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文檔簡介
磁共振成像的起源及定義:磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)是利用射頻電磁波對置于磁場中的含有自旋不為零的原子核的物質(zhì)進(jìn)行激發(fā),發(fā)生核磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR),用感應(yīng)線圈采集磁共振信號,按一定數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理而建立的成像方法。1946年美國加州斯坦福大學(xué)BIoch和哈佛大學(xué)的Purcell教授同時(shí)發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象,兩人于1952年獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。1946-1972年NMR主要用于有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)分析,即磁共振波譜分析(magneticresonancespectroscopy,MRS)1973年美國人Lautetbur用反投影法完成了MRI的實(shí)驗(yàn)室的模擬成像工作。1978年英國第一臺(tái)頭部MRI設(shè)備投入臨床使用,1980年全身的MRI研制成功。磁共振影像的特點(diǎn):(1)參數(shù)成像,可提供豐富的診斷信息。(2)高對比成像,可得出詳盡的解剖圖譜。(3)任意層面斷層,可以從三維空間上觀察人體。(4)人體能量代謝研究,有可能直接觀察細(xì)胞活動(dòng)的生化藍(lán)圖。(5)不使用對比劑,可觀察心臟和血管結(jié)構(gòu)。(6)無電離輻射,一定條件下可進(jìn)行介入MRI治療。(7)無氣體和骨偽影的干擾,后顱凹病變等清晰可見。原子核的結(jié)構(gòu):任何物質(zhì)都是由分子組成的,分子是由原子組成的。人體內(nèi)最多的分子是水,水約占人體重量的65%,氫原子是人體中含量最多的原子。質(zhì)子和中子如不成對,將使質(zhì)子在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生角動(dòng)量,一個(gè)質(zhì)子的角動(dòng)量約為1.41X10-26Tesla,磁共振就是要利用這個(gè)角動(dòng)量的物理特性來進(jìn)行激發(fā)、信號采集和成像的。人體中的氫、碳、鈉、磷原子都存在質(zhì)子、中子不成對的情況,都可用來作磁共振成像。質(zhì)子自旋所產(chǎn)生微小磁場的強(qiáng)度的表述,正確的是A.角速度B.自旋加速度C.角動(dòng)量D.線速度
E.旋磁比答案:C
題目:磁矩和進(jìn)動(dòng):磁矩是一個(gè)總和的概念。磁矩方向與外加磁場(B。)方向一致并不代表所有質(zhì)子的角動(dòng)量方向與B。一致,實(shí)際上約一半的質(zhì)子的角動(dòng)量方向與B。方向相反的。磁矩是一個(gè)動(dòng)態(tài)形成過程,人體置于磁場中后,需要一定的時(shí)間才能達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。B。的大小決定著磁矩與B。軸的角度,磁場越強(qiáng)大,角度越小,B。方向上的磁矩值就會(huì)越大,磁共振的信號會(huì)越強(qiáng),圖像會(huì)更好。進(jìn)動(dòng)是在B。存在時(shí)出現(xiàn)的,B。的大小決定了進(jìn)動(dòng)的頻率,B。越強(qiáng)大,進(jìn)動(dòng)頻率越高。進(jìn)動(dòng)頻率也叫Lamor(拉莫)頻率,原子在1.0Tesla的磁場中的進(jìn)動(dòng)頻率稱為該原子的旋磁比(?),為42.58MHz。在0.5Tesla時(shí),質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率為對21.29MHz。在1.5Tesla時(shí),質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率為63.87MHz,B。等于3.0Tesla時(shí),質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率為127.74。