磁共振成像技术 (2)PPT讲稿.ppt
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1、磁共振成像技术(2)第1页,共80页,编辑于2022年,星期一MRI质量控制评价评价MR图像质量三因素:图像质量三因素:空间分辨力、信噪比、图像对比度空间分辨力、信噪比、图像对比度第2页,共80页,编辑于2022年,星期一空间分辨力空间分辨力是在一定的对比度下,影像能够分辨的相邻物体的空是在一定的对比度下,影像能够分辨的相邻物体的空间最小距离,是对物体细节的分辨能力。间最小距离,是对物体细节的分辨能力。空间分辨力取决于体素的大小。空间分辨力取决于体素的大小。体素小时,能分辨出体素小时,能分辨出细微结构,空间分辨力高;体素大则空间分辨力低。细微结构,空间分辨力高;体素大则空间分辨力低。体素的大小
2、取决于体素的大小取决于:层面厚度、层面厚度、FOV和像素矩阵的大和像素矩阵的大小。小。层面越薄,空间分辨力越高。层面越薄,空间分辨力越高。层面内的空间分辨力:层面内的空间分辨力:层面内的分辨力层面内的分辨力=像素尺寸像素尺寸=FOV/矩阵矩阵 第3页,共80页,编辑于2022年,星期一10mm10mm8mm10mm10mm8mm5mm5mm8mm5mm5mm8mm矩阵不变:矩阵不变:FOV越大,越大,XY平面的空平面的空间分辨率越低。间分辨率越低。20cm20cm40cm40cm第4页,共80页,编辑于2022年,星期一30mm1030mm30mm10mm10mm10mm10mm8mm10mm
3、10mm8mm301030mm30mm10105mm5mm8mm5mm5mm8mm FOV不变:矩阵越大,XY平面的空间分辨率越高。第5页,共80页,编辑于2022年,星期一空间分辨率与矩阵、FOV的关系第6页,共80页,编辑于2022年,星期一空空间间分辨力与矩分辨力与矩阵阵、体厚的关系、体厚的关系第7页,共80页,编辑于2022年,星期一空空间间分辨力分辨力FOV一定,像素矩阵一定,像素矩阵越大越大空间分辨力空间分辨力越高越高;像素矩阵一定,像素矩阵一定,FOV越小越小空间分辨力空间分辨力越高越高。如:视野如:视野25cm25cm,矩阵为,矩阵为256256,则像素约为,则像素约为1mm1
4、mm。第8页,共80页,编辑于2022年,星期一信噪比MR信号:指感兴趣区内像素的平均值。信号:指感兴趣区内像素的平均值。噪噪 声:磁体内的患者、环境和声:磁体内的患者、环境和MR系统系统电子设备所产生的电子设备所产生的不需要不需要的信号。的信号。信噪比(信噪比(SNR):):组织信号强度与噪声信组织信号强度与噪声信号强度的比值。号强度的比值。SNR越高,图像越清晰。越高,图像越清晰。第9页,共80页,编辑于2022年,星期一影响SNR的主要因素质子密度质子密度体素容积体素容积重复时间重复时间激励次数激励次数接受带宽接受带宽线圈类型线圈类型第10页,共80页,编辑于2022年,星期一质子密度第
5、11页,共80页,编辑于2022年,星期一肌肉组织所含的质子明显少于脂肪和脊髓 第12页,共80页,编辑于2022年,星期一质子密度质子密度低低的区域,产生的区域,产生低低信号,信号,SNR低低,图像显示有局限性。图像显示有局限性。质子密度质子密度高高的区域,产生较的区域,产生较高高信号,信号,SNR高高,在,在MR检查中具有优越性。检查中具有优越性。如用同一照相机在白天和黑夜拍照。如用同一照相机在白天和黑夜拍照。第13页,共80页,编辑于2022年,星期一体素容积体素容积越大,体素内自旋核数目越多,MR信号越强;保持图像矩阵不变,增加FOV;保持FOV不变,降低图像矩阵;层面越厚,产生的信号
