
3,相位编码施加先于频率编码(1相2贫/1箱2瓶)。MR原理1

4,K空间,中央对比、外周细节
    K空间的特性主要表现为:(1)K空间中的点阵与图像的点阵不是一一对应的,K空间中每一点包含有扫描层面的全层信息;(2)K空间在Kx和Ky方向上都呈现镜像对称的特性;(3)填充K空间中央区域的MR信号(K空间

线)主要决定图像的对比,填充K空间周边区域的MR信号(K空间线)主要决定图像的解剖细节。

    K空间填充可以采用:循序对称填充,迂回轨迹,放射状轨迹(螺旋桨成像技术),螺旋状轨迹等。

5放射状填充轨迹:即Propeller(螺旋桨)技术(刀锋技术):主要用于回波链较长的FSE T2WI IR-FSE FLAIR序列。K空间采用了放射状填充,中心区域有很多的信息重复,因此可以大大减少运动伪影。

6K空间中心优先采集技术:应用于3D快速扰相梯度回波T1WI序列,包括透视实时触发技术进行的动态增强扫描和对比增强磁共振血管成像(CE-MRA)序列。在这类序列中,在参数调整界面-User CVs Sreen-可以选择K空间数据的填充顺序:CentricK空间中心优先采集发生于层面内的相位编码方向;Elliptical CentricK空间中心同时采集发生于层面内和层面间的相位编码方向。

7,自旋回波(SE)序列:是由一连串90°-180°脉冲构成的,90°激发脉冲后一定时间给予180°复相脉冲(Ti,为90度脉冲中点与180度脉冲中点的时间间隔),再经过一个Ti后,将产生一个自旋回波,把90°脉冲中点与回波中点的时间间隔定义为TE(TE=2Ti)。由于90°-180°脉冲需要反复进行,相邻两个90°脉冲中点的时间间隔定义为TR。

    图像的T1成分主要由重复时间(TR)决定;图像的T2成分主要由回波时间(TE)决定。选用很长的TR可以基本剔除组织T1值对图像对比的影响,选用很短的TE可以基本剔除组织T2值对图像对比的影响。

    SE序列T1WI应该选用最短的TE(一般为820ms),根据所需要的T1权重选用不同的TR一般为200600ms)。在一定的范围内TR越短,T1权重越重

    SE序列T2WI应该选择很长的TR,以尽量消除组织纵向弛豫对图像对比的污染,但TR的延长将成比例地增加采样时间,一般在场强为0.5 T以下的低场机,TR选择1500 ~2000 ms,在1.0 T到1.5 T的高场机一般TR选择2000~2500 ms。选择不同的TE则可得到不同的权重的T2WI,TE一般为50~150 ms,TE越长,T2权重越重

8,组织的MR信号强度signal intensitySI)可用下式来表示: 

SI K.N(H).e (-TE/T2).[1- (-TR/T1)]

上式中SI为信号强度;K为常数;N(H)是质子密度;e为自然常数,等于2.71828182845904TE为回波时间;TR为重复时间;T2为组织的T2值;T1为组织的T1值。从式中可以看出: 

1)质子密度越大,组织的信号越强; 

2T1值越短,组织的信号越强; 

3T2值越长,组织的信号越强;

4TE越短,组织的信号越强; 

5TR越长,组织的信号越强; 

6)当TE很短(<<T2),则(-TE/T2) 1,这时组织信号强度不受T2值的影响,即基本剔除了T2效应,到的将是T1WIPD 

7)当TR很长(>>T1),则(-TR/T1)0[1- (-TR/T1)] 1,这时组织信号强度几乎不受T1值的影响,即基本剔除了T1效应;到的将是T2WIPD 

8)如果TR很长(>>T1),同时很短(<<T2),则组织信号强度既不受T1值影响,也不受T2值影像,而仅与N(H)有关,得到将只能是PD 

9,血流的MR信号特点:血流有两种基本类型,即层流和湍流。

        MR原理1

    层流是指血流质点的运动方向都与血管长轴平行,但运动速度存在差别。与血管壁相接触的无限薄的血流层流速为零,越靠近血管壁的血流流速越慢,越靠近血管腔中心的血流速度逐渐递增,血管腔中心的血流速度最快,约为平均流速的2倍。这样实际上血流的速度呈抛物线分布(图a)。湍流是指除沿着血管长轴方向流动外,血流质点还在其他方向进行迅速不规则的运动,形成大小不一的漩涡(图b)。 