核磁共振現(xiàn)象:即原子核(MRI中是質(zhì)子)的磁角動(dòng)量在外加主磁場(B。)的條件下,受到另一外加磁場RF(B1)的作用而發(fā)生的共振現(xiàn)象,這就是磁共振物理現(xiàn)象。B1的頻率與Lamor頻率一致,方向與B。垂直。B1強(qiáng)度越大,進(jìn)動(dòng)角度改變越快,但頻率不會(huì)改變。關(guān)于質(zhì)子在外加射頻脈沖作用下產(chǎn)生共振等物理現(xiàn)象的描述,錯(cuò)誤的是A.質(zhì)子吸收了能量B.質(zhì)子磁距旋進(jìn)的角度以及偏離B0軸的角度均加大C.質(zhì)子都要經(jīng)過反復(fù)的射頻脈沖激發(fā)D.質(zhì)子都要經(jīng)過反復(fù)的弛豫過程E.質(zhì)子發(fā)生磁共振而達(dá)到穩(wěn)定的高能狀態(tài)后不再發(fā)生變化正確答案:E題目:對于同種組織,其縱向弛豫時(shí)間應(yīng)當(dāng)是A.靜磁場的磁場強(qiáng)度越高,縱向弛豫時(shí)間越長B.靜磁場的磁場強(qiáng)度越低,縱向弛豫時(shí)間越長C.與靜磁場的磁場強(qiáng)度大小無關(guān)D.僅僅與組織分子大小有關(guān)E.始終是一常數(shù)答案:A題目:核磁共振信號:MR成像過程中,組織經(jīng)過B1激發(fā)后,吸收能量,處于高能態(tài)。B1終止后,B1激發(fā)而吸收的能量將通過發(fā)射與激發(fā)RF頻率相同的電磁波來釋放,這個(gè)電磁波就是MR信號的來源,也叫回波,用接收線圈接收,接收線圈可以與發(fā)射線圈是同一線圈,也可以是方向相同的兩個(gè)線圈。磁共振信號是一種自由衰減(FID)信號,描述的是信號瞬間幅度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系。通過“傅立葉變換”方法,將振幅隨時(shí)間變化的函數(shù)變成振幅隨頻率分布變化的函數(shù)。不同組織在受到同一個(gè)脈沖激發(fā)后產(chǎn)生的回波各不相同,相同的組織在受到不同的脈沖激發(fā)后的回波特點(diǎn)也不一樣。成像時(shí)采用不同脈沖組合序列及其相關(guān)的TR、TE值、翻轉(zhuǎn)角等都是為了顯示組織特性。自感應(yīng)衰減信號描述的是:A.信號頻率與幅度的對應(yīng)關(guān)系B.信號瞬間幅度與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系C.信號瞬間頻率與幅度的對應(yīng)關(guān)系D.信號幅度和回波的對應(yīng)關(guān)系E.信號頻率和回波的對應(yīng)關(guān)系答案:B題目:由于不同物質(zhì)的自由感應(yīng)衰減過程不相同,所得到的疊加信號也不是一個(gè)簡單的指數(shù)衰減曲線,因此,就需要振幅隨時(shí)間變化的函數(shù)變成振幅隨頻率分布變化的函數(shù)。這就需要:A.通過“反投影法”來實(shí)現(xiàn)B.通過“迭代法”來實(shí)現(xiàn)C.通過“半傅里葉變換”來實(shí)現(xiàn)D.通過“傅立葉變換”來實(shí)現(xiàn)E.通過“K空間”來實(shí)現(xiàn)答案:D題目:磁共振成像的空間定位:利用梯度磁場(G)實(shí)現(xiàn),共有三種梯度磁場:橫軸位(GZ)、矢狀位(Gx)和冠狀位(Gy)。在相對均勻的主磁場基礎(chǔ)上施加梯度磁場,將使人體不同部位的氫質(zhì)子處于不同的磁場強(qiáng)度下,因而具有不同的拉莫爾(Lamor)頻率。用不同頻率的RF激發(fā),結(jié)果將選擇性地激發(fā)對應(yīng)頻率的質(zhì)子,不斷變化的梯度磁場與對應(yīng)變化的RF發(fā)生放大器配合,將達(dá)到空間定位的目的。根據(jù)梯度磁場的變化來確定位置,不需病人的移動(dòng),這是與CT成像明顯不同。梯度磁場性能是磁共振機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo),它決定圖像分辨能力和信噪比,做更薄層厚,同時(shí)梯度磁場的梯度爬升速度越快,越有利于不同RF頻率的轉(zhuǎn)換。MR成像中,層面選擇方法可以通過A.層面選擇梯度磁場的場強(qiáng)維持不變,只變化射頻脈沖頻率B.不斷移動(dòng)射頻脈沖激勵(lì)的位置C.射頻脈沖頻率不變,改變層面選擇梯度磁場方向D.射頻脈沖頻率和層面選擇梯度磁場方向都不變E.