流動對磁共振圖像的影響-課件1

流動對磁共振圖像的影響1ppt課件1、人體內(nèi)有許多流體存在：比如血液、淋巴液和腦脊液。2、在磁共振成像中，流體在圖像上的表現(xiàn)是復雜的，有時信號增加，有時信號降低。2ppt課件3、流體在MR上的表現(xiàn)與下列許多因素有關：▲組織特征▲流速▲流動形式▲脈沖序列▲序列參數(shù)▲流動物質(zhì)與成像層面的位置關系▲一些特殊技術的運用等，如預飽和脈沖、門控技術等。3ppt課件目的分析血流對磁共振圖像影響的原理，包括流出飽和原子核，流出受激原子核和在磁場梯度作用下的相位編碼。4ppt課件

磁共振血管成像

magneticresonanceangiography，MRA具有無創(chuàng)傷性，成像時間短，通常（如頭、頸部的MRA）無需注射對比劑，可在三維空間顯影。成像方法主要有：一種是描述組織磁化矢量的大小，是時間飛越法；另一種方法是顯示組織磁化矢量的相關方向或相位，是相位對比法。5ppt課件一、時間飛越法MRA

（一）基本原理

時間飛越（timeofflight，TOF）法的基礎是靜止組織的磁化飽和與流入的充分磁化的血液之間的關系，即“流動相關增強”機制。流動相關增強效應也稱流入效應(時間飛越效應)，該效應是流動的自旋流進靜態(tài)組織區(qū)域產(chǎn)生比靜態(tài)組織高的MR信號。6ppt課件（一）基本原理產(chǎn)生流入效應的原因：①當所使用的脈沖序列的TR非常短(TR遠小于組織T1)時，成像容積內(nèi)的靜態(tài)組織經(jīng)過連續(xù)多次的RF脈沖的激發(fā)，其MZ處于飽和狀態(tài)，弛豫中有很小的磁化矢量恢復，靜態(tài)組織產(chǎn)生的MR信號很??；②成像容積以外的流體，未受到RF的激發(fā)，具有很大的MZ。當其以一定速度流入成像容積時，在下一個RF激發(fā)時就產(chǎn)生很高的信號。這樣流動的血管與靜態(tài)組織之間就產(chǎn)生了很高的信號對比。7ppt課件（二）TOF血管成像的飽和效應

如果血液在容積內(nèi)停留幾個脈沖的時間，也會受到短TR脈沖的反復激發(fā)被飽和，導致丟失信號。TOF法要求血液以較高的速度進入掃描容積，并在短時間內(nèi)穿過該容積，這樣血液飽和小而呈高信號強度；或采用較薄的成像容積，以減少飽和。8ppt課件（二）TOF血管成像的飽和效應血管飽和效應大小決定于流速、TR和容積厚度?？焖倭鲃拥难猴柡托?，緩慢流動的血液飽和效應大。垂直于層面流動的血液飽和效應小。對于垂直于容積層面流動的血液，當滿足v=D/TR時（v為血液流速，D為容積厚度），血管的MR信號最高。9ppt課件（三）不同的TOF方法

1.二維TOFMRA

是依次采集一組薄的單層二維層面，每個TR周期只采集一個層面，一個層面全部采集完成后，位置稍微移動，再采集另一個相鄰層面，多層面成像是在一個TR周期中采集所有層面）。因為在TR間血流只需要穿行一個層面的短距離，血流被飽和的程度較小，即使慢血流也能形成良好的信號對比。2DTOF主要用于慢血流的顯示。10ppt課件2.二維TOFMRA

的優(yōu)點：1）快速掃描2）最大FRE，因為每個層面是侵入性層面。所謂FRE是在梯度回波序列中，由于沒有使用兩次RF脈沖的激發(fā)，TR時間很短，在成像時RF脈沖對一定層面內(nèi)或體素內(nèi)的質(zhì)子在短時間內(nèi)進行反復激發(fā)，使靜止組織飽和。11ppt課件（三）不同的TOF方法1.三維TOFMRA

同時采集一個容積，通常3cm～8cm厚。最大優(yōu)點是可以采集薄于1mm薄層，產(chǎn)生很高分辨力的血管影像。對容積內(nèi)任何方向的血流均敏感，對于迂曲多變的腦動脈的顯示有一定優(yōu)勢。對于慢血流，因在成像容積內(nèi)停留時間較長，反復接收多個脈沖的激勵也會被飽和而丟失信號，所以不適于慢血流的顯示，不能對大范圍血管成像。12ppt課件（三）不同的TOF方法2.三維TOFMRA13ppt課件3.三維TOFMRA優(yōu)點：1）高信噪比，因為由更大的體積得到信號4.三維TOFMRA缺點：1）3D技術易受飽和效應影響2）對慢流速不敏感。14ppt課件2D-TOF和3D-TOF比較特點2D-TOFMRA3D-TOFMRA幅度偽影小大相位偽影大小慢速流動優(yōu)勢較差快速、曲折流動較差優(yōu)勢信噪比較低較高15ppt課件（三）不同的TOF方法3.多個層塊的3DTOFMRA

