作者: 时间:2024-07-01 编辑:hxm 点击次数:544
高速血流的流空效应和低速血流的流入增强效应。其本质是流动质子存在于成像层面的时间和射频脉冲作用于成像层面的时间发生了错位。这类效应一般出现在血流垂直于成像层面的情况下。对于静息组织,SE回波序列过程中:
90°激励和180°激励均产生了作用,产生了全部质子的回波信号。
根据回波产生的原理:只有经过90°和180°射频脉冲两次激励的血液质子才能产生回波,故血流内经历过90°激励但流出了成像层面后未接受180°激励的血液质子不能产生回波,另外180°激励时从上游流入的血液由于未经前一次90°激励的质子也不能产生信号,只有两次激励时都存在于成像层面内的部分质子才能产生信号,因此血流信号会减弱。减弱程度与流速相关,流速越高,信号越低。由此可见:信号减弱程度与层厚、流速以及TE有关。在90°和180°之间的TE/2时间内,满足使接受了90°激励的质子刚好全部流出成像层面的流速称为截止流速Vc,表达式为:Vc=2△Z/TE。△Z为设定层厚。该式说明Vc随层厚增加或TE减小而增加。比如层厚10mm,TE为30毫秒时,Vc为67cm/s,相当于人体动脉血流的最高流速,此时动脉管腔内血液会因为流空效应而出现低血流信号。如果层厚增加或者TE缩短,则仍能采集到血流的部分信号。但如果血流流速越快、TE越长、成像层面层厚越薄时,流空效应越明显,信号越低,图像越黑。反之则越不明显。
在GRE序列中:SE序列中90º激励脉冲具有层面选择性,而在GRE序列中相位重聚梯度则是施加于全身而不具有层面选择性。因此只要流动质子在成像层面内受到激励,不论其流动后的位置如何都将经历相位重聚的过程,并产生MR信号。因此在GRE序列中流动质子不表现为流空现象,而表现为流入增强现象。
简单的说:由于梯度回波的产生无需进行层面选择,被激发的血流只要不离开读出梯度场和采集线圈的有效范围,就仍可以产生回波。
与高速血流的流空效应相反,慢速血流将会体现出流入增强效应。流入增强效应的原理:当血流速度相对于TE时间短很多时,在一次SE序列周期内,可以认为血流组织与静息组织是类似的。但在下一个序列周期到来时,即经过了TR时间后,静息组织由于经历了上一周期的激励,T1弛豫还未恢复完全,但对于血流而言,上一周期被激励采集信号的血流有一部分流出了成像层面,取而代之的是从上游流入的一部分新鲜血液。这部分新鲜血流质子在第二个周期内将产生完全磁化的信号,因此血流信号高于静息组织信号,这就是慢速血流的流入增强效应。血流速度从零逐步增加时,流入的新鲜血液质子越多,流入增强效应越明显。但当达到一定流速时,全部成像层面均为新流入的血流质子,增强效应不再增加,这个速度称为临界速度Vd。Vd与层厚和TR有关,遵循:Vd=△Z/TR。可见厚层较厚、TR较短,则临界速度较高。比如层厚10mm,TR为1秒时,Vd=1cm/s。这个速度相当于静脉里的慢速血流,因此静脉会因为流入增强效应而体现出高信号。
上述描述的只是一个层面的情况,实际成像时会同时采集多个层面,慢速血流的流入增强效应也会发生在多层面之间。要同时实现多层面的流入增强效应,流速与层厚以及TR的关系稍复杂,但基本原理相同。
流入增强效应的显著程度与流动质子受到激励的次数相关。受激励次数越多,流动质子就与周围静止组织类似,并接近于饱和,流入相关增强就越不明显。因此长TR、薄层面、快流速、流动方向与层面选择方向相反时,流动质子受激励的次数越少,流动相关增强就越显著;反之,则越不显著。
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