同時(shí)改變射頻脈沖頻率和層面選擇梯度磁場方向答案:A題目:MRI斷層平面信號的空間編碼:對一個(gè)層面而言,可以再用相位和頻率兩種編碼方法來定位。成像時(shí)間就與相位編碼數(shù)直接相關(guān),頻率編碼與成像總時(shí)間沒有直接關(guān)系。層面梯度、相位編碼梯度和頻率編碼梯度的時(shí)間先后排列和協(xié)同工作,可以達(dá)到對某一成像體積中不同空間位置體素的空間定位。有關(guān)相位和頻率編碼方向的敘述不正確的是A.縮小頻率編碼方向FOV不減少掃描時(shí)間B.縮小相位編碼方向FOV減少掃描時(shí)間C.相位編碼方向FOV應(yīng)放于成像平面最大徑線方向D.常規(guī)肝臟軸位相位編碼方向應(yīng)在前后向E.肝臟冠狀位像相位編碼方向應(yīng)在左右向答案:C題目:關(guān)于K空間的說法錯(cuò)誤的是:A.K空間實(shí)際上是MR信號的定位空間B.在K空間中相位編碼是上下、左右對稱的C.K空間就是我們平時(shí)所說的三維空間D.K空間中心位置確定了最多數(shù)量的像素的信號E.在傅利葉轉(zhuǎn)換過程中處于K空間周邊位置的像素的作用要小很多答案:C題目:K空間中央?yún)^(qū)域的相位編碼線和K空間周邊區(qū)域的相位編碼線分別主要決定圖像的:A.圖像的對比度,圖像的解剖細(xì)節(jié)B.圖像的解剖細(xì)節(jié),圖像的空間信息C.空間信息,密度對比度D.圖像的解剖細(xì)節(jié),圖像的對比度E.圖像的亮度,圖像的對比度答案:A題目:關(guān)于傅里葉變換法的說法錯(cuò)誤的是A.傅里葉變換法是將頻率函數(shù)變成時(shí)間函數(shù)的方法B.傅里葉變換法可將K空間的信息填補(bǔ)到真正的空間位置上C.二維傅里葉變換可分為頻率和相位兩個(gè)部分D.二維傅里葉變換法是MRI最常用的圖像重建方法E.二維傅里葉變換法是MRI特有的圖像重建方法答案:A題目:脈沖序列的基本概念:脈沖序列的概念:為不同成像目的而設(shè)計(jì)的一系列射頻脈沖、梯度脈沖和信號采集按一定時(shí)序排列稱作脈沖序列。脈沖序列的構(gòu)成:一個(gè)周期中包括射頻脈沖、梯度脈沖和MR信號采集。射頻脈沖包含用以激發(fā)氫質(zhì)子的激發(fā)脈沖、使質(zhì)子群相位重聚的復(fù)相脈沖以及反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列中的反轉(zhuǎn)脈沖等;梯度脈沖包括層面選擇梯度、相位編碼梯度、頻率編碼梯度(也稱讀出編碼)。脈沖序列的基本參數(shù):⑴重復(fù)時(shí)間(rePetitiontime;TR):是指脈沖序列的一個(gè)周期所需要的時(shí)間,也就是從第一個(gè)RF激發(fā)脈沖出現(xiàn)到下一周期同一脈沖出現(xiàn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間間隔。TR延長,信噪比提高,可允許掃描的層數(shù)增多,T2權(quán)重增加,TI權(quán)重減少,但檢查時(shí)間延長。⑵回波時(shí)間(echotime;TE):指從激發(fā)脈沖與產(chǎn)生回波之間的間隔時(shí)間。TE延長,信噪比降低,但T2權(quán)重增加。T1極重減少。⑶有效回波時(shí)間(effectiveechotime;ETE):是指與最終圖像對比最相關(guān)的回波時(shí)間。對于具有多個(gè)回波的快速成像序列,不同回波分別填充到K空間的不同位置,每個(gè)回波的TE值是不同的,填充到K空間中央的回波決定圖像的對比,其TE值為ETE。⑺回波鏈長度(echotrainlength,ETL):是指每個(gè)TR時(shí)間內(nèi)用不同的相位編碼來采樣的回波數(shù)。ETL是快速成像序列的專用參數(shù)。可使數(shù)據(jù)采集的速度成倍提高。⑻回波間隔時(shí)間(echospacing,ES):是指快速成像序列回波鏈中相鄰兩個(gè)回波之間的時(shí)間間隔。ES長短影響TE時(shí)間的長短。⑼視野(FOV):視野由圖像水平和垂直兩個(gè)方向的距離確定的。最小FOV是由梯度場強(qiáng)的峰值和梯度間期決定的。⑽圖像采集矩陣:代表沿頻率編碼和相位編碼方向采集的像素?cái)?shù)目。圖像采集矩陣=頻率編碼次數(shù)X相位編碼次數(shù)。⑾接收帶寬:是指接收信號的頻率范圍,即讀出梯度采樣頻率的范圍。采用低頻率編碼梯度和延長讀出間期可獲得窄的帶寬。掃描野不變時(shí),采集矩陣的行和列同時(shí)增大對信噪比、空間分辨率和掃描時(shí)間的影響是A.增加信噪比、提高分辨率、增加掃描時(shí)間B.