MRI成像技術(shù) (抑制技術(shù)及水成像技術(shù))

MR成像技術(shù)一、脂肪抑制序列臨床常用脂肪抑制技術(shù)：1.化學(xué)飽和法2.短TI時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)法3.頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)4.選擇性水或脂肪激發(fā)技術(shù)5.化學(xué)位移水-脂反相位成像技術(shù)化學(xué)位移現(xiàn)象同一種磁性原子核，如果所處的分子不同，周圍電子云的分布將存在差異，即使處于同一均勻的外磁場環(huán)境，因電子云對磁性原子核的屏蔽不同，其進(jìn)動頻率將存在差別與主磁場強(qiáng)度成正比水、脂化學(xué)位移（一）化學(xué)飽和法首先在沒有梯度磁場的參與下，預(yù)先施加一個(gè)與脂肪氫質(zhì)子頻率一致的激發(fā)脈沖激發(fā)脂肪的氫質(zhì)子，水分子中的氫質(zhì)子因化學(xué)位移效應(yīng)的存在不被激發(fā)，然后再加以梯度干擾脈沖致脂肪氫質(zhì)子失相位，使其處于飽和狀態(tài)，最后施加真正的成像激發(fā)脈沖，由于處于飽和狀態(tài)的脂肪氫質(zhì)子不能接受能量，故不產(chǎn)生信號從而獲得脂肪抑制效果。1.化學(xué)飽和法的主要優(yōu)點(diǎn)：①使用方便可與SE序列、FSE序列、GRE序列等多種序列配伍使用；②特異性高主要抑制脂肪組織信號，不影響其他組織信號；③可與順磁性對比劑匹配使用應(yīng)用于增強(qiáng)T1WI。1.5TSET14mm,FOV180512x2563TSET13mm,FOV150448x3142.化學(xué)飽和法的缺點(diǎn)：①對磁場強(qiáng)度的依賴性較大；②對磁場均勻性要求高（金屬異物、大FOV影響脂肪抑制效果）；③額外的射頻脈沖及梯度場增加SAR，減少了每個(gè)TR所允許的成像層數(shù)。頸前的脂肪沒有壓下去，說明磁場有不均勻脊突間的脂肪沒有壓下去，說明有局部磁場的不均勻。（二）短TI時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)法(STIR)基本原理選擇適當(dāng)?shù)姆崔D(zhuǎn)時(shí)間TI使脂肪信號為零，從而選擇性抑制脂肪信號。抑制脂肪的TI等于脂肪組織T1值的69%，不同組織的反轉(zhuǎn)時(shí)間不同，同一組織的反轉(zhuǎn)時(shí)間在不同磁場強(qiáng)度下也不同，通常在3.0T磁共振機(jī)為180ms，1.5T磁共振機(jī)為160ms，1.0T磁共振機(jī)為130ms，0.5T磁共振機(jī)為90ms。STIR-TSE-T2WIT1WI;TR/TE:700ms/12msSTIR;TR/TI/TE:4,000ms/140ms/60ms1.短TI時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)法的優(yōu)點(diǎn)：①場強(qiáng)依賴性低——低場磁共振；②對磁場均勻度要求較低，在均勻度差和大FOV成像也能獲得較好的脂肪抑制效果。2.短TI時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)法的缺點(diǎn)：①選擇性較低與脂肪T1相近的組織或病灶，也容易被抑制，不能應(yīng)用于增強(qiáng)T1WI；②需要長的TR，故成像時(shí)間較長。