磁共振血管成像講解

醫(yī)用物理學醫(yī)用物理學磁共振血管成像磁共振血管成像磁共振血管成像是無創(chuàng)傷性血管造影技術，利用流動血液MR信號與周圍靜態(tài)組織MR信號的差異來建立圖像對比度，而無需使用造影劑。磁共振血管成像分兩大類：利用血流流入成像層面信號增強效應利用沿磁場梯度方向運動自旋核產生相位偏移效應——時間飛越法(timeofflight，TOF)MRA——相位對比法(phasecontrast，PC)MRA一、流動現(xiàn)象二、流動現(xiàn)象的補償三、時間飛越法血管成像(TOFMRA)四、相位對比血管成像(PCMRA)第四節(jié)磁共振血管成像90o脈沖作用，Mz=0,Mxy=M0,若再施90o脈沖，使Mxy=0，Mz=-M0，無FID信號發(fā)射，即無MR信號。信號飽和成像容積內靜態(tài)組織，受到90o脈沖反復激勵，在TR遠小于T1時，其縱向磁化來不及恢復稱為飽和，這樣靜態(tài)組織所產生的MR信號幅度很小。一、流動現(xiàn)象1.流動效應未受RF脈沖激勵的流體以一定速度流入成像容積時，其縱向磁化遠高于靜態(tài)組織的縱向磁化，在下一次RF脈沖激勵產生MR信號時，流體信號遠高于處于飽和狀態(tài)的靜態(tài)組織，這就是流動相關增強效應。(1)流動性增強效應(flow-relatedenhancement，F(xiàn)RE)

一、流動現(xiàn)象一、流動現(xiàn)象RF激發(fā)片層厚度TH臨界速度當流速信號最強流速信號強度新鮮血液比率強度與流向垂直的層面厚度TH、TR、TE有關一、流動現(xiàn)象時無信號（2）流空效應產生信號血液比率強度與流向垂直的層面厚度TH、TR、TE有關（2）流空效應一、流動現(xiàn)象（1）流動增強效應2.相位偏移效應(phaseshift)

一、流動現(xiàn)象在梯度場中自旋核運動產生相移，也可以用來解釋血液的流動，只不過血液的自旋核流動速度更趨一致，流動的方向性更強，它不是用彌散運動造成的信號降低去成像，而是直接用計算出來的相位偏移成像。1.流動補償（flowcompensation，F(xiàn)C）GMR技術又稱之為流動補償，用于減少流動或其它運動引起的相位彌散和相關信號的丟失。FC技術使用后信號強度并未增加，只使自旋核恢復到未曾運動的水平，即運動血液信號強度可表現(xiàn)為與靜止血液相同狀態(tài)。FC技術能減小慢血流和腦脊液產生的流動偽影。

二、流動現(xiàn)象的補償(a)在標準回波采集梯度作用下TE時刻流動組織F>0(b)在流動補償梯度作用下

TE時刻流動組織F=0流動補償梯度的作用二、流動現(xiàn)象的補償FC(a)(b)TEFF2.預飽和技術MRI視野外對流入血液施加飽和脈沖，等它進入成像區(qū)域時由于處于飽和狀態(tài)，不能接受新的RF激勵產生MR信號，血流呈現(xiàn)黑色；而從相反方向進入成像區(qū)域的血流未經予飽和處理，血液可接受新的RF激勵產生MR信號。二、流動現(xiàn)象的補償預飽和技術三、時間飛越法血管成像是在二維或三維梯度回波的基礎上利用血流流入成像層面的信號增強效應（FRE）發(fā)展形成的。TOF血管成像強調的是流動血液，為了使圖像上血管與周圍組織的信號差別達到最大。TOF血管成像：（1）抑制周圍組織的信號方法：TR約取20~50ms，或更??；中等較大翻轉角在40o~60o之間；用快速擾相GRET1序列。（2）血管內信號必須要強，要超過周圍靜止組織方法：片層必須薄厚（2~3mm）；TR在短前提下盡量長。（3）信號的相位要保持一致方法：

用盡可能短的TE（幾個毫秒）；進行速度補償；層面與血流方向垂直。二維TOF掃描時即使是流速很慢的血流在流經掃描層面時也不易飽和，因此二維TOF多用于慢血流顯示或用于大范圍的血管成像，如肢體成像。1.二維TOFMRA三、時間飛越法血管成像2DTOF顯示腦靜脈二維TOFMRA三、時間飛越法血管成像三維TOF序列是整體采樣，掃描時同時采集一定容積內的靜態(tài)組織和血流的MR信號。這種容積通常3~8cm厚，容積內的層面分割通過沿z方向施加梯度為Gz的相位編碼梯度磁場來實現(xiàn)的，因此層面的厚度取決于梯度的幅度。三維TOF血管成像時層面被分得很?。ǎ?mm），形成一些很小的分隔(partition)，這些分隔連續(xù)而沒有間斷，可以產生分辨力很高的血管影像。2.三維TOFMRA三、時間飛越法血管成像在三維TOF血管成像中，血液必須進入一個較大的容積，這就會使得血液的飽和效應逐漸顯現(xiàn)出來，導致流進容積時血液的信號高，流出容積時血流信號減弱，為克服慢血流飽和這一局限，可采取減小激勵容積的厚度，采用信號等量分配技術和多容積激勵技術進行補償。根據(jù)FRE效應與層厚的關系，層厚越大則流入飽和效應越強，所以應盡量減小層厚。三、時間飛越法血管成像3D-TOFMRA正常顱內血管成像三、時間飛越法血管成像利用沿磁場梯度方向運動的自旋核產生相位偏移效應。不同的雙極梯度磁場作用流動血液會產生不同相位偏差靜態(tài)組織的相位偏差則為零采集兩組圖像相位數(shù)據(jù)減影靜態(tài)組織減影后相位為零流動血液具有不同相位差值相位差轉變成像素強度顯示基本原理四、相位對比法血管成像最大信號投影法(multipleintensityprojection，MIP)腹主動脈及左側髂總動脈瘤(MIP)胸主動脈瘤(MIP)四、相位對比法血管成像3D冠狀動脈成像三維重建四、相位對比法血管成像五、磁敏感加權成像磁敏感加權成像（susceptibilityweightedimagingSWI）利用組織間磁敏感性差異產生圖像對比度，提供了一個新的成像參數(shù)S。優(yōu)勢：對腦出血特別是微小出血，對腦創(chuàng)傷，對小血管畸形，對退行性神經變性和腦腫瘤血管的評價等表現(xiàn)出獨到的優(yōu)越性。五、磁敏感加權成像1.相關組織的磁敏感性

（1）血紅蛋白及其降解產物名稱特點含氧血紅蛋白

抗磁性脫氧血紅蛋白

順磁性高鐵血紅蛋白

弱磁敏感性含鐵血黃素高順磁性（2）非血紅素物質蛋白鐵抗磁性

鈣化物弱抗磁性

注意：關心的是相鄰組織間磁敏感性的差別值五、磁敏感加權成像2.磁敏感差異產生MRI信號差異的物理原理

（1）血管內組織與周圍組織的相位差

為TE

時刻血管內組織與周圍組織的相位差

（2）磁敏感組織磁化率的變化使

變短式中g表示具體組織的幾何因子

五、磁敏感加權成像

（2）SWI圖像重建3.SWI序列的加權成像

(1)小角度傾倒，相對長TE的梯度回波序列，三維