降低信噪比、提高分辨率、增加掃描時(shí)間C.增加信噪比、降低分辨率、增加掃描時(shí)間D.降低信噪比、降低分辨率、增加掃描時(shí)間E.降低信噪比、提高分辨率、縮短掃描時(shí)間答案:B題目:自旋回波脈沖序列(spinecho,SE):SE序列的過程是先發(fā)射一個(gè)90°脈沖,Z軸上的縱向磁化矢量M。被翻轉(zhuǎn)到XY平面上;在第一個(gè)90°脈沖后,間隔TE/2時(shí)間后再發(fā)射一個(gè)180°RF脈沖,可使XY平面上的磁矩翻轉(zhuǎn)180°,產(chǎn)生重聚焦的作用,此后再經(jīng)過TE/2時(shí)間間隔采集回波信號。從90°RF脈沖到接受回波信號的時(shí)間稱回波時(shí)間,即TE時(shí)間,兩個(gè)90”RF脈沖之間一的時(shí)間稱重復(fù)時(shí)間,即TR時(shí)間。①T1加權(quán)像:T1加權(quán)圖像主要反映組織T1值差異,簡稱為T1WI。SE序列TI加權(quán)像選擇較短的TR和TE值,一般TR為500ms左右,TE為20ms左右,能獲得較好的TI加權(quán)圖像。②T2加權(quán)像:主要反映組織T2值不同的MRI圖像稱為T2加權(quán)圖像,簡稱為T2WI。SE序列T2加權(quán)像選擇長TR和長TE值,具體地說,TR為2500ms左右,TE為100ms左右。③質(zhì)子密度加權(quán)像N(H)加權(quán)像:質(zhì)子密度反映單位組織中質(zhì)子含量的多少。SE序列采用較長TR和較短TE。一般TR為2500ms左右,TE為20ms左右時(shí),SE序列成像可獲得較好的質(zhì)子密度加權(quán)圖像。關(guān)于加權(quán)圖像的敘述,錯(cuò)誤的是A.在SE序列中,通過調(diào)整TR及TE可獲得各種加權(quán)圖象B.加權(quán)像有:T1加權(quán)、T2加權(quán)和質(zhì)子密度加權(quán)像C.多種加權(quán)像的應(yīng)用正是MRI的優(yōu)勢之一D.加權(quán)一詞有重點(diǎn)、側(cè)重的含義E.一個(gè)脈沖序列只能得到一種加權(quán)圖像答案:E題目:反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(inversionrecovery,IR):包括一個(gè)180°反轉(zhuǎn)脈沖、一個(gè)90°激發(fā)脈沖與一個(gè)180°復(fù)相脈沖組成。第一個(gè)180“脈沖激發(fā)質(zhì)子,使質(zhì)子群的縱向磁化矢量M。由Z軸翻轉(zhuǎn)至負(fù)Z軸。當(dāng)RF停止后磁化矢量將逐漸恢復(fù),之后,使用一個(gè)90°脈沖對縱向磁矩進(jìn)行90°翻轉(zhuǎn)。180°脈沖與90°脈沖之間的時(shí)間間隔為反轉(zhuǎn)時(shí)間TI。90°脈沖后就和SE序列一樣在TE/2時(shí)間再使用一個(gè)180°脈沖實(shí)現(xiàn)橫向磁矩再聚焦和信號讀出。
IR序列的成像參數(shù)包括TI、TE、TR。TI是IR序列圖像對比的主要決定因素,尤其是TI對比的決定因素。IR序列主要還是用于產(chǎn)生T1WI和PDWI。IR序列典型的參數(shù)為TI=200-800ms,TR=500-2500ms,TE=20-50ms。通常TR等于TI的3倍左右時(shí)SNR好。IR序列可形成重T1WI,可在成像過程中完全除去T2的作用,可精細(xì)地顯示解剖結(jié)構(gòu),如腦的灰白質(zhì)。目前IR序列,主要用于脂肪抑制和水抑制序列。反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列脈沖發(fā)射的順序是A.180°激發(fā)脈沖、90°反轉(zhuǎn)脈沖、180°復(fù)相脈沖B.180°激發(fā)脈沖、90°復(fù)相脈沖、180°反轉(zhuǎn)脈沖C.180°反轉(zhuǎn)脈沖、90°復(fù)相脈沖、180°激發(fā)脈沖D.180°反轉(zhuǎn)脈沖、90°激發(fā)脈沖、180°復(fù)相脈沖E.180°反轉(zhuǎn)脈沖、90°激發(fā)脈沖、180°反轉(zhuǎn)脈沖答案:D題目:短TI反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列(shortTIinversionrecovery,STIR):IR序列一般采用短的TI(≤300ms)值抑制脂肪的信號,該序列稱為STIR序列??