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质子自旋 纵向磁化 进动（Procession） 坐标系 纵向磁化 RF激励 施加RF后质子的进动 施加RF后质子的章动 旋转坐标系 RF停止 T1弛豫过程 T1弛豫过程 T2弛豫过程 T2弛豫过程 期望的状态 实际状态 1.5T下脑组织的T1、T2和N（H） ? T1受什么影响—组织的固有特性和外磁场强度 ?什么影响T2—外磁场的不均匀性、单个自旋间的相互作用 T2和T2* 接受到的信号(理想状态) 接受到的信号(实际状态) TR TE T1恢复与T2衰减 组织对比 SI=N(H)(e-TE/T2*)(1-e-TR/T1) 长TR减少T1作用 短TR增加T1作用 短TE降低T2*作用 长TE增加T2*作用 部分饱和、饱和恢复序列 部分饱和：TR较短，TE最小，产生T1WI。 饱和恢复： TR较长，TE最小，产生PDWI。 实际上，这些序列没有真正的应用，因为没有延迟时间即检测FID极其困难。 SE SE 傅立叶变换 傅立叶变换是将信号从时间域转换到频率域。 它提供信号的频率范围。 有时候，在频率域内处理数据更容易。 层面选择 带宽=频率范围 带宽决定层厚 降低层厚的方法： 减低RF的带宽 增大层面选择梯度 频率编码梯度 Gx在接受回波时施加，即读出时施加。 施加Gx后使层面内每列像素中质子的进动频率出现差异。 频率编码梯度 频率编码方向上信号的频率为-fmax + fmax。 2 fmax即为接收带宽。 相位编码梯度 Gy通常在90°和180°RF之间或在180°脉冲和回波之间施加。 施加Gy使层面内每行像素的质子进动频率产生差异，从而导致相位移。 停止施加Gy后各行质子进动频率恢复一致，但相位移被保持下来。 相位编码梯度 相位编码梯度 每个TR施加一个Gy ，采集的回波填充K空间的一行。 要获得一幅图像，一般需施加Ny次。 每次相位编码梯度强度逐渐增加。 其产生的相位移增加360°/Ny 。 数据空间 数据空间 事实上数据空间的每行是由Nx个点组成的。 每个点是一个数字化的采样。 即每个回波采样Nx次，总采样时间为Ts =Nx ×△Ts。 采样速率至少是最大频率的2倍时，即可从采样中恢复信号。 K空间 K空间是数据空间的数字化形式。 一般将零相位编码置于K空间的中心。 2TR时的信号置于其上一行。 3TR时的信号置于其下一行。 依次填充整个K空间。 K空间的特性 中间一列具有最大的信号振幅。 中间一行具有最大的信号振幅。 K空间中心决定图像的对比。 K空间的边缘决定图像的“细致度”和临近结构界面清晰度。 K空间的特性 K空间具有共轭对称性。 因此可 采用“1/2采集”或“部分回波”技术。 数据空间位于时间域内。 真正的K空间位于空间频率域内，由数据空间经数学处理得到。 K空间的傅立叶变换即为图像。 可调成像参数 TR，TE，TI，FA 层厚，层间隔 FOV Nx，Ny NEX 带宽（BW） 图像质量参数 SNR CNR 空间分辨率 T=TR×Ny×NEX/ETL SNR SNR∝体素体积(Ny×NEX/BW)1/2 体素体积↑→空间分辨率↓ BW↓→TE↑→一个TR内层数↓ NEX 表示重复扫描次数。 SNR并非增加NEX倍。 如NEX=2时： 信号增加2倍， 噪声增加21/2 SNR增加21/2 。 延长TR SRN↑ 层数↑ T1权重↓ T↑ 增加TE SRN ↓ 层数↓ T2权重↑ 增加层厚 扫描范围↑ SNR↑ 部分容积效应↑ 空间分辨率↓ 增加层间隔 扫描范围 层间重叠伪影 小病灶遗漏 Artifact 图像处理伪影 病人相关伪影 射频相关伪影 外磁场伪影 磁化率伪影 梯度相关伪影 数据错误 流动相关伪影 图像处理伪影 混叠（卷折） 化学位移 截断 部分容积 卷折伪影 卷折伪影 卷折伪影 由于FOV未能包住整个人体断面。 在FOV以外的身体部分，其频率将超过fmax，超过计算机所能识别的带宽，被误认为带宽内的频率。 如： fmax +2KHz被识别为- fmax +2KHz ，- fmax - 2KHz被识别为fmax - 2KHz。 卷折伪影的对策 表面线圈 增大FOV 过采样 A、频率过采样 B、相位过采样 饱和脉冲 3D成像 化学位移伪影 化学位移伪影 水中质子的进动较脂肪中质子快3.5ppm。 在1.5T时，差异为220Hz。 当BW=32KHz，Nx=256时，此差异对应于2个像素。 SE T2WI，此伪影并不明显。 FSE T2WI，此伪影明显。 “第二种类型”化学位移 见于GRE。 每隔2.25ms的奇数倍，水和脂肪反相位，脂肪包绕的脏器边缘出现一条暗的边界，称为边界效应。 每隔2.25ms的偶数倍，水和脂肪同相位。