第五章医学磁共振成像技术原理.ppt

一、成像法及其分类 根据信号的获取形式，MRI成像法可以分为： 点成像、线成像、面成像、体成像。 1. 点成像法 2. 线成像法 3. 面成像法 4. 三维体积成像法 二、关于成像方法的讨论 第五小节 基本磁共振成像序列简述 自由感应衰减信号(FID) 自旋回波信号(SE) 梯度回波信号（GrE） 一般不用 FID信号来重建图像，原因是：1，信号的较大幅度部分被掩盖在900射频之内；2，线圈发射和接受通路之间来不及切换； 较为常用的也是最早用以进行磁共振图像重建的信号，只是需要多施加一次1800RF脉冲，回波时间较长 较新的可大大缩短磁共振扫描时间的用以重建图像的信号，又称场回波 可获取的三种磁共振信号 自旋回波序列简述 900射频结束瞬间，磁化翻转到横向，开始横向弛豫，即散相 静止磁场中，宏观磁化与场强方向一致，纵向宏观磁化最大 施加900射频脉冲，纵向磁化翻转到横向，横向磁化最大 施加1800射频脉冲，质子进动反向,相位开始重聚 经过与散相相同的时间后,相位重聚完全,横向磁化再次达到最大值 此时的线圈感应信号即为自旋回波信号 自旋回波信号的产生过程 基本SE序列的序列结构 重复时间 回波时间 体层图像重建的时间估计 在MR图像重建中，沿相位编码方向排列的体素个数决定了在一个成像周期内相位编码的重复次数，这是MRI成像速度较慢的主要原因。 在SE序列中完成一个层面的成像时间Td可估计为： Td＝TR×矩阵大小×n 例如：矩阵大小为256，n＝2，TR＝1000ms，则一个层面的成 像时间为8.5min。 脉冲重复时间 重复测量次数 多次回波SE(MSE)序列结构(3回波) 重复时间 有效回波时间(ETE) 第一回波时间(TE1) 第三回波时间(TE3) 多层自旋回波序列结构(5层) 基本SE序列(第一层) 基本SE序列(第五层) 梯度回波(GRE)序列 梯度回波序列缩短扫描时间分析图 使用α脉冲而非900脉冲,使 纵向磁化弛豫加快,极大减少TR时间 使用翻转梯度产生回波而非180°脉冲,从而允许最短的TE时间,给缩短TR带来空间 梯度回波 (Gradient Echo) 梯度回波产生过程 质子在反向梯度下加速散相 反向梯度 正向梯度(又称重聚梯度) 梯度翻转,进动反向 相位重聚过程 相位重聚完成,横向磁化达到最大,此时感应的信号即为梯度回波信号 第六小节 序列参数对图像权重的影响 TR对T1权重的影响 TE对T2权重的影响 TR越长,T1权重越小; TR越短,T1权重越大 TE越长,T2权重越大; TE越短,T2权重越小 长TR,长TE, T2加权像 序列: FSE4000/130 10mmT FOV: 250mm TR: 4000ms TE: 130ms 层面: 横断面 NSA： 2 采集矩阵： 256*192 计算矩阵： 256*256 短TR,短TE,T1加权像 序列: SE350/16 10mmT FOV: 250mm TR: 350ms TE: 16ms 层面: 横断面 NSA: 2 采集矩阵： 256*192 计算矩阵： 256*256 第三节 磁共振成像的性能 一、磁共振成像的优点 T1 Contrast TE = 14 ms TR = 400 ms T2 Contrast TE = 100 ms TR = 1500 ms Proton Density TE = 14 ms TR = 1500 ms MRI多参数成像： 二、磁共振成像的缺点 三、磁共振图像的品质因素 （一）组织体素和像素 在Z方向叠加的强度随Z变化的磁场，叫Z方向梯度场； 在X方向叠加的强度随X变化的磁场，叫X方向梯度场; 在Y方向叠加的强度随X变化的磁场，叫Y方向梯度场; N S B0 B0 Z B0+B(z) 0 N S B0 B0 X B0+B(x) 0 N S B0 B0 Y B0+B(Y) 0 三个基本梯度场 人体的三面 示意图 横断面 冠状面 矢状面 空间的三维 水平磁场 垂直磁场 B0（Z） B0(Z) 一般常导和超导磁体产生水平磁场，水平方向（人体长轴）为Z方向 一般永磁体产生垂直磁场，垂直方向为Z方向，人体长轴一般定义为X方向 Y Z X Z X Y 三、梯度场与主磁场的叠加 四、梯度场及其作用 MRI成像时，体素发出的NMR信号的强度被转变为图像中像素的亮度。 问题：如何对体素进行定位？ 如何将来自体素的NMR信号放到对应的图像像素上去？ 为了得到任意层面的空间信息，MRI系统在 x, y, z 三个坐标方向均使用梯度磁场 (Gx , Gy , Gz 梯度)， 分别用相互垂直的三个梯度线圈产生。 三个梯度场