《MRI技术》PPT课件.ppt

ImagingTechniquesofApplication,回顾,核磁共振成像方法人体中三分之二是水。水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。氢原子的核子，即质子，可以比做一个磁性陀螺仪。磁共振系统就是利用这种物理特性制成的。在一个强磁场中通常比地球磁场强30,000倍，任意旋转的质子通常顺着磁场方向平行排列或反磁场方面平行排列。根据磁场的强度，所有的质子摆成一行，这就产生了一个可以测量的磁矩。,排列的质子在电磁频率的干扰下，队列会发生变化。磁矩开始在磁场的场线附近旋转。当电磁干扰结束的时候，质子释放从磁场获得的能量，这些能量被线圈接收。越多核子按同一方面排列，说明信号强度越高，磁场强度也越大。通过从空间上改变磁场，人们可以确定磁共振信号的发源点，从而利用计算机程序重建图像，这种方法类似于CT成像。磁共振图像的对比度依赖于人体器官中水的空间分布。人体在放松休息的时候，就等同于电磁频率被切断而进行图像重建的时刻。,MRI技术应用,MRSubsystems,RFCoilsBodyCoilHeadCoilSurfaceCoilsPhasedArrayCoils,MRSubsystems,FiveTypesRFGradientShimmingMagnetComputer,MRSubsystems,BodyCoillargecylinder(volumecoil)sendingRFpulsesintothepatientthatprovide“flip”forprotonsalsocanbeusedasareceiverforlargeFOVscans(abdominal,fullspine,etc),MRSubsystems,HeadCoilsmallercylinderusuallyvolumecoilwithquadratureorphasedarraydesignmanydifferentdesignsexisthighfieldlowfield,QuadratureHead,LowfieldHead,HeadTR=min翻转角5060层面定位方向逆血流而行以减小饱和效应,3DTOF法,利用流入增强效应来增强血流信号采用了无间隔的容积扫描，分辨力好，但是由于是容积采集，血流在成像容积内要经过较长的距离，而流入增强效应持续的距离较短，在血液流出成像容积前，血液的信号减弱。,3DTOF法,当血流流经较大的容积时，血液饱和逐渐明显，导致流进三维层块处的血流信号高，流出层块处的信号低。这种血流信号的从高到低的变化可通过逐渐增大倾倒角来纠正，这种技术称为倾倒角的最佳非选择性激励在成像容积的进入端用较小的倾倒角，可减少饱和效应，流出端用较大的倾倒角可增强远端血流信号。,3DTOF,优点：SNR分辨率对各个方向血流的敏感度一致,缺点：背景抑制慢血流饱和成像范围,3DTOFMultiSlab,优点：成像范围饱和效应对慢血流和动脉细小分支显示,缺点：层块交界处因饱和程度不同而出现分界线,3DTOFSPGR,临床应用：颅内动脉成像,参数设置和定位：TE=minoroutphase;TR=30ms翻转角20采用斜坡脉冲使厚块内血流信号强度均一可加磁化对比转移增加背景抑制多块采集时厚块之间须有至少1/4的层面重叠,2DTOF法和3DTOF法的优缺点,2DTOF法3DTOF法优大的覆盖面积高的空间分辨率对慢血流敏感对T1影响敏感点对T1影响敏感缺较低的空间分辨率层层内流动的饱和效应内流动的饱和效应小的覆盖面点百叶窗伪影,PhaseContrastAngiography,相位对比法（PhasecontrastMRA）,利用流动质子的速度不动，在梯度磁场中移动造成的相位差异，得到血流对比图像。在横向平面进动的自旋质子受梯度场影响，进动频率将被改变。梯度场反方向的质子进动频率减慢，反之加快。当梯度场取消后，所有自旋质子以原来的频率进动，但相位不同。,相位对比法,当应用一双极梯度场时，静止自旋质子和流动自旋质子均先在双极梯度场的正极方向的进动加快，然后应用负极梯度场，静止质子进动减慢，相位变化大小相等，方向相反，这样其实际相位改变为零。而流动质子不可能受相同而又相反的梯度场影响，流速越快，流动质子的相位改变越大。这样能计算出其相位改变的程度，因相位的改变与梯度场的大小，应用时间成比例。最后通过减影的方法将两幅相位相反，但变化大小一样图进行叠加减影，就能获得流动自旋质子的图像。,相位对比法是梯度回波家族中的一员，应用流动引起的质子失相位来鉴别静止组织和流动组织。,相位对比法,相位对比应用不同的梯度波形设计进行两次采集。,重建时，两次获得的图像相减,静止质子信号被减掉，而流动质子信号被留下。,流动回波的轴（Flowencodingaxes）,当流动自旋质子沿梯度场方向流动时才能获得其图像，如果梯度场方向是沿z轴方向，从头至脚方向流动的血液将会成像，如果梯度场被施加在所有三维方向，任何方向流动的血液都能成像，当然成像时间也随之加长。,流动回波的轴向,按照血管流动方向选择流动编码梯度。,和流动编码梯度方向一致的血管显示为高信号；反方向的血管显示为低信号。,流动编码,ReconType（重建方式）,所有流动的血液显示为高信号,Complexdifference（综合差异）,流动相反的血管显示为黑或白。