磁共振技术参数与影像信号的探讨

pkuchao

[中图分类号]　ｒ445.2　[文献标识码]　ａ　　[文章编号]　1003-3289(2003)09 1241 01
[作者简介]雷福章(1952-),男,湖北人,副主任技师。研究方向:影像技术。[收稿日期]2003 05 15　　
ｍｒｉ图像上的亮区和暗区信号与ｃｔ图像上的明暗信号不同,ｃｔ图像是由ｘ射线的衰减系数形成的。而ｍｒｉ图像是人体内各种组织器官对ｍｒｉ产生信号差异形成的。因此,操作人员必须熟悉掌握各种序列技术和参数的变化对图像的影响。而且能根据影像诊断的需要灵活的应用这些技术序列和参数。
1　组织特性对ｍｒｉ信号强度的影响
1.1 ｎ-质子密度　在ｍｒｉ扫描区内人体组织的氢质子数。在单位体积内同类质子的数量越多,产生的信号越强,缺乏质子的地方为无信号区。如副鼻窦、空腔、骨皮质等。
1.2 ｔ1-弛豫时间　能量由自旋系统转移到晶格系统,即把多余的热能散发到晶格中去。ｔ1弛豫时间,表征了各种人体组织以及正常与异常组织之间的差异。ｔ1短的组织纵向恢复比较快,产生的信号比较强；ｔ1长的组织纵向恢复比较慢,产生的信号比较弱。如在ｔ1加权像中,脂肪类组织ｔ1=380ｍｓ,脑脊液ｔ1=1155ｍｓ,脂肪信号比脑脊液信号强,故脂肪呈白色影像,而脑脊液则成黑色影像
1.3 ｔ2-弛豫时间　又称横向弛豫时间、自旋弛豫时间。它是描述横向磁化强度消失过程的时间常数,即内在磁场所致的横向磁化损耗。ｔ2弛豫过程中不涉及能量的传递,只引起相位的变化。内在磁场的大小取决于大分子数目的多少。大分子数越多,内在磁场越强,横向磁化强度消失越快,则ｔ2越短。ｔ2短的组织,由于横向磁化强度衰减快,信号弱；则ｔ2长的组织,由于横向磁化强度衰减慢,信号强。如脂肪组织的ｔ2=60ｍｓ,脑脊液ｔ2=145ｍｓ,因此脑脊液的回波信号要比脂肪信号强。在ｔ2加权的图像中,脑脊液呈白色信号,脂肪信号相对较暗。
2　可调参数对ｍｒｉ信号强度的影响
2.1 ｔｒ-射频脉冲重复作用的时间　在其他参数不变的情况下,ｔｒ越长,各种组织的纵向恢复越完全,信号强度将增强,反之则减弱。实际选用的ｔｒ时间是50～3000ｍｓ。
2.2 ｔｅ-激励脉冲到采样脉冲之间的回波延迟时间　氢质子在90°脉冲的作用下,从ｚ轴方向转至ｘ ｙ平面上,此时质子处于不稳定的高能态。90°脉冲停止后质子将在外磁场的作用下以进动方式朝主磁场方向恢复,即所谓ｔ1弛豫。随着ｔ1弛豫时间的进行,ｔ2弛豫也随之产生。理论上是横向磁化强度逐渐减弱,实际上由于外磁场的不均匀性和内磁场的存在,横向磁化强度将迅速衰减。由于180°脉冲使横向磁化强度再次恢复。在检测线圈内就会再次出现一个ｍｒｉ信号,这个起死回生的信号称之为回波信号,既为自旋回波。回波延迟时间ｔｅ,即90°脉冲与每次所作用的180°脉冲之间的时间间隔。当ｔｒ不变的情况下,ｔｅ越长,横向衰减得越多,回波信号的幅度越小,信号越弱。
　　临床上常用的ｓｅ序列是用调节ｔｒ和ｔｅ时间的方法来显示组织结构中ｔ1和ｔ2弛豫时间。如果信号强度的大小取决于组织间ｔ1的差别,这种图像称之为ｔ1加权图像。如头部ｍｒｉ:取ｔｒ=500ｍｓ,ｔｅ=30ｍｓ,即可清晰地显示脑白质、灰质和脑脊液的ｔ1弛豫过程的图像；当图像对组织间ｔ2的差别较敏感时,称ｔ2加权图像。如取ｔｒ=2500ｍｓ,ｔｅ=30ｍｓ,60ｍｓ,90ｍｓ,120ｍｓ,可显示脑白质、灰质和脑脊液的ｔ2弛豫过程的图像。如果图像对ｔ1和ｔ2都不敏感,其对比度仅仅取决于组织间质子密度的差别,这种图像称质子密度图像,一般ｔｒ=1000ｍｓ,ｔｅ=40ｍｓ,此外,在ｓｅ序列中对快速流动的血流流速越大,信号强度减弱越显著；信号消失,即显示为无信号,此现象称流空现象。所以心腔和大动脉在ｔ1和ｔ2加权图像上都呈黑色。
3　讨论　　ｍｒｉ的信号强度(图像上的亮暗度)与以上参数间的关系是:质子密度越大、ｔ2越长、ｔｒ越长、ｔ1越短及ｔｅ越短的参数则信号强度越强。在ｍｒｉ图像上明亮度越高。在实际工作中,各种参数相互之间的搭配,所提示的变化是相当复杂的。对ｍｒｉ影像上所显示的信号强度,仅从图像上来分析判断有无异常意义并不大,重要的是如何区分不同的组织差异,正常与病理状态的差异,对各种组织影像的信号强度形成对比来分析判断各种疾病,是ｍｒｉ影像诊断中常采用的一种方法。
[参考文献]
[1]　罗良平,陈金城,陈棣华.ｍｒ信号强度在良、恶性胸膜疾病鉴别诊断中的作用[ｊ].中国医学影像技术,2001,17(6):539 540.
[2]　李坤成,李永忠,赵富强,等.ｃｔ与ｍｒｉ图像配准与融合技术在颅脑肿瘤的初步应用[ｊ].中国医学影像技术,2001,17(9):823 825.
[3]　张健,周生岩,赵锋,等.医用磁共振成像系统影像参数的评估[ｊ].中国医学影像技术,2002,18(9):945 946.

x_ray312

有了这样的归类比较，更容易理解，更容易记住，很好！[emb26]

我爱MR

有很多东西都是误导

听蝉观竹

以下是引用我爱mr在2005-11-16 16:32:00的发言：[br]有很多东西都是误导

有哪些是误导请指出来，学术上应该是有理有据，不能乱说！

我爱MR

我说了，是很多。我没有一一列出来而已。
例如：取ｔｒ=500ｍｓ,ｔｅ=30ｍｓ,即可清晰地显示脑白质、灰质和脑脊液的ｔ1弛豫过程的图像；
te取到30ms来做t1加权像是不可取的。