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1、复习,1、MR的信号有哪些？ 2、 MR图像对比度种类有哪些？ 3、TR、TE对MR图像对比度有何影响？ 4、MR如何进行选层？ 5、简述MR成像过程。,MR 参数,信噪比 signal to noise ratioSNR,SNR是MR非常重要的一个参数。 噪声来源于病人、背景和系统电子噪声等,noise,signal,SNR 与设备有关，如 磁场B0Magnetic field 线圈coil 调谐tuning 校准Calibration ,许多扫描参数会影响SNR SNR (voxel)(Ny)(NEX)/BW)1/2 体素voxel=xyz 平均激励次数Number of excitati
2、on NEX Ny Phase encoding steps BW Band width,1.Voxel xyz,增加体素会提高SNR 增加体素意味着一个体素内的自旋质子数增加，所以SNR会增加。,如何增大体素？ FOV , 保持 NxNy: xy 高分 z , 保持NxNy和FOV: 纵向分辨力 部分容积效应伪影加重,2. NEX,SNR NEX1/2 增加NEX 可提高SNR，但是扫描时间增加,3. 相位编码步数 Ny,SNR 与Ny的关系： Ny （保持像素不变） SNR （SNR Ny1/2) . 空间分辨力不变 扫描时间,Ny （保持FOV不变） SNR (SNR 1/ Ny1/2
3、) 空间分辨力 扫描时间,4. 频率编码步数 Nx,增加Nx 、保持象素不变 SNR 与Nx无关 空间分辨力没有变化 增加Nx 、保持FOV SNR (SNR1/Nx) 空间分辨力 扫描时间没有变化,5.带宽 BW Bandwidth,SNR 1/BW1/2 降低BW 会导致： SNR 化学位移伪影 TE延长 最大层面数 运动伪影,6. 3D图像的SNR,3D MR成像的SNR： SNR(3D) (voxel)(NyNzNEX/BW)1/2,总结：增加SNR的方法,增加TR 降低TE 降低BW 增加NEX 增加体素 增加层厚 增加FOV，保持扫描矩阵 降低扫描矩阵，保持FOV 保持像素，提高N
4、y,II. 空间分辨力,在常规条件下，高空间分辨力意味着低SNR： SNR (FOVx/Nx)(FOVy)z NEX/(NyBW)1/2,影响空间分辨力的因素： FOV matrix Slice thickness,#F：,#P：,Voxel,小FOV、大矩阵、薄层可得到高的空间分辨力,FOV (cm),Slice thickness (mm),保持FOV，增加Ny 空间分辨力 SNR 扫描时间 保持像素，增加Ny 高分不变 SNR 和扫描时间,增加层厚 空间分辨力 SNR 部分容积效应伪影,III. 扫描时间,SE： 扫描时间=TRNy NEX FSE： 扫描时间=TRNy NEX/ETL
5、3D SE： 扫描时间=TR Ny Nz NEX SNR、空间分辨力、扫描时间,1.TR,增加 TR： SNR 覆盖范围 T1W 降低 PDW,T2W 增加 扫描时间,降低TR： SNR 覆盖范围 T1W PDW,T2W 扫描时间,2.TE,增加TE T2W SNR 最大层面数 扫描时间不变,降低 TE T2W SNR 覆盖范围 扫描时间不变,VI. 覆盖范围、层厚、层间隔,1.增加覆盖范围的方法： 增加层厚 增加层间隔 增加TR或降低TE（增加TR/TE） 2. 降低覆盖范围的方法： 增加TE 增加ETL ,3. 增加层厚导致： 部分容积效应伪影 空间分辨力 覆盖范围 SNR,4. 增加层间
