mDIXON小講課-陳曉東

M-DIXON簡介XiaodongChenWFIPOP一、脂肪抑制技術(shù)的基本機制1、脂肪和水的化學位移1.1化學位移（chemicalshift）1.2同/反相位的概念（IP/OP）2、脂肪與其它組織的縱向弛豫差別1、脂肪和水的化學位移1.1化學位移（chemicalshift）水分子中的氫質(zhì)子--水質(zhì)子—化學鍵（O-H）脂肪分子中的氫質(zhì)子--脂質(zhì)子--化學鍵（C-H）水質(zhì)子的進動頻率比脂質(zhì)子快3.5ppm，即150Hz/T。1、脂肪和水的化學位移1.2同/反相位的概念（IP/OP）同相位：脂肪和水的宏觀橫向磁化矢量（Mxy）的相位一致，被稱為同相位（inphase），此時反相位：脂肪和水的宏觀橫向磁化矢量（Mxy）的相位相差180°，稱為反相位（outofphaseoropposedphase）2、脂肪與其它組織的縱向弛豫差別2.1脂肪組織的縱向弛豫特性

在人體正常組織中，脂肪組織的縱向弛豫（T1）速度最快，T1值最短。不同場強下組織的T1值也會發(fā)生變化，1.5T時脂肪組織的T1值約為250ms。二、脂肪抑制技術(shù)的種類1、頻率選擇飽和法也稱化學位移選擇飽和（chemicalshiftselectivesaturation,CHESS），如SPIR優(yōu)點：高選擇性及特異性；可用于多種序列；抑脂效果好缺點：場強依賴性大；磁場均勻度高；大FOV周邊抑脂效果差；時間延長2、短反轉(zhuǎn)時間反轉(zhuǎn)恢復（shortTIinversionrecovery,STIR）TI=69%*T1(1.5T:150-170ms；3.0T:160-180ms)優(yōu)點：場強依賴性低；磁場均勻度要求不高；大FOV效果亦可；缺點：選擇性及特異性低；不可用于增強；時間延長二、脂肪抑制技術(shù)的種類3、頻率選擇反轉(zhuǎn)脈沖脂肪抑制技術(shù)（實際上是上述1和2兩種技術(shù)的組合，目前在臨床上應(yīng)用最為廣泛）4、選擇性水或脂肪激發(fā)技術(shù)采用頻率和空間選擇的二項脈沖（實際上是偏轉(zhuǎn)角和方向不同的多個脈沖的組合），進行水激發(fā)（抑制脂肪信號而得到水的信號）或脂肪激發(fā)（抑制水的信號而得到脂肪的信號）。如ProSet，可用于神經(jīng)根成像5、Dixon技術(shù)三、Dixon技術(shù)Dixon技術(shù)：基于化學位移成像技術(shù)的一種水脂分離成像技術(shù)。可用于SE、FSE、GRE序列中，一次掃描可得到4類圖像（W/F/IP/OP）3.1、化學位移成像原理3.2、化學位移成像技術(shù)的實現(xiàn)3.3、化學位移圖像的解讀（IP/OP）3.4、Dixon技術(shù)的原理3.5、Dixon圖像的解讀（W/F/IP/OP）三、Dixon技術(shù)3.1、化學位移成像原理水分子中的氫質(zhì)子--水質(zhì)子—化學鍵（O-H）脂肪分子中的氫質(zhì)子--脂質(zhì)子--化學鍵（C-H）水質(zhì)子的進動頻率比脂質(zhì)子快3.5ppm，即150Hz/T。三、Dixon技術(shù)3.2、化學位移成像技術(shù)的實現(xiàn)目前臨床上主要采用2D擾相GRET1WI序列，選擇不同的TE可得到反相位和同相位圖片，關(guān)鍵在于如何選擇合適的TE。不同場強的MR掃描儀其TE不一樣，可根據(jù)下面公式計算：同相位TE=1000ms÷（150Hz/T×場強（T））反相位TE=同相位TE÷2如1.5T時，同相位TE=1000ms÷（150Hz/T×1.5）≈4.4ms反相位TE≈2.2ms三、Dixon技術(shù)3.3、化學位移圖像的解讀（IP/OP）IP：相當于普通的擾相GRE/T1WIOP：三個特點：1.水脂混合組織信號衰減明顯，且衰減程度超過頻率選擇飽和法2.純脂肪信號無明顯衰減。3.勾邊效應(yīng)。三、Dixon技術(shù)3.4、Dixon技術(shù)的原理利用IP/OP圖像，還可以產(chǎn)生單獨的水相和脂肪相的圖像，原理如下：