稱為“MOTSA”（multipleoverlappedthinslabacquisition）。MOTSA結(jié)合1、2方法，連續(xù)采集多個重疊的薄的3D層塊，因為層塊很薄，當血液穿過時幾乎沒有飽和。層塊大約16～48mm厚，層塊越薄，穿過層塊的飽和越少，流動信號越強。優(yōu)點是可在大的血管成像范圍內(nèi)提供高對比和高分辨力的圖像。MOTSA的成像時間較長，且層塊的相接處有一個類似血管截斷的偽影，即層塊邊緣偽影。將層塊重疊，可以減少偽影。16ppt課件全身MRA17ppt課件二、相位對比法MRA

（一）基本原理

相位對比血管成像（PCA）是用磁化矢量的相位或相位差異作為信號強度以抑制背景信號、突出血管的信號。方法是雙極梯度對流動編碼。在梯度回波序列的層面選擇與讀出梯度之間施加一個雙極的編碼梯度，梯度由兩部分組成，這兩部分梯度脈沖的幅度和周期相同，方向相反。18ppt課件（一）基本原理第一部分過程中，沿梯度方向場強不同，進動頻率不同，最后造成相位不同。第二部分開始后，靜止組織自旋反轉(zhuǎn)過來進動，最終正相期獲得的相位與負相期丟失的相位相等，靜態(tài)組織相位最終為零；而流動組織的自旋還要運動一段距離到不同位置，所以第二部分結(jié)束時相位不回到零，流動的剩余相位與移動距離成正比，即與速度成正比。19ppt課件（一）基本原理流動組織的相位偏移與速度成正比，與梯度的幅值和周期成正比。通過改變梯度的幅值和周期，使某種速度的血流產(chǎn)生的相位差最大，該速度的血流在圖像上信號最高。采集前根據(jù)要觀察的血流的速度，選擇一個速度編碼值，即選定了梯度的幅值和周期，則在圖像上能突出顯示該速度的血流?？煅魉俣染幋a值約80cm/s，中等速度編碼值約40cm/s，慢血流度編碼值約10cm/s。20ppt課件（一）基本原理PCA過程：先采集兩組或幾組不同相位的運動質(zhì)子群的影像數(shù)據(jù)；然后選取一種適宜的演算方法對采集的相位進行減影，靜態(tài)組織減影后相位為零，流動組織根據(jù)不同速度具有不同的相位差值；最后將相位差轉(zhuǎn)變成像素強度顯示。只有沿編碼方向的自旋運動才會產(chǎn)生相位變化，如果血管垂直于編碼方向，在PCA上看不到。操作者可選擇編碼梯度沿任意軸，例如層面選擇方向、頻率編碼方向、相位編碼方向或所有三個方向。流動在每個方向都有時，采集需沿三軸加流動編碼梯度，21ppt課件（二）常用的PCA方法

1.3DPC

2.2DPC

3.電影PC

22ppt課件PCMRA的優(yōu)點：1）產(chǎn)生幅度圖像與相位圖像的能力2）較高的背景抑制3）對內(nèi)部散相或不飽和效應不敏感23ppt課件PCMRA的缺點：1）需要較長時間完成序列2）對復雜血管的紊亂和散相引起的信號損失比較敏感3）需要假定最大流速來選擇最佳流速編碼24ppt課件MRA原理：TOF當流速較慢或TE較短時，層面內(nèi)有充分馳豫的質(zhì)子代替部分飽和的質(zhì)子，故在下一個90°RF時較周圍結(jié)構(gòu)的信號要強，用MIP技術即成PC沿梯度場運動的質(zhì)子群因有位置改變而在第二個相反Gr作用時相位改變不能反轉(zhuǎn)，形成了流動相位決定的凈流速25ppt課件全身MRA26ppt課件DSA27ppt課件三、對比增強MRA

對比增強MRA（contrastenhancedMRA，CE-MRA）用極短TR（≤5ms）與極短TE（≤2ms）的快速梯度回波序列。在短TR與TE的情況下，各種組織的MZ都很小，信號強度也很小。如果在血管內(nèi)團注MR順磁對比劑，血液的T1弛豫時間會極度縮短，血管T1弛豫時間遠短于背景組織的T1弛豫時間，血液呈高信號，在血管與背景間形成強烈對比。

28ppt課件三、對比增強MRA根據(jù)對比劑到達各級血管的首過時間，可以設定最佳數(shù)據(jù)采集時間，有目的地選擇動脈或靜脈成像。用于這種動態(tài)CE-MRA的脈沖序列的掃描時間非常短，才能與各級血管的首過時間同步。掃描時間一般為10ms～20ms，對于胸、腹部應該行屏氣掃描。29ppt課件三、

對比

增強

MRA30ppt課件四、MRA的圖像后處理

上述各個方法的血管圖像采集后，得到的只是層面內(nèi)的血管節(jié)段影像，必須用最大信號投影(maximumintensityprojection，MIP)重建技術獲得整個成像范圍的血管影像。MIP是將三維空間的高強度信號投影于一個平面內(nèi)形成連續(xù)的血管立體影像。3D空間的數(shù)據(jù)投影可以沿著左右方向、前后方向、頭尾方向投影，也可采用多角度旋轉(zhuǎn)投影，即先選定某一軸，然后設定投影平面沿著該軸旋轉(zhuǎn)某一角度，最后再投影。31ppt課件MR水成像32ppt課件

MR水成像1、水成像：即液體成像，是采用長的TE技術，獲得重T2WI，突出水的信號，合并脂肪抑制技術，含液態(tài)水的器官清晰顯影。2、特點：無創(chuàng)傷性，無痛苦；方法簡單方便；影像顯影清晰；低場的MRI機可用；實用價值大。3、臨床應用：1)MR膽胰管