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核磁共振_回波時間_組織的T2對比

來源:上海紐邁電子科技有限公司   2018年01月29日 09:00  

背景簡介

在實(shí)際測試中,信號的測量不是在激勵脈沖作用后立即進(jìn)行的,而是需要等待一段時間,直到電子系統(tǒng)允許進(jìn)行信號的接收(或測量),同時,我們進(jìn)行空間編碼也需要時間。也就是說從橫向磁化的產(chǎn)生至zui終信號的測量總是有一定的時間間隔。測量時橫向弛豫導(dǎo)致的橫向磁化強(qiáng)度的衰減就發(fā)生在這一時間間隔內(nèi),其衰減速率由組織的橫向弛豫時間
T2(或T2*)決定。接收信號強(qiáng)度與組織的橫向弛豫時間T2(或T2*)及接收信號的時間都有關(guān)系。


現(xiàn)在我們分析兩種組織的T2*對比。下圖給出了A、B兩種具有相同質(zhì)子密度而有不同T2*的組織的橫向弛豫衰減曲線(又稱T2*曲線),假定它們初始縱向磁化強(qiáng)度矢量M0相同。從圖中不難看出:B組織的T2*小于A組織,或者說,B組織衰減比A組織要快。


圖1.兩個具有不同T2*組織的衰減曲線


采用下面方法可確定組織的T2*:從t=0處畫各條曲線的切線,切線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)近的T2*小,離坐標(biāo)原點(diǎn)遠(yuǎn)的組織長T2*,見圖1。從圖中也不難直觀看出B組織的T2*小于A組織。

如果選擇兩個不同的回波時間TE:短TE和長TE,接收到的信號會是什么情況?
 


圖2.不同TE對組織對比的影響

(1)短TE作用:從圖2中看出:若選用短TE=TE1,此時盡管兩種組織的橫向弛豫時間不同,橫向磁化強(qiáng)度衰減快慢不同,但因衰減時間很短,兩種組織經(jīng)過短TE=TE1時間后,剩余的橫向磁化強(qiáng)度的大小相差不明顯,所測量的MR信號也沒有顯著差異,因此很難區(qū)分T2*不同的這兩種組織,也就是說短TE消除或減少了T2*對組織差異的影響。

如果TE非常短,比如TE→0,則信號強(qiáng)度 SI∝M0(1--TR/T1).

這說明,在TE非常短時,可以消除T2*對信號的影響,因此可以通過選取短TE,來達(dá)到消除組織的T2*對比。

(2)長TE作用:若選用長TE=TE2,此時兩種組織橫向磁化強(qiáng)度經(jīng)過長時間 TE=TE2的衰減,由于其衰減速率不同(即T2*不同),在TE=TE2時刻,兩組織未衰減的橫向磁化強(qiáng)度大小相差十分明顯,由于B組織衰減比A組織要快,所以B組織的橫向磁化強(qiáng)度小于A組織。因此,反映在MRI圖像上,A組織因有較強(qiáng)信號而較亮,B組織因有較弱信號而較黑,也就是具有較長T2*組織具有較強(qiáng)的信號,具有短T2*組織具有較低的信號。這樣就可以把T2*不同的這兩種組織區(qū)分開。

兩種組織信號強(qiáng)度之比為:

信號強(qiáng)度(組織A)/信號強(qiáng)度(組織B)=(e-TE2/T*2A)/(e-TE2/T*2B

這樣不同T2*的組織信號強(qiáng)度不同。因此有如下結(jié)論:長TE可增加組織的T2*對比,當(dāng)然在這里我們沒有考慮T1的影響。


核磁共振實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例展示:不同組織不同TE,加權(quán)成像對比

 

圖2.不同TE時間,油水成像對比圖

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