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磁共振最基本知识.doc

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资源描述:
T1 加权, TIWIT2 加权 T2WIT1 是纵向弛豫时间,T2 是横向弛豫时间不同的物质,在 T1WI、T2WI 、PdWI 上的成像信号是不同的(质子密度(proton density,PD )图像则主要反映组织的质子含量差别。)比如骨髓,在 T1、T2 都是白色的, PdWI 上是灰白的,水在T1WI 上 黑 T2WI 黑灰 在 PdWI 上表现为 白短 T1 组织是脂肪,蛋白质。中 T1 组织是脑,长 T1 组织是肌肉。椎管内由于充满脑脊液,所以在 T1 加权像上呈现低信号, T1 和 T2是组织在一定时间间隔内接受一系列脉冲后的物理变化特性,不同组织有不同的 T1 和 T2,它取决于组织内氢质子对磁场施加的射频脉冲的反应。T1 加权像、T2 加权像为磁共振检查中报告中常提到的术语,很多非专业人士不明白是什么意思,要想认识何为 T1 加权像、T2 加权像,请先了解几个基本概念1、磁共振mageticresonanceMR;在恒定磁场中的核子,在相应的射频脉冲激发后,其电磁能量的吸收和释放,称为磁共振。 2、TRrepetitiontime又称重复时间。MRI 的信号很弱,为提高MR 的信噪比,要求重复使用同一种脉冲序列,这个重复激发的间隔时间即称 TR。 3、TEechedelaytime又称回波时间,即射频脉冲放射后到采集回波信号之间的时间。 4、序列sequence指检查中使用的脉冲程序-组合。常用的有自旋回波SE,快速自旋回波FSE,梯度回波GE,翻转恢复序列 IR,平面回波序列EP。 5、加权像weightimage.WI为了评判被检测组织的各种参数,通过调节重复时间 TR。回波时间 TE,可以得到突出某种组织特征参数的图像,此图像称为加权像。 6、流空效应flowingvoid effect心血管内的血液由于流动迅速,使发射 MR 信号的氢质子离开接受范围,而测不到 MR 信号。 7、MR 血管成像有两种血管成像的模式,一是时间飞越法 time Offlight 即 TOF 法;二是相位对比法 phase contrast 即 PC 法。前者通过血流的质子群与静止组织之间的纵向矢量变化来成像,后者通过相位对比变化而区别周围静止组织,突出重建血管图像。目前以TOP 法临床应用较广泛。 8、MR 水成像根据 TW2 图像,可以抑制其它的组织,只显示静止的水份,这一技术可作脑室成像、胆道成像、尿路成像等。9、弛豫在射频脉冲的激发下,人体组织内氢质子吸收能量处于激发状态。射频脉冲终止后,处于激发状态的氢质子恢复其原始状态,这个过程称为弛豫。 了解了以上概念后,描述磁共振成像过程大致如下 人体组织中的原子核含基数质子或中子,一般指氢质子 在强磁场中磁化,梯度场给予空间定位后,射频脉冲激励特定进动频率的氢质子产生共振,接受激励的氢质子驰豫过程中释放能量,即磁共振信号,计算机将 MR 信号收集起来,按强度转换成黑白灰阶,按位置组成二维或三维的形态,最终组成 MR 图像。 总之,磁共振成像是利用原子核在磁场内共振产生的信号经重建成像的成像技术。了解了以上基本概念后我们就可以进一步了解何为 T1 加权成像、T2 加权成像了。所谓的加权就是“突出”的意思T1 加权成像(T1WI )---- 突出组织 T1 弛豫(纵向弛豫)差别。T1WI 主要反映组织纵向弛豫的差别。我们还是以甲、乙两种组织为例,假设这两种组织质子密度相同,但甲组织的纵向弛豫比乙组织快(即甲组织的 T1 值短于乙组织)。