6、越多,层面越厚,产生的信号越多,SNR越高。越高。但是层面越厚,空间分辨力越低,且部分但是层面越厚,空间分辨力越低,且部分容积效应也大。容积效应也大。第14页,共80页,编辑于2022年,星期一视野视野 FOV(field of view)320mm320mm视视视视野野野野:X X轴轴轴轴、Y Y轴轴轴轴方方方方向向向向上上上上实实实实际际际际成成成成像像像像区区区区域域域域的的的的大大大大小小小小FOVFOV320mm320mm320mm320mm第15页,共80页,编辑于2022年,星期一10mm10mm8mm10mm10mm8mm5mm5mm8mm5mm5mm8mm 矩阵不变:FOV越
7、大,体素越大。20cm20cm40cm40cm第16页,共80页,编辑于2022年,星期一30mm1030mm30mm10mm10mm10mm10mm8mm10mm10mm8mm301030mm30mm10105mm5mm8mm5mm5mm8mmFOV不变:矩阵越大,体素越小。不变:矩阵越大,体素越小。第17页,共80页,编辑于2022年,星期一重复时间、回波时间、翻转角度重复时间、回波时间、翻转角度长长TR,高,高SNR短短TR,低,低SNR长长TE,低,低SNR短短TE,长,长SNR翻转角度翻转角度90,SNR最高,角度越小,产生最高,角度越小,产生的信号量越少,的信号量越少,SNR越低。
8、越低。第18页,共80页,编辑于2022年,星期一激励次数激励次数越多,SNR越高,减少图像中毛刺状阴影,但延长扫描时间。第19页,共80页,编辑于2022年,星期一接收带宽指读出梯度采样频率的范围。指读出梯度采样频率的范围。增加增加接收带宽,接收带宽,增加增加信号收集范围,信号收集范围,增加增加噪声量,噪声量,SNR降低,图像质量下降。降低,图像质量下降。类似于鱼钩和渔网捕鱼。类似于鱼钩和渔网捕鱼。第20页,共80页,编辑于2022年,星期一线圈类型线圈距被检部位越近,线圈距被检部位越近,MR信号强度越大。信号强度越大。线圈敏感区包含的组织越多,噪声越大。线圈敏感区包含的组织越多,噪声越大。
9、要提高信噪比,必须选择合适的线圈:要提高信噪比,必须选择合适的线圈:尽量贴近被检部位;尽量贴近被检部位;线圈敏感区包含的组织尽可能的少。线圈敏感区包含的组织尽可能的少。第21页,共80页,编辑于2022年,星期一线圈的作用:线圈的作用:如同无线电波的天线如同无线电波的天线激发人体产生共振(广播电台的发射天线)激发人体产生共振(广播电台的发射天线)-发射发射线圈线圈采集采集MR信号(收音机的天线)信号(收音机的天线)-接受线圈接受线圈第22页,共80页,编辑于2022年,星期一 脉冲线圈按作用分两类:脉冲线圈按作用分两类:脉冲线圈按作用分两类:脉冲线圈按作用分两类:激发并采集激发并采集MRI信号
10、(体线圈)信号(体线圈)仅采集仅采集MRI信号,激发采用体线圈进行(绝信号,激发采用体线圈进行(绝大多数表面线圈)大多数表面线圈)第23页,共80页,编辑于2022年,星期一接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强线圈内体积越小,所接收到的噪声越低线圈内体积越小,所接收到的噪声越低线圈内体积越小,所接收到的噪声越低线圈内体积越小,所接收到的噪声越低第24页,共80页,编辑于2022年,星期一 1磁场强度:磁场强度:B0越大,越大,SNR越大;越大;2
11、线圈线圈:尽量贴近被检部位,线圈敏感区包含的组织尽可能的少;:尽量贴近被检部位,线圈敏感区包含的组织尽可能的少;表面线圈的信噪比最高;表面线圈的信噪比最高;3体素容积体素容积:体素容积越大,包含的自旋核数目越多,:体素容积越大,包含的自旋核数目越多,MR信号信号越大;越大;4翻转角(翻转角():):越大,越大,MR信号越大,信号越大,SNR越大;越大;5 TR:延:延长TR,有助于,有助于Mz的恢复,有利于提高的恢复,有利于提高SNR。6 TE:延:延长TE,Mxy衰减的多,衰减的多,MR信号降低,信号降低,SNR下降;下降;7激发次数激发次数:增加:增加NEX,可提高,可提高SNR。8.接收