    血管里的血流是以层流为主还是以湍流为主受很多因素影响:(1)雷诺数,雷诺数代表惯性力和黏滞度的比率,即NR ρV/η,式中NR为雷诺数,ρ为血液密度,D为血管直径,V为血流平均速度,η为血液黏滞度。NR< 2000,血流趋于层流;NR> 3000,血流趋于湍流;NR介于20003000,则血流的变化比较复杂。从公式可以看出,管径大、血流快、低黏度容易导致湍流的产生。(2)血管其他因素,如血管狭窄、血管壁粗糙、血管分叉处、血管转弯或迂曲等必将导致湍流的产生

10,血流常表现为低信号,原因有:

1流空效应

2)扫描层面内质子群位置移动造成的信号衰减。

3)层流流速差别造成的失相位。

4)层流引起的分子旋转造成的失相位。

5湍流

11,流空效应:如果血流方向垂直或接近垂直于扫描层面,当施加90°脉冲时,层面内血管中的血液和周围静止组织同时被激发。当施加180°复相脉冲时(TE/2),层面内静止组织受到激发发生相位重聚产生回波;被90°脉冲激发过的血液在TE/2时间内已经离开受激发层面,不能接受180°脉冲,不产生回波;而此时层面内血管中为TE/2时间内新流入的血液,没有经过90°脉冲的激发,仅接受180°脉冲的激发也不产生回波,因而血管腔内没有MR信号产生而表现为黑色,这就是流空效应。在一定范围内,TE/2越长,流空效应越明显
12,血流在某些情况下也可表现为高信号,原因如下:

1流入增强效应。如果血流垂直于或基本垂直于扫描层面,同时所选用的TR比较短,这样层面内静止组织的质子群因没有足够的时间发生充分的纵向弛豫,出现饱和现象,即不能接受新的脉冲激发产生足够大的宏观横向磁化矢量,因而信号发生衰减。在多层面扫描时,血流上游方向第一层内血流的流入效应最强,信号很高,而血流方向的其他层面内由于血流中饱和的质子群逐渐增多,信号逐渐减弱。如在腹部梯度回波T1WI横断面图像上,上方第一层腹主动脉血流信号最强,层面越往下,血流信号逐渐减弱;而腔静脉血流信号最强者出现在下方第一层,层面越往上,血流信号逐渐减弱。

 2舒张期假门控现象。若射频脉冲周期与病人心动周期恰好同步,可导致动脉管腔内信号强度反常增强。这种现象的出现需两个条件:①TR值等于R-R间期或它的整数倍(如心率60/分钟,TR1000ms2000ms。②MR信号的采集在舒张晚期。其原因是血流在舒张期时较缓慢。这种现象在颅内血管不明显,因颅内血管的脉压差很小。 

3)非常缓慢的血流。

4偶回波效应。利用SE序列进行多回波成像时(如TE分别选择在20 ms40 ms60 ms80 ms),则在奇数回波的图像上(TE20 ms60 ms)血流的信号表现为低信号,而在偶数回波的图像上(TE40 ms80 ms)血流的信号表现为高信号。这种现象称为“偶回波效应”或称“偶回波相位重聚”。

5)血流在梯度回波序列上表现为高信号。

6稳态进动梯度回波序列FIESTA/ Balance-FFE/序列)。利用超短TRTE,血流呈现高信号。近年来推出的的稳态进动快速成像序列,由于采用了超短TR< 5 ms)和超短TE< 2 ms),即便是较快的动脉血流,流动(包括层流和湍流)对图像的影响也很小。该序列图像上,组织的信号强度取决于T2*/T1,因此血液T2*较长的特点得以表现出来,因此无论是动脉血流还是静脉血流都呈现高信号。

7)利用对比剂和超短TRTE的梯度回波T1WI序列,血液呈现高信号。如果利用一个超短TR和超短TE的梯度回波T1WI序列,血液的信号受流动影响很小,而主要取决于血液的T1值。由于该序列的TR很短,一般的组织因饱和而呈现较低信号。这时利用静脉团注对比剂的方法使血液的T1值明显缩短(明显短于脂肪的T1值),血液即呈现很高信号。

 

 

 

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