（三）頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)為前兩種技術(shù)的融合，既考慮了脂肪的進(jìn)動頻率，又考慮了脂肪組織的短T1值特性。首先射頻脈沖激發(fā)前，先用帶寬很窄的預(yù)脈沖進(jìn)行激發(fā)（頻率為脂肪進(jìn)動頻率，僅有脂肪組織被激發(fā)）。脈沖略大于90°，預(yù)脈沖結(jié)束后，脂肪組織發(fā)生縱向弛豫，其縱向磁化矢量將發(fā)生從反向到零，然后到正向并逐漸增大，直至平衡狀態(tài)（同樣選擇合適的脂肪組織TI）。1.頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：①僅增加少量掃描時(shí)間，該脈沖略大于90°，因此，其T1要遠(yuǎn)短于STIR中的T1；②一次預(yù)脈沖激發(fā)即完成三維容積內(nèi)的脂肪抑制；③幾乎不增加SAR。2.頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)的缺點(diǎn)：①對場強(qiáng)的要求較高；②對磁場均勻度要求較高。（四）選擇性水或脂肪激發(fā)技術(shù)選擇水激發(fā)（抑制脂肪信號而獲得水信號）或脂肪激發(fā)（抑制水信號而獲得脂肪信號）來成像。原理水中氫質(zhì)子和脂肪中氫質(zhì)子化學(xué)鍵不同（O-H、C-H)，他們周圍電子云分布不同，導(dǎo)致其氫質(zhì)子進(jìn)動頻率的差別，水質(zhì)子較脂肪質(zhì)子進(jìn)動頻率快不同TE時(shí)刻采集得到不同相位（同、反相位）的圖像（五）化學(xué)位移水-脂反相位成像技術(shù)利用化學(xué)位移效應(yīng)，激發(fā)時(shí)脂肪與水橫向磁化處于同相位，幾毫秒后，由于進(jìn)動頻率的差別，水與脂肪處于反相位，橫向磁化矢量將相互抵消，此時(shí)采集的MR信號相當(dāng)兩種成分信號的差值，因此含有水和脂肪的組織信號表現(xiàn)為低信號，而純脂肪組織信號沒有明顯衰減。應(yīng)用于肝臟脂肪浸潤和含有脂肪成份腫瘤的診斷及鑒別二、化學(xué)位移成像技術(shù)(一)化學(xué)位移成像技術(shù)原理水的氫質(zhì)子比脂肪的氫質(zhì)子的進(jìn)動頻率稍快約為3.5ppm。射頻脈沖激發(fā)后，二者處于同相位，由于進(jìn)動頻率的差別，水質(zhì)子的相位將超過脂肪質(zhì)子半圈，此時(shí)采集的MR信號相當(dāng)兩種成分信號的差值，獲得的圖像稱為反相位圖像。過后，水與脂肪兩者相位又完全重疊，橫向磁化矢量相互疊加，此時(shí)采集的信號為同相位圖像。水脂同相與反相反相位同相位（二）反相位圖像主要特點(diǎn)臨床應(yīng)用為2D或3D擾相GRET1WI同反相位圖像。特點(diǎn)：（1）水脂混合組織信號明顯衰減。（2）純脂肪組織信號沒有明顯衰減。（3）有印度墨水樣偽影或稱之為勾邊效應(yīng)。臨床應(yīng)用多用于腹部臟器中：腎上腺病變的鑒別診斷（腎上腺腺瘤中常含脂質(zhì)）脂肪肝的診斷與鑒別診斷肝臟局灶性病變是否含脂肪其他含脂病變的診斷與鑒別診斷三、MR水成像技術(shù)原理是根據(jù)水的長T2值的特性，選擇長的TE時(shí)間，則其他組織結(jié)構(gòu)的橫向磁化矢量幾乎完全衰減，而水的T2值很長，仍然保持較大的橫向磁化矢量，因而在該回波時(shí)間采集的信號主要為水的信號，在水成像圖像中，流速慢或靜態(tài)的液體如腦脊液、膽汁、尿液、淋巴液呈明顯的高信號，而實(shí)質(zhì)性組織和流速快的血液呈低信號或無信號，從而顯示體內(nèi)含水管腔的形態(tài)MR水成像原理常用序列有FSET2WI、單次激發(fā)FSET2WI、三維Balance-SSFP序列。