12、接收带宽:带宽越越宽,SNR越高。越高。第25页,共80页,编辑于2022年,星期一图像对比度信噪比高的信噪比高的图像不能确保将相像不能确保将相邻组织区分开,区分开,若要区分,必若要区分,必须有足有足够的的对比度。比度。图像对比度有时受严重噪声的影响,不能真图像对比度有时受严重噪声的影响,不能真实反映图像质量,必须把噪声考虑在内实反映图像质量,必须把噪声考虑在内。对比噪声比(对比噪声比(contrast nose ratio,CNR):代表两种组织的信噪比的差异代表两种组织的信噪比的差异 第26页,共80页,编辑于2022年,星期一成像参数的选择成像参数的选择成像参数的选择成像参数的选择 1
13、1提高扫描效率,扫描效率是指单位时间内获得提高扫描效率,扫描效率是指单位时间内获得提高扫描效率,扫描效率是指单位时间内获得提高扫描效率,扫描效率是指单位时间内获得的图像信息量。总扫描时间应以图像满足临床诊断目的图像信息量。总扫描时间应以图像满足临床诊断目的图像信息量。总扫描时间应以图像满足临床诊断目的图像信息量。总扫描时间应以图像满足临床诊断目的为宜。在尽量减小的为宜。在尽量减小的为宜。在尽量减小的为宜。在尽量减小TRTR、NEXNEX和相位编码次数的同时和相位编码次数的同时和相位编码次数的同时和相位编码次数的同时调整其他参数,使信息量不减少。调整其他参数,使信息量不减少。调整其他参数,使信息
14、量不减少。调整其他参数,使信息量不减少。2 2应根据检查目的和检查部位选用合适的脉冲序列、应根据检查目的和检查部位选用合适的脉冲序列、应根据检查目的和检查部位选用合适的脉冲序列、应根据检查目的和检查部位选用合适的脉冲序列、图像信号的加权参数和扫描平面图像信号的加权参数和扫描平面图像信号的加权参数和扫描平面图像信号的加权参数和扫描平面(横、冠、矢、斜横、冠、矢、斜横、冠、矢、斜横、冠、矢、斜)。合适的成像序列和图像信号的加权参数是获取良好合适的成像序列和图像信号的加权参数是获取良好合适的成像序列和图像信号的加权参数是获取良好合适的成像序列和图像信号的加权参数是获取良好SNRSNR和和和和CNRC
15、NR的基本条件。的基本条件。的基本条件。的基本条件。3 3在设置成像参数时应特别注意,在设置成像参数时应特别注意,在设置成像参数时应特别注意,在设置成像参数时应特别注意,SNRSNR是影响图像质量是影响图像质量是影响图像质量是影响图像质量的最重要因素。一般情况下,图像的最重要因素。一般情况下,图像的最重要因素。一般情况下,图像的最重要因素。一般情况下,图像SNRSNR高时,多能同时满高时,多能同时满高时,多能同时满高时,多能同时满足对足对足对足对CNRCNR的要求。不应为追求过高的空间分辨率而牺牲的要求。不应为追求过高的空间分辨率而牺牲的要求。不应为追求过高的空间分辨率而牺牲的要求。不应为追求
16、过高的空间分辨率而牺牲SNRSNR,如选择,如选择,如选择,如选择3mm3mm以下的层厚、很大的矩阵或很小的以下的层厚、很大的矩阵或很小的以下的层厚、很大的矩阵或很小的以下的层厚、很大的矩阵或很小的FOV(FOV(如如如如8cm)8cm)。第27页,共80页,编辑于2022年,星期一 4 4尽量采用短的扫描时间。全部检查时间一般不宜尽量采用短的扫描时间。全部检查时间一般不宜尽量采用短的扫描时间。全部检查时间一般不宜尽量采用短的扫描时间。全部检查时间一般不宜超过超过超过超过30 min30 min。不应为追求更高的。不应为追求更高的SNRSNR或空间分辨率或空间分辨率而使扫描时间延长。因为患者在
