我們都知道,磁共振圖像由K空間經(jīng)過反傅立葉變換得到,K空間周邊數(shù)據(jù)決定了圖像的細節(jié),也就是分辨率,而K空間中心數(shù)據(jù)決定了圖像很重要的一項評價指標——對比度,磁共振對比度是指圖像相鄰區(qū)域的的信號強度差異,差異越大對比也就越大。 磁共振的特點是多參數(shù)多序列成像,這里的多序列就是不同權重的圖像。磁共振多序列特點并不是說說而已,太多太多不同權重的圖像,T1WI、T2WI、PDWI、DWI、SWI、PWI等等,以自旋回波序列為例,圖像權重主要分為三類,T1權重、T2權重、PD權重,這篇文章也主要介紹這三種權重。 SE序列的權重相關參數(shù)搭配,每一個初學磁共振的老師都應該比較熟悉吧,短TR短TE是T1,長TR長TE是T2,長TR短TE是PD,其中的TR、TE長短是相對的并不是絕對的。 T1WI(T1 weighted imaging) T1WI主要反映的是不同組織或者不同病變的縱向磁豫差異,不同組織或病變都有屬于自己的T1值,但這個值也并不是固定的,不同場強組織的T1值也不一樣,隨著場強的增大,平衡狀態(tài)下順磁性質(zhì)子比逆磁性質(zhì)子要多,從激發(fā)質(zhì)子開始一直到恢復為平衡狀態(tài)需要的時間就變長了,組織的T1值也會延長。 自旋回波序列中,影響T1權重的主要參數(shù)為TR,影響T2權重的主要參數(shù)為TE,降低TR可以增加圖像的T1對比,增加TE可以增加圖像的T2對比。所以想要得到理想的T1權重對比,就需要一個很短的TE,然后再搭配一個較短且合適的TR。 如果是SE序列,那我們應該如何選擇合適的TR、TE值呢,前面說過了TE一定要足夠短,而TR要短得合適,比如腦白質(zhì)腦灰質(zhì),在3.0T上T1值分別為1000ms左右、1200ms左右,TR我們選擇1100ms左右,這時候灰白質(zhì)的T1對比就應該是最好的,也就是說T1-SE序列選擇需要突出對比的兩種組織T1值的一個平均數(shù),以此當作TR是比較合適的。當然現(xiàn)在有了FSE序列以后,SE序列的應用已經(jīng)開始逐漸變少,因為SE序列采集時間過長,一個180°回聚脈沖之后僅采集一次回波信號。而T1-FSE序列的TR選擇通常為200~800ms,TE通常為8~15ms,但TSE序列因為有回波鏈的存在,所以T1對比程度較SE序列要差一些。 圖1:聯(lián)影3.0T場強T1-FSE序列TR、TE 為了增加FSE序列的T1對比,現(xiàn)在大部分顱腦平掃都會選擇反轉(zhuǎn)恢復序列,在聯(lián)影叫做T1-FLAIR,也就是在90°激發(fā)脈沖之前施加一個180°的反轉(zhuǎn)脈沖。FLAIR序列我們常見的應用是在T2,用以抑制長T2的液體信號,而T1序列液體類組織本就已經(jīng)是低信號了,T1-FLAIR只是為了增加組織的T1對比。反轉(zhuǎn)恢復序列多出了一個參數(shù)TI,也就是反轉(zhuǎn)時間,TI在3.0T場強上一般設置為700~900ms之間,TI在1.5T場強上一般設置為650~750ms之間。 圖2:聯(lián)影3.0T場強T1-FLAIR圖像 若還想要灰白質(zhì)T1對比更佳,除了使用雙反轉(zhuǎn)序列,有聯(lián)影MTP多參數(shù)成像序列的老師還可以試一下這個序列,真的極力推薦,一次掃描可同時得到十余組圖像,包括不同對比度不同定量序列等,其中的aT1WI序列腦灰白質(zhì)對比相較FLAIR序列更佳,后面會專門出一篇文章介紹聯(lián)影的MTP。 圖3:聯(lián)影3.0T場強T1-FLAIR圖像(左)與aT1WI序列圖像(右)對比 T2WI(T2 weighted imaging) 目前不論是1.5T還是3.0T的設備,基本都已經(jīng)不使用SE序列進行T2WI掃描了,因為如果想要去除縱向磁豫帶來的T1影響,需要設置足夠高的TR,而且每次TR只采集一個回波信號,就會導致采集時間過長不適宜臨床工作使用,現(xiàn)在常用的都是快速自旋回波序列。 