进入主磁场后由于质子密度一样,甲乙两种组织产生的纵向磁化矢量大小相同(图 14a),90°脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同,我们先不去理会这种横向磁化矢量,也不马上检测 MR 信号。射频脉冲关闭后,甲乙两种组织将发生纵向弛豫,由于甲组织的纵向弛豫比乙组织快,过一定时间以后,甲组织已经恢复的宏观纵向磁化矢量将大于乙组织(图 14b)。由于接收线圈不能检测到这种纵向磁化矢量的差别,必须使用第二个 90°脉冲。第二个 90°脉冲后,甲、乙两组织的宏观纵向磁化矢量将发生偏转,产生宏观横向磁化矢量,因为这时甲组织的纵向磁化矢量大于乙组织,其产生的横向磁化矢量将大于乙组织(图 14c),这时马上检测 MR 信号,甲组织产生的 MR 信号将高于乙组织(图 14d),这样就实现了 T1WI。在 T1WI 上,组织的T1 值越小,其 MR 信号强度越大。T2 加权成像(T2WI)----突出组织 T2 弛豫(横向弛豫)差别。T2WI 主要反映组织横向弛豫的差别。以甲、乙两种组织为例,假设这两种组织质子密度相同,但甲组织的横向弛豫比乙组织慢(即甲组织的 T2 值长于乙组织),进入主磁场后由于质子密度一样,甲乙两种组织产生的宏观纵向磁化矢量大小相同(图 13a),90°脉冲后产生的宏观横向磁化矢量的大小也相同(图 13b),我们不马上检测 MR 信号;甲乙两种组织的质子将发生横向弛豫,由于甲组织横向弛豫比乙组织慢,到一定时刻,甲组织衰减掉的宏观横向磁化矢量少于乙组织,其残留的宏观横向磁化矢量将大于乙组织(图 13c),这时检测 MR 信号,甲组织的 MR 信号强度将高于乙组织(图 13d),这样就实现了 T2WI。在 T2WI 上,组织的 T2 值越大,其 MR 信号强度越大。在任何序列图像上,信号采集时刻横向的磁化矢量越大,MR 信号越强。T1 加权像特点是短 TR、短 TET1 加权像,T1 像特点组织的T1 越短,恢复越快,信号就越强;组织的 T1 越长,恢复越慢,信号就越弱。T2 加权像特点是长 TR、长 TET2 加权像, T2 像特点组织的 T2 越长,恢复越慢,信号就越强;组织的 T2 越短,恢复越快,信号就越弱。质子密度加权像 长 TR、短 TE质子密度加权像 PD,图像特点组织的 rH 越大,信号就越强; rH 越小,信号就越弱。T1 加权像高信号的产生机制一般认为,T1 加权像上的高信号多由于出血或脂肪组织引起。但近年来的研究表明,T1 加权高信号尚可见于多种颅内病变中,包括肿瘤、脑血管病、代谢性疾病以及某些正常的生理状态下。在射频脉冲的激发下,人体组织内氢质子吸收能量处于激发状态。在弛豫过程中,氢质子将其吸收的能量释放到周围环境中,若质子及所处晶格中的质子也以与 Larmor 频率相似的频率进动,那么氢质子的能量释放就较快,组织的 T1 弛豫时间越短,T1 加权像其信号强度就越高。T1 弛豫时间缩短者有 3 种情况其一为结合水效应;其二为顺磁性物质;其三为脂类分子。,组织信号越强,图像上相应部分就越亮;组织信号越弱,图像上相应部分就越暗。但应注意,在 T1wI 和 T2wl 图像上,弛豫时间T1 值和 T2 值的长短与信号强度的高低之间的关系有所不同短的T1 值 简称为短 T1呈高信号,例如脂肪组织;长的 T1 值简称长 T1为低信号,例如脑脊液;短的 T2 值简称短 T2为低信号,例如骨皮质;长的 T2 值简称长 T2为高信号,例如脑脊液。囊变是一种较特殊的病理改变。囊内容物大体上可分为二种一种为含有纯水分,另一种为含有蛋白质水分。前者因其内容物为纯水,故具有长 T1 和长 T2 弛豫特点,在 T1 加权像上表现为低信号,在T2 加权像上表现为高信号与脑脊液信号相似。另一种为含有蛋白质水分的囊,其内水分子受大分子蛋白的吸引作用进入水化层时,质子的进动频率明显减低,当此结合水分子的进动频率达到或接近Larmor 频率时,在 T1 加权像上其信号强度有所增加,呈中等信号乃至高信号强度表现。