臨床主要應(yīng)用于胰膽道、泌尿道、內(nèi)耳、椎管、延腺、腸管、輸卵管、精囊曲管等器官的水成像。利用二維或三維采集水成像原始圖像需要后處理重組，常用后處理技術(shù)有最大強(qiáng)度投影、容積成像、仿真內(nèi)窺鏡等。水成像技術(shù)常用的序列：1、FSET2WI：常見參數(shù)如下：TR大于3000ms或2～4個(gè)呼吸周期（呼吸觸發(fā)技術(shù)），TE＝500～1000ms，ETL=20～64。該序列可進(jìn)行三維采集，主要用于內(nèi)耳水成像或MR脊髓造影（MRM）。2、單次激發(fā)FSET2WI：是目前腹部水成像，如MR膽胰管成像（MRCP）或MR尿路成像（MRU）最常用的序列，TR無窮大，TE500～1000ms，ETL=128～256，NEX=1，可進(jìn)行二維或三維采集，可屏氣掃描或采用呼吸觸發(fā)技術(shù)。特點(diǎn)：①一次90°脈沖，連續(xù)140～160°聚焦脈沖填充K空間所需要的所有回波信號。②ES很短，1.5T一般4～5ms。③由于是單次激發(fā)，所以不存在TR的概念，也就沒有T1弛豫對圖像的污染，所以不能進(jìn)行T1WI。④ELT長，模糊效應(yīng)明顯，T2對比受影響。⑤由于ELT長，ES短，所以脂肪信號高。單次激發(fā)FSE單次激發(fā)FSE⑥SAR高，所以采用小于180°的聚焦脈沖。⑦成像速度快。沒有TR概念，如果矩陣256×160（即ELT=160），ES=4ms，則單層圖像的TA=640ms，因此是亞秒級的速度，由于TA短，體部成像即使不能屏氣也沒有呼吸運(yùn)動偽影。⑧由于ELT很長，所以大部分回波的TE較長，因此SS-FSE一般的T2WI權(quán)重比較重。只能用于T2WI，不能進(jìn)行T1WI成像參數(shù)TR：無窮大；部分設(shè)備上設(shè)置的TR多為時(shí)間順序上相鄰兩層采集開始點(diǎn)的時(shí)間間隔TE：通常采用很長的TE為降低SAR值，聚焦脈沖角度常縮小到120-160°單次激發(fā)FSE所謂“TR”所謂的TR是層間延遲。不是真正的TR。優(yōu)點(diǎn)：快速（單層圖像采集1秒以內(nèi)）缺點(diǎn)：軟組織T2對比差，T2加權(quán)太重，除較純的水外，其他組織的信號幾乎完全衰減用途：水成像，尤其是MRCP、MRM、MRU單次激發(fā)FSE的特點(diǎn)和應(yīng)用SS-FSE，一次投射成像MRCP,TR無窮大，TE＝1100ms，掃描時(shí)間＝1秒MR膽胰管成像（MRCP）主要適應(yīng)癥包括：1、膽道結(jié)石；2、膽道腫瘤；3、膽道炎癥；4、胰腺腫瘤；5、慢性胰腺炎；6、膽胰管變異或畸形等。掃描前禁食12小時(shí)，低張藥物運(yùn)用：1、良好的膽囊充盈，2、消減胃腸蠕動引起的運(yùn)動偽影3、減少胃腸內(nèi)容物高信號的干擾臨掃描前口服稀釋的Gd-DTPA約500ml。MRCP胰管顯影不良：靜脈注射促胰液分泌素或口服柑橘類果汁。腸道水對膽道顯示的影響MR尿路成像（MRU）主要適應(yīng)癥包括：1、尿路結(jié)石；2、腎盂腎盞腫瘤；3、輸尿管腫瘤、膀胱腫瘤；4、其他原因的尿路梗阻；5、泌尿系變異或畸形等。掃描前禁食，利尿藥物，檢查前飲水：1、膀胱充盈，2、顯示腎盂、腎盞；3、減少胃腸內(nèi)容物高信號的干擾。臨掃描前口服稀釋的Gd-DTPA300～500ml。MRU輸尿管顯影不良：掃描前20分鐘，飲水200mlMRUMR脊髓成像（MRM）主要適應(yīng)癥包括：1、椎管內(nèi)腫瘤；2、椎管畸形；3、脊