TSE序列就會涉及到一個重要的參數(shù)——回波鏈,回波鏈越長每一個TR采集到的回波信號就越多,掃描時間就越快,但過長的回波鏈會導致圖像模糊效應加重,所以任何參數(shù)都需要考慮設置是否合理。目前顱腦、脊柱等T2WI序列設置的回波鏈一般為10~25,而腹部屏氣T2、MRCP等設置的回波鏈一般都大于25,這也只是一個相對的值,不同廠家不同場強不同型號都有可能有差異。 圖4:聯(lián)影3.0T場強顱腦T2序列TR、TE、回波鏈 圖5:聯(lián)影3.0T場強腹部屏氣T2序列TR、TE、回波鏈 圖6:聯(lián)影3.0T場強顱腦T2圖像 圖7:聯(lián)影3.0T場強腹部屏氣T2圖像 依稀記得在我們的職稱考試書及大型設備考試書上學習到的自旋回波T2對比是長TR長TE,TR2500ms左右,TE100ms左右,當我們打開FSE的T2序列發(fā)現(xiàn)設置的TR要比書上說的長很多。原因除了需要足夠長的TR來采集較多的回波信號之外,最重要的是為了去除縱向磁豫對圖像的對比度干擾。腦脊液在3.0T場強的T1值在3000~4000ms左右,如果TR設置為2500ms,就會導致腦脊液縱向磁豫沒有完成,這時候腦脊液的信號顯示就是灰色而不是亮的,這樣的T2對比并不能滿足診斷的要求。 聯(lián)影比較好的一點是TR的設置修改并不是隨意的,它會有一個下限,最短TR不能超過其下限,這樣就避免了因為想要節(jié)約掃描時間而盲目縮短TR的情況,保證了圖像的對比度是合理的。 有的技術老師可能會有一個疑問,既然T1、T2都有了,為什么我們還需要多掃一個FLAIR序列呢?這是因為某些在T2序列顯示為高信號的病變,如果靠近腦脊液有時候容易被掩蓋掉造成診斷漏診誤診,所以同樣是施加一個反轉(zhuǎn)脈沖將腦脊液信號抑制。T2-FLAIR序列的TI時間設置一般為腦脊液T1值的70%,大概為2500ms左右。TR設置為TI的3~4倍。 圖8:聯(lián)影3.0T場強T2 FLAIR-FSE序列TR、TE、TI 圖9:聯(lián)影3.0T場顱腦T2圖像(左)與T2-FLAIR序列圖像(右)對比 PDWI(PD weighted imaging) PDWI序列主要反映了不同組織之間的質(zhì)子密度差異,其中決定其對比的是組織中氫質(zhì)子密度。至于PD序列為何需要選擇長TR短TE,上面說過了,降低TR可以增加圖像的T1對比,增加TE可以增加圖像的T2對比,為了同時消除T1、T2對圖像對比度的影響,我們就需要設置一個足夠長的TR和足夠短的TE。目前PDWI序列一般是應用在骨關節(jié)系統(tǒng)較多,且基本都是基于FSE序列的。TR的設置和同部位T2序列的TR差不多,TE的設置和同部位T1序列的TE差不多,且回波鏈一般都比較短。 圖10:聯(lián)影3.0T場強膝關節(jié)PD-FSE序列TR、TE及回波鏈 在PDWI序列中,組織氫質(zhì)子密度越大,圖像信號越高,比如膝關節(jié)積液就是高信號。根據(jù)醫(yī)院的一個診斷習慣,可以決定在掃描PD序列時是否使用脂肪抑制。 圖11:聯(lián)影3.0T場強膝關節(jié)PD-FSE序列圖像 本篇文章的分享到這里就結束了,主要是以FSE為基礎來講的,還有GRE序列的對比、BSSFP序列的T2/T1對比、造影劑對序列對比度的影響等沒有講到,后面會逐一進行講解的。對比度是診斷最主要的依據(jù)之一,掃描得到合適對比度的圖像至關重要,同時對比度又與信噪比、分辨率、掃描時間息息相關,我們修改參數(shù)的時候一定要考慮到其他的因素,個性化的前提是要保證規(guī)范化。 |
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