血流对磁共振图像的影响.ppt

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1、流动对磁共振图像的影响1、人体内有许多流体存在：比如血液、淋巴液和脑脊液。2、在磁共振成像中，流体在图像上的表现是复杂的，有时信号增加，有时信号降低。3、流体在MR上的表现与下列许多因素有关：▲组织特征▲流速▲流动形式▲脉冲序列▲序列参数▲流动物质与成像层面的位置关系▲一些特殊技术的运用等，如预饱和脉冲、门控技术等。目的分析血流对磁共振图像影响的原理，包括流出饱和原子核，流出受激原子核和在磁场梯度作用下的相位编码。磁共振血管成像magneticresonanceangiography，MRA具有无创伤性，成

2、像时间短，通常（如头、颈部的MRA）无需注射对比剂，可在三维空间显影。成像方法主要有：一种是描述组织磁化矢量的大小，是时间飞越法；另一种方法是显示组织磁化矢量的相关方向或相位，是相位对比法。一、时间飞越法MRA（一）基本原理时间飞越（timeofflight，TOF）法的基础是静止组织的磁化饱和与流入的充分磁化的血液之间的关系，即“流动相关增强”机制。流动相关增强效应也称流入效应(时间飞越效应)，该效应是流动的自旋流进静态组织区域产生比静态组织高的MR信号。（一）基本原理产生流入效应的原因：①当所使用的脉冲

3、序列的TR非常短(TR远小于组织T1)时，成像容积内的静态组织经过连续多次的RF脉冲的激发，其MZ处于饱和状态，弛豫中有很小的磁化矢量恢复，静态组织产生的MR信号很小；②成像容积以外的流体，未受到RF的激发，具有很大的MZ。当其以一定速度流入成像容积时，在下一个RF激发时就产生很高的信号。这样流动的血管与静态组织之间就产生了很高的信号对比。（二）TOF血管成像的饱和效应如果血液在容积内停留几个脉冲的时间，也会受到短TR脉冲的反复激发被饱和，导致丢失信号。TOF法要求血液以较高的速度进入扫描容积，并在短时间内

4、穿过该容积，这样血液饱和小而呈高信号强度；或采用较薄的成像容积，以减少饱和。（二）TOF血管成像的饱和效应血管饱和效应大小决定于流速、TR和容积厚度。快速流动的血液饱和效应小，缓慢流动的血液饱和效应大。垂直于层面流动的血液饱和效应小。对于垂直于容积层面流动的血液，当满足v=D/TR时（v为血液流速，D为容积厚度），血管的MR信号最高。（三）不同的TOF方法1.二维TOFMRA是依次采集一组薄的单层二维层面，每个TR周期只采集一个层面，一个层面全部采集完成后，位置稍微移动，再采集另一个相邻层面，多层面成像是在

5、一个TR周期中采集所有层面）。因为在TR间血流只需要穿行一个层面的短距离，血流被饱和的程度较小，即使慢血流也能形成良好的信号对比。2DTOF主要用于慢血流的显示。2.二维TOFMRA的优点：1）快速扫描2）最大FRE，因为每个层面是侵入性层面。所谓FRE是在梯度回波序列中，由于没有使用两次RF脉冲的激发，TR时间很短，在成像时RF脉冲对一定层面内或体素内的质子在短时间内进行反复激发，使静止组织饱和。（三）不同的TOF方法1.三维TOFMRA同时采集一个容积，通常3cm～8cm厚。最大优点是可以采集薄于1mm

6、薄层，产生很高分辨力的血管影像。对容积内任何方向的血流均敏感，对于迂曲多变的脑动脉的显示有一定优势。对于慢血流，因在成像容积内停留时间较长，反复接收多个脉冲的激励也会被饱和而丢失信号，所以不适于慢血流的显示，不能对大范围血管成像。（三）不同的TOF方法2.三维TOFMRA3.三维TOFMRA优点：1）高信噪比，因为由更大的体积得到信号4.三维TOFMRA缺点：1）3D技术易受饱和效应影响2）对慢流速不敏感。2D-TOF和3D-TOF比较特点2D-TOFMRA3D-TOFMRA幅度伪影小大相位伪影大小慢速流动

7、优势较差快速、曲折流动较差优势信噪比较低较高（三）不同的TOF方法3.多个层块的3DTOFMRA称为“MOTSA”（multipleoverlappedthinslabacquisition）。MOTSA结合1、2方法，连续采集多个重叠的薄的3D层块，因为层块很薄，当血液穿过时几乎没有饱和。层块大约16～48mm厚，层块越薄，穿过层块的饱和越少，流动信号越强。优点是可在大的血管成像范围内提供高对比和高分辨力的图像。MOTSA的成像时间较长，且层块的相接处有一个类似血管截断的伪影，即层块边缘伪影。将层块重叠，

8、可以减少伪影。全身MRA二、相位对比法MRA（一）基本原理相位对比血管成像（PCA）是用磁化矢量的相位或相位差异作为信号强度以抑制背景信号、突出血管的信号。方法是双极梯度对流动编码。在梯度回波序列的层面选择与读出梯度之间施加一个双极的编码梯度，梯度由两部分组成，这两部分梯度脉冲的幅度和周期相同，方向相反。（一）基本原理第一部分过程中，沿梯度方向场强不同，进动频率不同，最后造成相位不同。第二部分开始后，静止组织自旋