I同=W+F；

I反=W-F則，

W=（I同+I反）/2F=（I同-I反）/2W：指來自于水的信號強度；F：來自于脂肪的信號強度；I同：水和脂肪同相位的信號強度；I反：水和脂肪反相位的信號強度三、Dixon技術(shù)3.5、Dixon圖像的解讀（W/F/IP/OP）WFIPOPW:水質(zhì)子圖像，即相當于GRE的壓脂序列。F：脂肪質(zhì)子圖像，相當于壓水序列。IP：同相位圖像。OP：反相位圖像。由于一般臟器的信號主要來自水分子，而其周圍脂肪組織的信號主要來自脂肪分子，所以：在W圖上，臟器顯示良好，其周圍脂肪受抑制；在F圖上，臟器本身結(jié)構(gòu)顯示欠佳，而其周圍脂肪組織顯示良好。在IP圖像上，相當于GRE/T1WI圖像，臟器及其周圍脂肪顯示良好。在OP圖像上，臟器及其周圍的脂肪組織信號下降不明顯，而兩者交界面上的各種像素中同時夾雜有臟器(水分子)和脂肪，故信號明顯降低，形成勾邊效應(yīng)。四、mDixon技術(shù)4.1、mDixon(modifiedDixonormultipointDixon)的定義及原理Dixon當時描述的傳統(tǒng)的Dixon技術(shù)，僅采集兩個相位（IP/OP）的圖像，并據(jù)此計算出水相和脂相的圖像（twopointmethod），由于多種原因當時難以展開，（如磁場均勻度不夠等，產(chǎn)生相位誤差，從而導致水和脂肪分離不完全）。近20年來對原來的Dixon技術(shù)作了修改（threepointmethod），加入了第3個相位采集圖，這可以糾正相位誤差，它是在下一個180°翻轉(zhuǎn)脈沖發(fā)射時采集，此時水質(zhì)子和脂質(zhì)子再次同相位，前后兩次同相位圖像間的差別歸結(jié)于相位誤差產(chǎn)生的，故可借此糾正相位誤差。三、Dixon技術(shù)3.1、化學位移成像原理水分子中的氫質(zhì)子--水質(zhì)子—化學鍵（O-H）脂肪分子中的氫質(zhì)子--脂質(zhì)子--化學鍵（C-H）水質(zhì)子的進動頻率比脂質(zhì)子快3.5ppm，即150Hz/T。四、mDixon技術(shù)4.2、Dixon與mDixon成像原理的對比四、mDixon技術(shù)4.3、mDixon的發(fā)展對Dixon的改進的另外一種方法稱為IDEAL（iterativedecompositionofwaterandfatwithechoasymmetryandleast-squaresestimation）（迭代的非對稱性回波及最小二乘估計法水脂分離技術(shù)）三點法（成熟，已應(yīng)用，）六點法（研究中）新技術(shù)—IDEAL(6point)

WIP

FatOPNoSENSEYesCLEARTE1/deltaTE1.47/0.5MR:10160204cpx_1016020403TR=16TE1=1.47DeltaTE=0.5(noSENSE)(yesCLEAR)FatpercentageR2*Thedrawnroishowsfatpercentage4.9%+-2.5%R2*inR