捎糜谝种乒撬琛⒀鄹C、腹部等部位的脂肪信號。由于脂肪不產(chǎn)生信號,STIR序列也會(huì)降低運(yùn)動(dòng)偽影。STIR序列的TI值約等于脂肪組織T1值的69%。由于不同場強(qiáng)下,組織TI值不同,因此不同場強(qiáng)的設(shè)備要選用不同的TI抑制脂肪,例如,0.23T場強(qiáng)設(shè)備中TI設(shè)置在60-80ms,1.5T場強(qiáng)設(shè)備中TI設(shè)置在150-170ms。短TI反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列成像的敘述,錯(cuò)誤的是A.抑制骨髓、眶窩、腹部等部位的脂肪信號B.降低運(yùn)動(dòng)偽影C.鑒別脂肪與非脂肪結(jié)構(gòu)D.脂肪組織具有很短的T1值,縱向磁距恢復(fù)較快E.可在T1加權(quán)像中抑制脂肪的長T2高信號答案:E
題目:液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列(fluid-attenuatedinversion-recovery,F(xiàn)LAIR):采用長TI和長TE,產(chǎn)生液體(如腦脊液)信號為零的T2WI,是一種水抑制的成像方法,即抑制自由水。在1.5T場強(qiáng)設(shè)備中FLAIR序列的TI大約為2000ms。在FLAIR序列中,由于腦脊液信號為零,可避免腦脊液搏動(dòng)偽影和部分容積效應(yīng)。目前FLAIR序列常用于腦的多發(fā)性硬化、腦梗死、腦腫瘤等疾病的鑒別診斷。液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列采用A.長TI和長TE,產(chǎn)生液體信號為零的T1加權(quán)像B.短TI和短TE,產(chǎn)生液體信號為零的T1加權(quán)像C.長TI和長TE,產(chǎn)生液體信號為零的T2加權(quán)像D.短TI和短TE,產(chǎn)生液體信號為零的T2加權(quán)像E.短TI和長TE,產(chǎn)生液體信號為零的T2加權(quán)像答案:C
題目:梯度回波脈沖序列的基礎(chǔ)理論:梯度回波(gradientecho,GRE)序列也稱為場回波序列(fieldecho,F(xiàn)E)。掃描時(shí)間短,獲得的是T2
*
加權(quán)像。GRE序列與SE序列主要區(qū)別:①使用小于90”的射頻脈沖,并采用較短的TR時(shí)間;②使用反轉(zhuǎn)梯度取代180”復(fù)相脈沖。GRE序列圖像的對比不僅取決于組織的T1、T2,還與B。的不均勻性有關(guān)。主要依賴于激發(fā)脈沖的翻轉(zhuǎn)角α
、TR和TE三個(gè)因素,另外還與磁敏感性和流動(dòng)有關(guān)。梯度回波序列采用A.正方向梯度來重新使快速衰減的橫向磁距再現(xiàn),獲得回波信號B.正方向梯度來重新使快速衰減的縱向磁距再現(xiàn),獲得回波信號C.反方向梯度來重新使快速衰減的橫向磁距再現(xiàn),獲得回波信號D.反方向梯度來重新使快速衰減的縱向磁距再現(xiàn),獲得回波信號E.180°復(fù)相脈沖來重新使快速衰減的橫向磁距再現(xiàn),獲得回波信號答案:C題目:應(yīng)用GRE序列進(jìn)行T2米成像時(shí),應(yīng)采?。撸?/p>
等掃描參數(shù)A.小角度激發(fā),相對短的TR,相對短的TEB.小角度激發(fā),相對長的TR,相對長的TEC.大角度激發(fā),相對長的TR,相對長的TED.大角度激發(fā),相對短的TR,相對短的TEE.小角度激發(fā),相對長的TR,相對短的TE答案:B題目:小角度激發(fā)優(yōu)點(diǎn):①脈沖的能量較小,SAR值降低;②產(chǎn)生宏觀橫向磁化矢量的效率較高;③小角度激發(fā)后,組織可以殘留較大的縱向磁化矢量,縱向弛豫所需要的時(shí)間明顯縮短,因而可選用較短的TR,從而明顯的縮短采集時(shí)間;④小角度脈沖的MZ變化較小,脈沖發(fā)射前的MZ接近于完全恢復(fù),能形成較大的穩(wěn)態(tài)MZ,故GRE序列可產(chǎn)生較強(qiáng)的MR信號,圖像具有較高的信噪比(SNR)。穩(wěn)態(tài)梯度回波脈沖序列(FISP)GRE是短TR成像,在回波采集后,產(chǎn)生一個(gè)殘留的橫向磁化矢量。在層面選擇方向、相位編碼方向及頻率編碼方向上各施加一個(gè)與原成像中相應(yīng)的空間編碼梯度場大小相同方向相反的梯度場,那么空間編碼梯度場造成的失相位將被剔除,也即發(fā)生相位重聚。