17、磁体内很难长时间而使扫描时间延长。因为患者在磁体内很难长时间保持不动。咳嗽、打喷嚏、微小的移动均可使图像保持不动。咳嗽、打喷嚏、微小的移动均可使图像质量显著下降。质量显著下降。5应当注意人体不同解剖部位信号强弱的差异。应当注意人体不同解剖部位信号强弱的差异。应当注意人体不同解剖部位信号强弱的差异。应当注意人体不同解剖部位信号强弱的差异。信号较强的部位如头部,使用较大的矩阵、很少的信号较强的部位如头部,使用较大的矩阵、很少的信号较强的部位如头部,使用较大的矩阵、很少的信号较强的部位如头部,使用较大的矩阵、很少的NEXNEX即可获得满意的即可获得满意的SNRSNR和和和和CNRCNR。而信号较弱的
18、部。而信号较弱的部。而信号较弱的部。而信号较弱的部位位位位,如肺,则应当使用较小的矩阵并增加如肺,则应当使用较小的矩阵并增加NEXNEX的次数。的次数。的次数。的次数。第28页,共80页,编辑于2022年,星期一流动现象流动现象时间飞跃时间飞跃进入现象进入现象体素内去相位体素内去相位第29页,共80页,编辑于2022年,星期一时间飞跃流动质子在成像层面内受RF激励,在复相位前就从成像层面中流出,未经历复相位过程;或流动质子在RF激励后才进入成像层面,未受到激励却经历了复相位过程,这两种状态均无信号产生,称为时间飞跃。在影像上管腔内因信号缺失呈黑色,叫做流空。第30页,共80页,编辑于2022年
19、,星期一进入现象不曾受到激励的质子垂直流入成像层面,在成像层面内受到激励并经历复相位后,产生较周围静止质子信号强度更好的信号,在进入一组成像层面的第一层时最为显著,这种现象叫进入现象。第31页,共80页,编辑于2022年,星期一体素内去向位同一体素内如同时含有流动质子和静止质子(或流动质子的速度、方向不一致)时,质子间将出现相位差。这是因为快速流动的质子沿梯度磁场流动时进动频率将增加或减低,前者使流动质子获得相位,后者使流动质子丧失相位,结果导致体素内质子相位失聚,信号减低,这种现象叫体素内去向位。第32页,共80页,编辑于2022年,星期一补偿技术流动现象使流动质子的信号强度差异增大,产生伪
20、影直接影响图像质量,通过补偿技术可进行改善。常用补偿技术有梯度相位重聚、预饱和技术、偶数回波相位重聚。第33页,共80页,编辑于2022年,星期一伪影及补偿技术常见伪影常见伪影相位错位相位错位卷褶伪影卷褶伪影化学位移位移化学位移位移截断伪影截断伪影部分容积效应部分容积效应交叉对称信号伪影交叉对称信号伪影敏感性伪影敏感性伪影运动伪影运动伪影遮蔽伪影遮蔽伪影拉链伪影拉链伪影交叉激励交叉激励第34页,共80页,编辑于2022年,星期一MRI对比剂MRI具有良好的软组织对比,但显示病变的特异性不足,定性诊断困难,需向静脉注入对比剂进行兴趣区扫描,称为增强扫描。T1WIT1WI平扫平扫平扫平扫T1WIT
21、1WI增强扫描增强扫描增强扫描增强扫描第35页,共80页,编辑于2022年,星期一MRI对比剂分类 MRI对比剂可根据其在体内分布、磁特性、对组织的特异性和化学结构进行分类。1.生物体内分布 分为细胞液内、外对比剂。(1)细胞液外对比剂:对比剂在体内非特异性分布,可在血管内与细胞外间隙自由通过。因此需掌握好时机,方可获得良好的组织强化对比。目前临床广泛应用的钆制剂属此类。(2)细胞内对比剂:以体内某一组织或器官的一些细胞作为靶来分布,如网织内皮系统对比剂和肝细胞对比剂。此类对比剂注入静脉后,立即从血中廓清并与相关组织结合。其优点是使摄取对比剂组织和不摄取的组织之间产生对比。第36页,共80页,
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