4-第四章 磁共振成像-课后习题答案

第四章磁共振成像练习题4个答案如何理解4-1加权图像？答：磁共振图像是多参数图像，图像的灰度反映每个像素的MR信号的强度，而MR信号的强度由成像对象的质子密度、纵向松弛时间、横向松弛时间等特性参数确定。为了便于图像分析，我们希望一个MR图像的灰度主要由称为加权图像的特定成像参数确定。例如，图像灰度主要由确定时的加权图像。主要由决定时的加权图像。主要由质子密度确定时的质子密度加权图像。通过选择不同的序列参数，可以获得同一缺陷组织中众多不同对比情况的加权图像，从而最大程度地显示病变，提高病变组织和正常组织的对比度。简述4-2 SE序列时序和180脉冲的作用。A: (1)SE序列定时为90 RF脉冲传输后180脉冲传输，t=te时回波峰值，信号收集。(2)90脉冲产生逆轴，由于的不均匀性，每个核磁矩旋转的角速度不同，相位迅速分布。时间TI后，向方向应用180脉冲，使所有自旋磁矩绕轴旋转180。但是，自旋方向不变，因此相距较远的磁芯磁矩变为相互收敛的磁矩，最后收敛到-轴上，相位消除状态的自旋核移回相同的相位状态，抵消磁场不均匀性所产生的影响。自旋回波T1权重、T2权重条件和图像对比度形成原理的4-3试验分析。A: (1)选择加权短TE和短TR。选择长TE和长TR实现T2权重。(2)SE序列T1对比度的形成：T1加权图像的对比度主要由TR确定，T1较大的地方I值较小，图像表示弱信号；T1小的地方I值大，图像显示强信号。这是因为使用短TR，在下一个RF中，短组织的纵向磁化向量恢复得更好，在更大、90RF的作用下，信号更大、信号更强。如果TR足够短，最终图像的对比度主要由组织间的差异决定。TR太长时，每个组织的纵向磁化矢量将恢复，因此无法生成对比度。对于SE序列，如果TE过长，则不能忽略水平磁化矢量衰减()的影响，因此TR短，TE尽可能短。(3)SE序列T2对比度形成：T2加权图像的对比度主要由TE确定，在T2较大的地方，I值较大，图像显示强的信号；T2较小的地方I值较小，图像表示信号弱。180脉冲再组合消除了主磁场的不均匀影响，只留下组织内部环境的影响，回声达到峰值，TE是回声时间和信号采集时间，TE短时，由于每个组织的横向磁化矢量衰减较小，因此没有差异；长TE，短组织的横向磁化矢量已经发生了大衰减，而长组织的横向磁化矢量保持足够强的强度，以表示其他组织之间的强度对比。长TR用于消除权重的影响。4-4使用SE系列，必须选择()才能获得T1加权图像。A.长TR，短TE B .短TR，短te C .长TR，长te D .短TR，长TE分析：在SE脉冲序列中，图像的权重主要由扫描参数TR和TE确定，其中TR的长度确定纵向磁化矢量的还原程度，TE的长度确定横向磁化矢量的衰减程度，因此，选择短TR对每个组织纵向磁化矢量的还原程度有很大的差异，可以强调组织的对比度。如果选择短TE，则每个组织的水平磁化矢量将减少，对图像对比度的影响很小。正确答案：b4-5试图根据IRSE序列的特征分析脂肪信号、脑脊液信号抑制原理。A: (1)，信号生成原理使180脉冲翻转，一段时间内，ti垂直磁化(I)，然后加上90脉冲，将恢复的东西丢弃在平面上，成为水平磁化矢量，从而产生信号。这种脉冲的最大特点是，如果你想抑制组织的信号，例如脑脊液、脂肪等，就有像tie这样的转折点，它会使该组织的信号消失。(2)一般来说，脂肪中氢核的密度很高，不管权重如何，都会发出很强的信号。(。脂肪的T1相对较短，使用短TI(TI=0.7T1fat)时应用90脉冲，脂肪的Mz=0抑制脂肪的信号。(3)脑脊液多水，T1长，选择长TI=0.7T1CSF时应用90脉冲，脑脊液Mz=0抑制脑脊液的信号。要在4-6反向恢复脉冲序列中有效抑制脂肪信号，必须选择()A.短TI B .长TI C .中等长度TI D .以上方法都是正确的分析：大多数组织的纵向磁化矢量在非常短的时候为负，短的组织的纵向磁化矢量位于与脂肪相同的转折点，因此图像中该组织的信号被完全抑制。正确答案：a静态磁场为1.5T的4-7磁共振成像，z方向的梯度场被选择为，无线频率脉冲的带宽是多少以获得10毫米厚的恢复图像？渐变字段发生变化，假设RF脉冲的带宽保持不变，层厚度为多少(旋转速率gi=42.6 mzt-1，1T=104Gs)A: (1)叠加线性梯度磁场后，坐标z的不同自旋核具有不同的谐振频率。(1)解决方案1:假定应用的RF脉冲频率范围为：在这里最大频率映射最大z值设置为最小频率对应于最小z值所以RF脉冲的带宽2=解决方案2:对(1)微分：此后，与上述解决方案相同。(2)渐变场发生变化，RF脉冲的带宽不变时，层厚度2=使用4-8二维傅里叶变换成像(2DFT)获取256256像素图像需要多少步骤施加不同的相位编码梯度场？A.1 B. 256 C. 128 D. 256256分析：这是因为在2DFT图像重建中，沿拓扑编码方向的像素数决定了图像重建需要执行的拓扑编码数。正确答案：b用4-9二维多层法扫描16个面时，脉冲周期的重复时间为1.5秒，重复测量次数为2，图像矩阵为256256，则总扫描时间为多少秒？