成像原理生物医学影像物理实验课件.ppt

1、纵向弛豫纵向弛豫 也称为也称为T1弛豫弛豫，是，是指指90度脉冲关闭后，度脉冲关闭后，在主磁场的作用下，在主磁场的作用下，纵向磁化矢量开始纵向磁化矢量开始恢复，直至恢复到恢复，直至恢复到平衡状态的过程平衡状态的过程。一般用一般用T1值值来反映来反映组织组织T1弛豫的快慢。弛豫的快慢。横向弛豫横向弛豫T1和和T2的差别是成像的基础的差别是成像的基础T1 T2高信号高信号 （白）（白） 短短 长长低信号低信号 （黑）（黑） 长长 短短正常人体组织的正常人体组织的T1 T2值（值（ms） 组织组织 T1（1.5T）T1（0.5T） T2 肝肝 490 323 43 肾肾 650 449 58 脾脾

2、780 554 62 脂肪脂肪 260 215 84 脑灰质脑灰质 920 656 101 脑白质脑白质 790 539 92 脑脊液脑脊液 4000 4000 2000 骨骼肌骨骼肌 870 600 47T1和和T2的差别是成像的基础的差别是成像的基础 组织的组织的T1和和T2值各有不同值各有不同纵向磁化恢复快纵向磁化恢复快 T1短短，为高信号为高信号 恢复慢恢复慢 T1长，为低信号长，为低信号横向磁化消失快横向磁化消失快 T2短，短，为低信号为低信号 消失慢消失慢 T2长长，为高信号为高信号常见的几种检查图像常见的几种检查图像 调节调节TR和和TE可以得到组织特征的图像可以得到组织特征的图

3、像 质子密度质子密度（PD）反映组织质子密度的差别）反映组织质子密度的差别 T2加权像加权像（T2WI）反映组织）反映组织T2弛豫的差别弛豫的差别 T1加权像加权像（T1WI）反映组织）反映组织T1弛豫的差别弛豫的差别加权像（加权像（Weighted Image,WI）TR TE WI 长长 短短 PD-WI 长长 长长 T2-WI 短短 短短 T1-WIT1加权成像加权成像(T1WI) T1值越值越 纵向磁化矢量纵向磁化矢量恢复越恢复越 MR信号强度信号强度越越（） T1值越值越 纵向磁化矢量纵向磁化矢量恢复越恢复越 MR信号强度信号强度越越（）的的T1值约为值约为毫秒毫秒 MR信号信号（白

4、）（白）的的T1值约为值约为毫秒毫秒 ，MR信号信号（黑）（黑） T2值值 横向磁化矢量减横向磁化矢量减少少 MR信号信号 T2值值 横向磁化矢量减横向磁化矢量减少少 MR信号信号T2值约为值约为毫秒毫秒 MR信号信号T2值约为值约为毫秒毫秒 MR信号信号 人体人体大多数病变大多数病变的的T1值、值、T2值均较相应的值均较相应的正正常组织常组织大，在大，在T1WI上比正常组织上比正常组织“黑黑”，在，在T2WI上比正常组织上比正常组织“白白”。正常人体组织的正常人体组织的T1 T2值（值（ms） 组织组织 T1（1.5T）T1（0.5T） T2 肝肝 490 323 43 肾肾 650 449

5、 58 脾脾 780 554 62 脂肪脂肪 260 215 84 脑灰质脑灰质 920 656 101 脑白质脑白质 790 539 92 脑脊液脑脊液 4000 4000 2000 骨骼肌骨骼肌 870 600 47如何区分如何区分T1WI、T2WI ：长长TR（大于（大于2000毫秒毫秒)长长TE（大于（大于50毫秒）毫秒） 短短TR （400-800毫秒）毫秒）短短TE（小于（小于20毫秒）毫秒）如何区分如何区分T1WI、T2WI：水水（如脑脊液、（如脑脊液、尿液）呈尿液）呈低信号（黑）低信号（黑）脂肪脂肪呈呈很高信号（很白）很高信号（很白）：水水呈呈很高信号很高信号（很白）（很白），