這樣殘留的橫向磁化矢量將得到最大限度的保留。在GRE小翻轉(zhuǎn)角和短TR成像時(shí),縱向磁矩在數(shù)次脈沖后出現(xiàn)穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致組織TI值對圖像的影響很小。如果TE也很短,遠(yuǎn)短于T2*值,橫向磁矩也會(huì)在數(shù)個(gè)脈沖后出現(xiàn)穩(wěn)態(tài),此時(shí)組織T2*值對圖像的影響也很小了,而真正對圖像產(chǎn)生影響的是組織的質(zhì)子密度,這種特殊的穩(wěn)定狀態(tài)下的梯度回波成像就被稱為穩(wěn)態(tài)梯度回波序列(fastimagingwithsteady-stateprecession,F(xiàn)ISP或gradientrecalledacquisitioninthesteadystate,GRASS)。
FISP獲得的圖像為質(zhì)子密度加權(quán)圖像,血液呈很高信號,由于TR較短,TE也很短,速度很快,很適合心臟電影動(dòng)態(tài)磁共振成像或MRA等。穩(wěn)態(tài)梯度回波脈沖序列得到的影像是A.T1加權(quán)像B.T2加權(quán)像C.T2*加權(quán)像D.?dāng)U散加權(quán)像E.質(zhì)子密度加權(quán)像答案:E題目:擾相位梯度回波脈沖序列(FLASH)如果成像序列使用的TR短于組織的T2,殘留的橫向磁化矢量將對下一次脈沖產(chǎn)生橫向磁化矢量產(chǎn)生影響,出現(xiàn)帶狀偽影,且組織的T2值越大、TR越短、激發(fā)角度越大,帶狀偽影越明顯。為了消除這種偽影,在下一次a脈沖來臨前施加擾相位(spoiled)梯度場或干擾射頻脈沖。對質(zhì)子的相位進(jìn)行干擾,使其失相位加快,從而消除這種殘留的橫向磁化矢量。這一脈沖序列稱之為擾相位梯度回波脈沖序列(fastlowangledshot,F(xiàn)LASH)。FLASH脈沖序列中擾相位梯度場的作用是造成A.
磁場不均勻,加快質(zhì)子失相位,消除殘留的橫向磁化矢量B.
磁場更加均勻,加快質(zhì)子失相位,消除殘留的橫向磁化矢量C.
磁場不均勻,減慢質(zhì)子失相位,消除殘留的橫向磁化矢量D.
磁場不均勻,加快質(zhì)子失相位,消除殘留的縱向磁化矢量E.
磁場不均勻,減慢質(zhì)子失相位,消除殘留的縱向磁化矢量答案:A題目:GRET1WI序列:選用較大的激發(fā)角度,如50”到80”,采用TR(如100-200ms),(TE:5-10ms)。當(dāng)TR縮短到數(shù)十毫秒甚至數(shù)毫秒時(shí),激發(fā)角度則可調(diào)整到10”-45“。T1WI權(quán)重取決于TR與激發(fā)角度,激發(fā)角度越大,TR越短,圖像的T1WI權(quán)重越重。GRET2*WI序列:激發(fā)角度較小為10”-30“,TR常為200-500ms。TE為15-40ms。對梯度回波的描述中,不正確的是A.翻轉(zhuǎn)角5~20°,可獲得橫向馳豫時(shí)間加權(quán)像B.翻轉(zhuǎn)角80~90°,可獲得T1加權(quán)像C.翻轉(zhuǎn)角越小,產(chǎn)生的宏觀橫向磁化矢量越大D.梯度回波序列相對SE序列能夠加快成像速度E.梯度回波得到的橫向馳豫時(shí)間加權(quán)像稱為T2*加權(quán)像答案:C題目:快速梯度回波脈沖序列(Turbo-FLASH)在短TR短TE的快速GRE序列前加用一個(gè)預(yù)準(zhǔn)備脈沖,通過控制后續(xù)的梯度脈沖出現(xiàn)的間隔時(shí)間(TI),既可選擇性抑制某一種組織信號,從而實(shí)現(xiàn)心臟快速成像時(shí)的亮血或黑血成像技術(shù),又可選擇性形成TI或T2*加權(quán)成像。Turbo-FLASH結(jié)合K空間分段采集技術(shù)是心臟快速M(fèi)RI和冠狀動(dòng)脈成像的主要方法。磁化準(zhǔn)備快速梯度回波脈沖序列(MP-FGRE)在擾相梯度回波序列中,為提高圖像對比和信噪比,常在脈沖序列開始之前施加磁化準(zhǔn)備脈沖,例如GE公司的IR-PREP、西門子公司的MP-RAGE、飛利浦公司的TFE序列。不同的磁化準(zhǔn)備快速梯度回波脈沖序列可以有不同的磁化準(zhǔn)備脈沖,由此會(huì)生成不同的圖像對比。常用的磁化準(zhǔn)備脈沖有180O反轉(zhuǎn)脈沖,形成T1WI;90O脈沖,形成T1WI;90O-180O-負(fù)90O的組合脈沖,形成T2*WI。