第六节 磁共振加权成像
前面几节我们已经知道,不一样的组织存在质子含量(质子密度)的差异、 T1 值差异及 T2 值的差异,这正是惯例 MRI 能够显示正常解剖构造及病变的基础。下边我们看看假如利 用不一样组织间的这些差异来显示解剖和病变。
一、 “加权 ”的含义
所谓加权即 “突出要点 ”的意思, 也即 要点突出某方面特征 。之因此要加权是因为在一般 的成像过程中, 组织的各方面特征 (比如: 质子密度、 T1 值、T2 值)均对 MR 信号有贡献, 几乎不行能获得仅纯粹反应组织一个特征的 MR 图像,我们能够利用成像参数的调整,使
图像主要反应组织某方面特征, 而尽量克制组织其余特征对 MR 信号的影响, 这就是 “加权 ”。 T1 加权成像( T1-weighted imaging,T1WI )是指这类成像方法要点突出组织纵向弛豫差 别,而尽量减少组织其余特征如横向弛豫等对图像的影响; T2 加权成像( T2-weighted imaging,T2WI )要点突出组织的横向弛豫差异;质子密度( proton density,PD)图像则 主要反应组织的质子 含量差异。
下边来看看加权成像是怎样实现的,因为我们还没有波及到详细的序列,这里仅介绍 MR 加权成像的基来源理, 详细的参数设置将在脉冲序列一章中介绍。 已如前述, MRI 仪的 接收线圈不易检测到宏观纵向磁化矢量, 而只好检测到旋转的宏观横向磁化矢量。 这里还要 增补一点,在 MR 成像中,不论是什么序列,什么加权成像,在 MR 信号收集时辰,组织 的宏观横向磁化矢量越大, MR 信号就越强。
二、质子密度加权成像
质子密度图主要反应不一样组织间质子含量的差异。 质子密度图很简单实现, 以甲、 乙两 种组织为例, 甲组织质子含量高于乙质子, 进入主磁场后, 质子含量高的甲组织产生的宏观 纵向磁化矢量大于乙组织(图 12a);90 脉冲后甲组织产生的旋转宏观横向磁化矢量就大于 乙组织 (图 12b),这时马上检测 MR 信号, 甲组织产生的 MR 信号将高于乙组织 (图 12c)。 即质子密度越高, MR 信号强度越大,这就是质子密度加权成像。
甲组织的信号
甲组织 Mxy
甲组织 Mz 乙组织 Mz 乙组织 Mxy
乙组织的信号
a b c
第六节磁共振加权成像
图 12 质子密度加权成像表示图 图 a示因为甲组织的质子含量高于乙组织,进入主磁场所产生的宏 观纵向磁化矢量( Mz)将大于乙组织;图 b 示 90 脉冲后,甲组织产生的宏观横向磁化矢量也大于乙组织; 图 c 示接收线圈探测甲组织的 MR 信号大于乙组织。
三、T2 加权成像
T2WI 主要反应组织横向弛豫的差异。以甲、乙两种组织为例,假定这两种组织质子密 度同样,但甲组织的横向弛豫比乙组织慢(即甲组织的 T2 值擅长乙组织) ,进入主磁场后 因为质子密度同样,甲乙两种组织产生的宏观纵向磁化矢量大小同样(图 13a),90 脉冲后 产生的宏观横向磁化矢量的大小也同样(图 13b),我们不马上检测 MR 信号;甲乙两种组 织的质子将发生横向弛豫, 因为甲组织横向弛豫比乙组织慢, 到一准时辰, 甲组织衰减掉的 宏观横向磁化矢量少于乙组织,其残留的宏观横向磁化矢量将大于乙组织(图 13c),这时 检测 MR 信号,甲组织的 MR 信号强度将高于乙组织(图 13d),这样就实现了 T2WI 。在 T2WI 上,组织的 T2 值越大,其 MR 信号强度越大。
甲组织 Mxy 甲组织 Mxy
甲组织的信号
甲组织 乙组织
乙组织 Mxy 乙组织 Mxy
Mz Mz
乙组织的信号
a b c d
图 13 T2 加权成像表示图 图 a 示因为甲乙两种组织的质子密度同样,进入主磁场后产生的宏观纵 向磁化矢量( Mz )也同样;图 b 示 90 脉冲激发后两种组织产生的宏观横向磁化矢量( Mxy )也同样,但 此时不探测 MR 信号;图 c 示经过一准时间后,甲组织因为横向弛豫速度比乙组织慢,残留的横向磁化矢 量(Mxy )大于乙组织;图 d 示此时接收线圈探测到甲组织的 MR 信号强度大于乙组织。
甲组织 Mxy
甲组织的信号
甲组织 乙组织 甲组织 乙组织 Mz Mz Mz Mz
乙组织 Mxy
第六节磁共振加权成像
乙组织的信号
a b c d
第六节磁共振加权成像
图 14 T1 加权成像表示图 图 a 示因为甲乙两种组织的质子密度同样,进入主磁场后产生的宏观纵 向磁化矢量( Mz )也同样; 90 脉冲将使宏观纵向磁化矢量变为零, 90 脉冲封闭后两种组织发生纵向弛豫 (即 Mz 从零开始渐渐恢复) ,因为甲组织 T1 值比乙组织短,到图 b 所示的时辰,甲组织已经恢复的宏观 纵向磁化矢量大于乙组织; 图 c 示施加第二个 90 脉冲后, 甲乙两组织的纵向磁化矢量偏转到 XY 平面, 甲 组织产生的宏观横向磁化矢量大于乙组织,此时马上收集 MR 信号;图 d 示接收线圈探测到甲组织的 MR 信号强度大于乙组织。
四、T1 加权成像
T1WI 主要反应组织纵向弛豫的差异。我们仍是以甲、乙两种组织为例,假定这两种组织质 子密度同样,但甲组织的纵向弛豫比乙组织快(即甲组织的 T1 值短于乙组织) 。进入主磁 场后因为质子密度同样,甲乙两种组织产生的纵向磁化矢量大小同样(图 14a),90 脉冲后 产生的宏观横向磁化矢量的大小也同样, 我们先不去理睬这类横向磁化矢量, 也不马上检测 MR 信号。射频脉冲封闭后,甲乙两种组织将发生纵向弛豫,因为甲组织的纵向弛豫比乙组 织快,过一准时间此后,甲组织已经恢复的宏观纵向磁化矢量将大于乙组织(图 14b)。由 于接收线圈不可以检测到这类纵向磁化矢量的差异,一定使用第二个 90 脉冲。第二个 90 脉 冲后, 甲、 乙两组织的宏观纵向磁化矢量将发生偏转,产生宏观横向磁化矢量,因为这时甲 组织的纵向磁化矢量大于乙组织,其产生的横向磁化矢量将大于乙组织(图 14c),这时马 上检测 MR 信号,甲组织产生的 MR 信号将高于乙组织(图 14d),这样就实现了 T1WI 。在 有不舒畅记得找医生,千万不要小不舒畅酿成大问题
T1WI 上,组织的 T1 值越小,其 MR 信号强度越大。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容