在 T2 加权像上,信号强度也较高,呈白色高信号改变。T1 加权成像、T2 加权成像所谓的加权就是“突出”的意思T1 加权成像(T1WI) ----突出组织 T1 弛豫(纵向弛豫)差别T2 加权成像(T2WI) ----突出组织 T2 弛豫(横向弛豫)差别。在任何序列图像上,信号采集时刻横向的磁化矢量越大,MR 信号越强。T1 加权像 短 TR、短 TET1 加权像,T1 像特点组织的 T1 越短,恢复越快,信号就越强;组织的 T1 越长,恢复越慢,信号就越弱。T2 加权像 长 TR、长 TET2 加权像, T2 像特点组织的 T2越长,恢复越慢,信号就越强;组织的 T2 越短,恢复越快,信号就越弱。质子密度加权像 长 TR、短 TE质子密度加权像,图像特点组织的 rH 越大,信号就越强; rH 越小,信号就越弱。脑白质 65 脑灰质75 CSF 97 常规 SE 序列的特点最基本、最常用的脉冲序列。得到标准 T1 WI 、 T2 WI 图像。T1 WI 观察解剖好。T2 WI 有利于观察病变,对出血较敏感。伪影相对少(但由于成像时间长,病人易产生运动) 。成像速度慢。FSE 脉冲序列原理FSE 脉冲序列,在一次 900 脉冲后施加多次 1800 复相位脉冲,取得多次回波并进行多次相位编码,即在一个 TR 间期内完成多条 K 空间线的数据采集,使扫描时间大大缩短。在一次成像中得到同一层面的不同加权性质的图像。T1WI短 TE,20ms 短 TR,300600ms ETL26T2WI长 TE,100 长 TR,4000 ETL812优点时间短,显示病变。 缺点对出血不敏感,伪影多等。IR 序列特点IR 序列具有强 T1 对比特性;可设定 TI,饱和特定组织产生具有特征性对比图像STIR、FLAIR ;短 TI 对比常用于新生儿脑部成像;采集时间长,层面相对较少。STIR 序列Short TI Inversion Recovery在 IR 恢复过程中,组织的 MZ 都要过 0 点,但时间不同。利用这一特点,对某一组织进行抑制。如脂肪,由于其 T1 时间比其他组织短,取 TI0.69T1T1 为脂肪弛豫时间,脂肪的信号好过 0 点,接收不到它的信号。突出其他组织。FLAIR 序列 当 T1 非常长时,几乎所有组织的 MZ 都已恢复,只有T1 非常长的组织的 MZ 接近于 0,如水,液体信号被抑制,从而特出其他组织。FLAIR Fluid Attenuation IR 常用于对 CSF 抑制。IR 序列的运用脑部 IR 的 T1 加权可使灰白质的对比度更大。眼眶部 STIR 能抑制脂肪信号,增加 T2 对比,使眼球后球及视神经能更好显示。脊髓采用 FLAIR 技术能抑制脑脊液搏动产生的伪影,以利于显示颈、胸段脊髓病变。肝部微小病变,使用 IR 能处到较好显示。关节使用IR 能同时提高水及软骨的敏感性。FLASH采用“破坏扰相” 残余横向磁化矢量。在数据采集结合后,在沿层面选择梯度方向施加“破坏”梯度,使用残存的横向磁化矢量加速去相位,从而消除上一周期残存的横向磁化。MRA 临床应用颅内血管 MRA3D-TOF3D-PC 用于动、静脉及复杂血流显示,时间长2D-TOF 矢状窦等慢流显示2D-PC 也可用于矢状窦成像及流速预测颈部血管 MRA多层 2D-TOF,2D,3D-PC 用于动、静脉显示胸部血管 MRA主动脉及分支、肺动、静脉系用 CE-MRA2D、3D-TOF 用于主动脉显示2D-PC 加心电同步技术常用于主动脉流量分析腹部血管 MRA首选 CE-MRA3D-TOF 与 PC 可用于肾动脉四肢血管 MRA
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