磁化準(zhǔn)備快速梯度回波脈沖序列主要用于顱腦高分辨三維成像、心肌灌注、心臟冠脈成像、腹部成像等。快速自旋回波脈沖序列:簡稱為FSE(fastspinecho)或TurboSE(TSE)。在第一個(gè)90“脈沖激發(fā)后,相繼給予多個(gè)180“脈沖,例如8或16個(gè)連續(xù)脈沖,出現(xiàn)8或16個(gè)連續(xù)回波,稱為回波鏈(echotrainlength,ETL)?;夭ㄦ溈梢淮潍@得8或16種相位K空間的回波信號值,使一次TR時(shí)間內(nèi)完成8或16個(gè)相位編碼上的激發(fā)和信號采集。FSE序列與多回波序列一樣,也是在一個(gè)TR周期內(nèi)首先發(fā)射一個(gè)90“RF脈沖,然后相繼發(fā)射多個(gè)180“RF脈沖,形成多個(gè)自旅回波。二者區(qū)別:在多回波SE序列圖中,每個(gè)TR周期獲得一個(gè)特定的相位編碼數(shù)據(jù),即每個(gè)TR中相位梯度以同一強(qiáng)度掃描,采集的數(shù)據(jù)只填充K間的一行,每個(gè)回波參與產(chǎn)生一幅圖像,最終可獲得多幅不同加權(quán)的圖像。FSE序列中,每個(gè)TR時(shí)間內(nèi)獲得多個(gè)彼此獨(dú)立的不同的相位編碼數(shù)據(jù),即形成每個(gè)回波所要求的相位梯度大小不同,采集的數(shù)據(jù)可以填充K空間的多條相位編碼線,可以使用較少的TR周期形成一幅圖像,縮短了掃描時(shí)間。FSE序列特點(diǎn):FSE序列采集速度快,減少了運(yùn)動(dòng)偽影和磁敏感性偽影。FSE序列能提供比較典型的PDWI和重T2WI。FSE序列缺點(diǎn):T2WI的脂肪信號高于普通SE序列的T2WI。提高了因使用多個(gè)180“脈沖而引起的對人體射頻能量的累積。半傅立葉采集單次激發(fā)快速自旋回波序列:半傅立葉采集單次激發(fā)快速自旋回波(half-fourieracquisitionsingo-shotturbo-SE,HASTE)序列是一個(gè)單次激發(fā)快速成像序列,并結(jié)合半傅立葉采集技術(shù)。單次激發(fā)序列是指在一次90”激發(fā)脈沖后使用一連串(如128個(gè))180”復(fù)相脈沖,采集一連串的回波信號,快速形成圖像。半傅立葉采集方式不是采集所有的相位編碼行,而是僅采集正相位編碼行、零編碼以及少數(shù)幾個(gè)負(fù)相位編碼行的數(shù)據(jù),然后利用K空間的數(shù)學(xué)對稱原理對正相位編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制,最終由采集數(shù)據(jù)以及復(fù)制的數(shù)據(jù)重建成一幅完整圖像。因?yàn)閮H采集一半多一點(diǎn)的數(shù)據(jù),所以掃描時(shí)間降低了近一半。
HASTE序列主要用于生成T2WI,因?yàn)閮H需一次激發(fā)便可完成采集,所以大大減少了運(yùn)動(dòng)偽影。重T2加權(quán)HASTE序列還可用于膽道、泌尿道、內(nèi)耳、椎管等部位的水成像。HASTE脈沖序列中的半傅里葉采集方式是指A.采集正相位編碼行、以及少數(shù)幾個(gè)負(fù)相位編碼行的數(shù)據(jù)B.采集正相位編碼行、以及負(fù)相位編碼行的數(shù)據(jù)C.采集正相位編碼行、以及零編碼行的數(shù)據(jù)D.采集正相位編碼行、零編碼以及少數(shù)幾個(gè)負(fù)相位編碼行的數(shù)據(jù)E.采集負(fù)相位編碼行、以及零編碼行的數(shù)據(jù)答案:D題目:螺旋槳技術(shù)或刀鋒技術(shù)技術(shù):螺旋槳技術(shù)(periodicallyrotatedoverlappingparallellineswithenhancedreconstructlon,PROPELLER,GE公司)和刀鋒技術(shù)(Blade,西門子公司)是指K空間放射狀填充技術(shù)與FSE或快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列相結(jié)合的產(chǎn)物。將FSE序列的平行線K空間填充技術(shù)與純K空間放射狀填充技術(shù)相結(jié)合,每個(gè)TR周期采集一個(gè)回波鏈,在K空間中以一定角度填充一組放射線,其數(shù)目與回波鏈數(shù)目一致;下一個(gè)TR周期旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后再填充一組放射線,直到填滿整個(gè)K空間。