6、脂肪脂肪信号降信号降低（低（灰白灰白）。）。如何区分如何区分T1WI、T2WI 脑组织脑组织： T1WI:白质比灰质信号白质比灰质信号高高 T2WI:白质比灰质信号白质比灰质信号低低 腹部：腹部： T1WI:肝脏比脾脏信号肝脏比脾脏信号高高 T2WI:肝脏比脾脏信号肝脏比脾脏信号低低脉冲序列（脉冲序列（Pulse Sequence）n自旋回波（自旋回波（Spin Echo, SE）；）；FSE;n部分饱和（部分饱和（Partial Saturation Recovery, SR）；）；n反转恢复（反转恢复（Inversion Recovery, IR）；）；n梯度回波（梯度回波（Gradien

7、t Echo, GE/GRE）；）；n回波平面成像（回波平面成像（ Echo Planar Imaging , EPI ).自旋回波自旋回波SESpin echo 最基本的序列：最基本的序列： 90180 信号信号 90RF激发产生横向磁化激发产生横向磁化 Mxy，由于磁场，由于磁场不均匀，致同步的质子群变为异步，相位不均匀，致同步的质子群变为异步，相位分散；分散；180 RF使质子群离散的相位重聚使质子群离散的相位重聚，使，使Mxy在在TE时间达到最大值，并产生回波。时间达到最大值，并产生回波。快速自旋回波快速自旋回波 ( FSE)序列序列 SE 256128矩阵需矩阵需128次次 RF激发

8、和频率、相位编码激发和频率、相位编码一个一个TR内只能得到一个信号填充一个内只能得到一个信号填充一个K空间空间 扫描时间扫描时间=TR128NEXmsFSE 90 RF 后给连续的后给连续的180 RF一个一个TR可得到多个信号填充在同一个可得到多个信号填充在同一个K空间内。空间内。 扫描时间扫描时间=TR128NEX/ETLmsETL 回波链回波链快速自旋回波的意义快速自旋回波的意义常规上可以极大的缩短检查时间；常规上可以极大的缩短检查时间；对比上有较大选择性，如有效的时间；对比上有较大选择性，如有效的时间；是进行水成像的基础如：是进行水成像的基础如：脊髓造影、及脑室造影等；脊髓造影、及脑室

9、造影等；成像速度更快成像速度更快常规常规SE 、T2WI序列序列 15分钟分钟快速超快速梯度回波快速超快速梯度回波 1秒以内秒以内EPI 100毫秒以内毫秒以内反转恢复（反转恢复（ IR）序列）序列 18090180信号信号第一个第一个 180使磁化矢量使磁化矢量M由由+Z到到-Z轴上轴上RF停止后，停止后，M值沿值沿+Z轴增长轴增长给予给予90M倒向倒向xy平面平面第二个第二个180使相位聚使相位聚IR序列图象具有较纯的序列图象具有较纯的T1加权特性加权特性180至至90 之间的时间为反转时间之间的时间为反转时间(TI )反转恢复反转恢复（ IR）nSTIR序列：短序列：短TI时的反转恢复（

10、时的反转恢复（IR）这种这种short TI的的IR称称STIR序列，用于脂肪抑序列，用于脂肪抑制。制。nFLAIR（Fluid-Attenuated Inversion Recovery）序列：用于抑制自由水。）序列：用于抑制自由水。梯度回波梯度回波 (GE/ GRE )序列序列使用使用90的的RF缩短成像时间缩短成像时间施加一个时间、强度相同施加一个时间、强度相同,方向相反的梯方向相反的梯 度磁场代替度磁场代替180RF 使分散的相位重聚产生回波。使分散的相位重聚产生回波。 SE序列时，垂直激励平面快速流动的序列时，垂直激励平面快速流动的血流接受血流接受90和和180RF产生回波已经流出产生回波已经流出接收平面，为无信号（接收平面，为无信号（流空效应流空效应）。）。血流血流激励层面激励层面90+180