6、隔会导致： 覆盖范围 串扰伪影 SNR 降低探测小病灶的能力,V. FOV field of view,保持扫描矩阵，增大FOV会导致： 空间分辨力下降； SNR增加,VI. NEX,增加NEX会导致： SNR 扫描时间,VII. 回波数,增加回波数导致： 扫描时间 T2 W,Slice thickness,NEX,TE,TR,FOV,RBW,PE,FE,SNR,Spatial resolution,time,contrast,T1,PD,PD,T2,TR,TE,TI, 和 FA 克影响图像对比度。 SNR 可是对比提高或模糊，但它不能改变对比度特性。,T2,T1,复习：增加SNR的方法？,增
7、加TR 降低TE 降低BW 增加NEX 增加体素 增加层厚 增加FOV，保持扫描矩阵 降低扫描矩阵，保持FOV 保持像素，提高Ny,MR 伪影,图像处理伪影 与病人相关的伪影 与RF场有关的伪影 与Bo场有关的伪影 磁化率伪影 与梯度场有关的伪影 其他伪影,1 图像处理伪影,混淆或折叠(aliasing/wraparound)伪影 化学位移 (chemical shift)伪影 截尾 (truncation)伪影 部分容积效应 (partial volume)伪影 限幅 (amplitude limited artifact)伪影,折叠伪影,表现: 分析 FOV外的物体也受到B0、G和RF三个
8、场的作用，所以来自于FOV外的物体也产生信号并被RF接收线圈接收； FOV的尺寸决定了fmax和fmin，FOV外的物体的频率超出了频率范围； 计算机不能正确识别超出BW的频率。,Lower than fmax aliased to higher frequency,Higher than fmax aliased to lower frequency,Right arm,Left arm,产生折叠伪影的原因,例如:,fmax=16kHz， -fmax=-16kHz 左臂：18kHz 比 16kHz 大2kHz ， 错误定位在-14kHz 右臂：-18kHz比-16kHz小2kHz ，错误定位
9、在 14kHz,3. 解决方法（remedy）,增加 FOV 过采样 表面线圈 与饱和脉冲,II. 化学位移伪影,1.表现 在水和脂肪的界面上产生,2. 分析,在不同分子环境下，1H的0 有轻微差异。 ppm parts per million H2O 内1H的进动频率比脂肪内 1H 的快，相差（3.5ppm）。 对于1.5T，相差220Hz 对于0.5T，相差73Hz,如果一个像素的频率范围是125Hz，在 1.5T下，脂肪和水内质子的错误定位约为 2个像素。 Chem shift=3.510-6B/(BW/Nx) (in pixle) = (3.510-6B/(BW/Nx) (FOV/Nx
10、) = 3.510-6BFOV/BW (in mm),高场、低带宽技术会产生严重的化学位移伪影。 化学位移伪影与FOV有关。,由于脂肪与水的进动频率的交迭：低频是亮条带 由于脂肪与水的进动频率的减效应：高频是黑条带,3. 解决方法,该伪影不能消除，只能降低： 1. 改变PE 和FE 的编码方向（改变伪影方向） 2.降低磁场(不实际) 3.使用长TE 4.增加BW (SNR会降低) 5.脂肪抑制,III. 第二类化学位移伪影,1. 表现： 在梯度回波图像中，在两个编码方向产生黑色条带。,2. 分析,脂肪内和水内的氢质子会出现周期性的同相和反相。 1.5T，周期是4.5ms 此类伪影不会出现在SE序列中。,3. 解决方法,选择合适的TE 使脂肪与水的质子同相 交换编码轴 增加RBW 脂肪抑制,IV. 截尾伪影,在有限范围内处理数据导致伪影衰减条带(Gibbs现象),V. 部分容积效应伪影,解决方法:薄层,VI. 数据限幅,1.表现 数据限幅产生的错误信息沿PE方向传播直到FOV的边界。 如果只有一个数据限幅，图像质量没有明显的影响。,2. 分析,MR信号太强超出计算机可正确识别的范围，或超出成像处理软件可处理的最大值。 强信号会被处理进入计算机可识别的范围，产生了误差。,3. 解决方法,线圈 层厚 RF 衰减 ,