A.161.525656b.161.525256C.161.52d.1.525256分析：由于多级扫描是同时进行的，因此多级所需的扫描时间几乎等于一侧的成像时间，2DFT完成一侧的扫描时间等于序列重复时间相位编码重复测量次数。正确答案：d说明4-10通用SE系列中每个渐变字段应用的顺序。a:首先，在z方向应用“直线层线性拔模”字段以确定具有相同前缓和曲线的相同初始拓扑的断层的位置。紧接在值之后，在y方向应用相位编码渐变域，以使y坐标不同的体素获得不同的相位，然后在x方向与频率编码渐变域、周期和频率编码同时收集信号。在4-11单次获取中，在频率编码梯度GX=1010-3dm-1的情况下，相邻体间的频率差使用自旋回波成像来设置由复体构成的缺陷。解决方案：在中，gi=42.6 mzt-1，每个像素，Gx=1010-3Tm-1。在4-12尝试中，描述了k空间中频率分布的特征，与中心部分相对应的MR信号频率低，振幅大，近信号频率形成高频率和低角度形成图像的哪个部分？答：k空间中的空间频率分布的中心频率为零，其MR信号振幅主要形成图像的对比度。离中心越远，频率越高，MR信号振幅越低，主要形成图像的分辨率。在k空间中，中央银行的信号振幅最大，因为MR信号是在时间上得到的，并且不存在相位编码梯度磁场产生的色散阶段。正负方向增加时，相位编码梯度磁场引起的散射也开始增加，信号振幅也降低。在x方向上也是如此。收集是每个回声的中心，因此最大。k空间周围是在收集MR信号时回声的旁边。总之，越接近k空间边缘信号越弱。但是，相同空间中两点之间的距离或渐变场越大，相应的频率差越大，两个点打开的次数越多，分辨率也越高。因此，对于k空间的周围部分，信号振幅很低，但可以很好地区分细节。在4-13 FSE序列中，如何确定有效的回显时间？与加权图像有什么关系？答：在MRI的数据收集中，相位编码振幅为零时产生的回显信号填充了k空间的中央银行，与此回显信号对应的回显时间称为有效回显时间(TEeff)。FSE的图像对比度主要由TEeff控制，图像权重属性取决于重排后k空间中心部分的回显时间。T1、T2或密度权重可以通过重新排列数据实现。例如，要获得T1或质子密度加权对比度，可以通过在低k空间(TEeff短)行中放置初始回波来降低T2权重。为什么不能像SE序列一样应用180复现RF脉冲从4-14渐变回波收集回波信号？答：像SE序列一样，应用180重聚的RF脉冲时，不仅是水平磁化向量，还会反转180。因此，纵向磁化矢量的恢复时间增加，TR增加，成像时间不太好。2种4-15分布式磁共振成像简述了信号与色散系数的关系。A: (1)分布式加权成像(DWI):与该序列相结合，构成分布式序列成像，但为了提高对分布式的敏感度，还需要插入额外的非常大的双极倾斜脉冲Gd，这样对倾斜磁场的作用使静态组织的自旋相位完全重新组合，由于分布式运动和流的自旋相位未完全重新组合，因此这些组织的信号降低，静态组织的MR信号变化不大，产生了由于色散系数差异而形成的MR信号强度差异也就是说，分布式加权对比度成像(DWI)包括T2缓解权重。在DWI中，组织的漫反射系数d越高，图像的信号越低。(2)方差系数成像：方差系数成像计算多个方差加权图像以获得方差系数d的分布。漫射系数与基于像素的漫射系数-d贴图相同。对比度仅依赖漫反射系数，漫反射系数较大的地方强度较高(与DWI相反)。计算的d图像消除了效果，所以对比度很好。D参数不依赖于MR环境，因此D-map在本质上与权重图像不同。4-16周磁场强度1.5T，在z方向应用线性选择层渐变场，周期3毫秒，切片厚度5mm，渐变场取消时，切片两侧自旋核积累的相位偏移反向渐变场能否消除此偏移？如果反向倾斜值不变，那么持续时间是多少？(旋转百分比)解决方案：已知z=5mm，t=3ms，查找(1)，其中z=0是0，因此(2)添加反向倾斜字段相当于将双极性脉冲应用于静态组织，反向倾斜值仅改变差分符号，因此添加反向倾斜字段将消除此偏移。如果反向倾斜值保持不变，则将持续时间设置为T2eco平面图像(EPI)的4-17是正确的()。A.epi是快速数据读取方法B.epi需要快速拓扑编码渐变转换C.EPI需要快速的频率编码渐变转换D.单个此处的SE-EPI在k空间中只能收集一行SE信号分析：单激发EPI序列实质上是一种快速收集k空间数据的方法，因为在一次RF发生后，使用读取渐变的连续快速振动来获取一系列不同的相位编码回波，直到填满整个k空间。在单个激发SE-EPI序列中，90RF来到这里后，再施加180相重聚脉冲，离散自旋相位开始重聚；180脉冲停止数小时后，开始第一次回声收集，但回声未完全消除的影响；离散自旋相位完全重合时，回声衰减SE回波，随后发生的回波衰减。主SE序列中的单个激发，单个收集每次收集回显峰值信号，因此SE-EPI仅收集一个SE信号。正确答案：a、c、d4-18对于人体内的组织=120毫秒，需要在100毫秒内收集EPI成像数据，对于k空间数据矩阵，计算读取渐变的最大应用时间是多少？答：在EPI中，读取梯度是强磁场，快速振动生成回声，经过零时添加相位编码，在读取梯度水平期间收集信号。因此，成像时间主要由读取梯度上升、水平保持和下降时间决定。如果收