,Phasedifference（相位差异）,血管PC其他参数,流速编码梯度（VelocityencodingVENC）,调节VENC梯度场，使兴趣区血管内的流动质子有一个1800的相位改变，将会产生最大的信号强度。VENC选择低于血流时，将会产生伪影，血管中心信号较低，而壁的构画较好，这是因层流原因所致。VENC选择大于血流时，血管中心信号增强但血管壁的信号受到损失。,流速编码梯度,各部位血管内血液流速,PCMRA的优缺点,优点：对各种流速的血流均敏感对FOV内流动的血流敏感减小了失相位的影响增大了背景的抑制可作血流测定缺点：3D需较长的成像时间对湍流更为敏感,PC鉴别流速和流动方向Fast2DPC和多时相决定门控2DTOF的触发延迟。3DPC和2DPC相比，可很多多个薄层，减小信号失相，增加SNR。,PC临床应用,临床优势：优秀的背景抑制组织抑制显示缓慢血流和静脉,MRA方案的设计,MRA的选择：血管的走行血管内血流的速度流动的方向临床要求的检查范围病变的类型,MRA技术选择及其影响,重复时间（TR）回波时间（TE）及流动补偿（flowcompensation,FC）倾倒角（flipangle:FA）视野（fieldofviewFOV）层厚与层面重叠（Sliceoverlap）心电门控与周围门控的应用,重复时间（TR）,与倾倒角一起，决定静止组织的饱和量。在TOF法中，TR越短，背景抑制就越好，但TR太短时，成像层面内流动自旋质子已饱和流入成像层面内未饱和的质子太少，产生信号减弱。,回波时间（TE）及流动补偿（FC）,短的TE可减小因血管内不同流动相位造成的影响，在一些特定的TE内，脂肪信号会降低，流动补偿可用最短的TE来维持TE时间内静止组织与流动质子的相位一致。,翻转角（flipangleFA）,翻转角决定了纵向磁化矢量转向横向磁化矢量的程度，翻转角越大，纵向磁化矢量越小，有更多的静止组织信号被抑制，但在3D容积扫描时，需采用较小的翻转角来减少3D容积内质子的饱和效应。,视野（fieldofviewFOV）,FOV的大小与图像的分辨率和信噪比有关，小的体素可减少体素由相位失散的数量，信号丧失少，有利于小血管的显示。,层厚与层面重叠（Sliceoverlap）,层面厚会增大层内饱和效应，使血管信号减弱，层厚太薄，会影响扫描覆盖范围，在2D成像中，层面的重叠应达到30以上，以减少图像重建时因层面间的信号丢失造成的伪影,心电门控与周围门控的应用,采用门控技术可减少因血管博动造成的运动伪影的影响,方法应用2DTOF（常规梯度回波）颈动脉及颈静脉血流2DTOF（梯度回波加预饱和）颈动脉及下肢动脉2DTOF（心电门控）胸、腹主动脉，股动脉等3DTOF（MOTSA）颈动脉及颈动脉狭窄的最佳显示，与PCMRA结合显示颅内动脉瘤3DTOF（MOTSA）+MT脑动脉2DPCMRA膜窦栓子（1mmol/L才能获得250ms的T1。动脉血Gd-DTPA浓度与静脉注射速度成正比，而与心搏出量成反比，即：动脉血Gd-DTPA浓度=注射速度/心搏出量。,造影剂的剂量与注射速度,剂量一般为0.2mmol/kg。团注速度一般为2-3ml/s，造影剂注射完毕后应以同样的速度注射同量的生理盐水。,采集时间,Gd-DTPA是细胞外制剂，它们能很快从血管系统进入血管外间隙。为达到最佳的强化效果，应在造影剂的动脉峰值发生在K空间的中心线时进行采集。延迟时间=循环时间+注入时间/2-成像时间/2,扫描参数对图像质量的影响,TE应短到足够消除去相位伪影和使T2*信号衰减到最小,这需要TE3ms。当磁场强度为1.5T时,2-2.6msTE可以使脂肪和水都处于去相位状态，从而抑制背景信号。进一步降低TE会缩短TR，也可以减少流动伪影和易感伪影。短的TR缩短了扫描时间，可以进行屏气的3DMRA扫描。,增强MRA的特点,增强依赖顺磁造影剂，而不是依赖血流的流动。消除了其它血管成像所能产生的运动及流动伪影。造影剂缩短了T1的弛豫时间使成像层面内血管成像，能采用平行血管走行的方位扫描，减少了为显示区域大血管所需的成像层数，缩短了成像时间。,3DTOFFSPGR:ceMRA,优点：SNR分辨率FOV成像时间与血流方向无关，任何方向血管增强均一,缺点：需用造影剂需要精确把握扫描时机,快速血管造影采集时间1-3秒,MRAngiography,胸主动脉缩窄,主动脉夹层动脉瘤,胸主动脉,MainPortalVein,MainPortalVein,MIP,MPR,MR血管成像,MR血管成像,Neuro-PhasedArrayCoil20ccGd2cc/secTimingwithIDriveProHi-ResolutionAcquisitiontime45secondsNovenouscontamination,自动触发（智能跟踪）,用智能软件自动检测出造影剂到达靶血管的时间。先设定一兴趣区（ROI),以一定间隔时间取样，当兴趣区信号强度达到预定阈值时，在K空间中心开始扫描，使采样与团注动脉期同步进行。,TrackerPulses,PixelValue,LaunchThreshold,MonitorPeriod,SCAN!,BreatholdDelay,MRAngiographySmartPrep,MRI增强检查,为了提高组织间的对比，检查还可借助与一些外源性物质，即对比剂。提高对比，提高发现病变