平行填充使K空間周邊區(qū)域在較短的采樣時(shí)間內(nèi)具有較高密度,保證了圖像的空間分辨力;放射狀填充使K空間中心區(qū)域有較多的信號重疊,提高了圖像的信噪比。另外,由于K空間中心區(qū)域較多的信號重疊以及放射狀填充,減少了運(yùn)動(dòng)偽影。同時(shí)不容易產(chǎn)生磁敏感偽影。平面回波成像脈沖序列(EPI)K空間軌跡:K空間軌跡一般為直線,還可以是圓形、螺線形等曲線形式。EPI的概念:平面回波成像(echoPlanarimaging,EPI)是在一次或多次射頻脈沖激發(fā)后,利用讀出梯度場的連續(xù)正反向切換,每次切換產(chǎn)生一個(gè)梯度回波,因而將產(chǎn)生多個(gè)梯度回波,即回波鏈。產(chǎn)生的信號在K空間內(nèi)的填充是一種迂回軌跡。這需要相位編碼梯度場與讀出梯度場相互配合方能實(shí)現(xiàn),相位編碼梯度場在每個(gè)回波采集結(jié)束后施加,其持續(xù)時(shí)間的中點(diǎn)正好與讀出梯度場切換過零點(diǎn)時(shí)重疊。平面回波成像中的相位編碼梯度場在A.每個(gè)回波采集之前施加,其持續(xù)時(shí)間的中點(diǎn)正好與讀出梯度場切換過零點(diǎn)時(shí)重疊B.每個(gè)回波采集之前施加,其持續(xù)時(shí)間的終點(diǎn)正好與讀出梯度場切換過零點(diǎn)時(shí)重疊C.每個(gè)回波采集結(jié)束后施加,其持續(xù)時(shí)間的中點(diǎn)正好與讀出梯度場切換過零點(diǎn)時(shí)重疊D.每個(gè)回波采集結(jié)束后施加,其持續(xù)時(shí)間的終點(diǎn)正好與讀出梯度場切換過零點(diǎn)時(shí)重疊E.每個(gè)讀出梯度場之前施加,其持續(xù)時(shí)間的中點(diǎn)正好與讀出梯度場切換過零點(diǎn)時(shí)重疊答案:C題目:EPI序列的分類:⑴按激發(fā)次數(shù)分類:①多次激發(fā)EPI(multishotEPI,MS-EPI):MS-EPI是指一次射頻脈沖激發(fā)后利用讀出梯度場連續(xù)切換采集多個(gè)梯度回波,填充K空間的多條相位編碼線,需要多次射頻脈沖激發(fā)和相應(yīng)次數(shù)的EPI采集及數(shù)據(jù)迂回填充才能完成整個(gè)K空間的填充。MS-EPI所需要進(jìn)行的激發(fā)次數(shù),取決于K空間相位編碼步級和ETL。FSE是利用多次180度復(fù)相脈沖采集自旋回波鏈,K空間是單向填充;而MS-EPI是利用讀出梯度場的連續(xù)切換采集梯度回波鏈,K空間需要進(jìn)行迂回填充。MS-EPI回波鏈采集要比ETL相同的FSE序列快數(shù)倍。多次激發(fā)SE-EPI一般用于腹部屏氣T2WI。多次激發(fā)EPI所需要進(jìn)行的激發(fā)次數(shù)取決于A.K空間相位編碼步級和TE值B.K空間相位編碼步級和TR值C.K空間相位編碼步級和回波鏈長度D.TR值和回波鏈長度E.TE值和回波鏈長度答案:C題目:②單次激發(fā)EPI(SS-EPI):SS-EPI是指在一次RF脈沖激發(fā)后連續(xù)采集的梯度回波,即在一個(gè)RF脈沖激發(fā)后采集所有的成像數(shù)據(jù),這種序列被稱為單次激發(fā)。單次激發(fā)EPI存在信號強(qiáng)度低、空間分辨力差、視野受限及磁敏感性偽影明顯等缺點(diǎn)。單次激發(fā)是目前采集速度最快的MR成像序列,單層圖像的采集時(shí)間可短于100ms。單次激發(fā)GRE-EPI主要用于MR對比劑首次通過灌注加權(quán)成像(Perfusion-weightedimaging,PWI)、基于血氧水平依賴(bloodoxygenationleveldependent,BOLD)效應(yīng)的腦功能成像和擴(kuò)散加權(quán)成像diffusion-weighedimaging,DWI)。有關(guān)單次激發(fā)EPI的敘述,錯(cuò)誤的是A.一次射頻脈沖激發(fā)后連續(xù)采集的梯度回波B.MR信號強(qiáng)度低C.空間分辨力高D.視野受限E.磁敏感性偽影明顯答案:C題目:⑵按EPI準(zhǔn)備脈沖分類:(EPI本身是采集方式,結(jié)合準(zhǔn)備脈沖才成序列)①梯度回波EPI(GRE-EPI)序列:是在90”脈沖后利用EPI采集技術(shù)采集梯度回波鏈。②自旋回波EPI(SE-EPI)序列:是EPI與自旅回波序列結(jié)合。在EPI采集前加準(zhǔn)備脈沖為一個(gè)90“脈沖后隨一個(gè)180”脈沖,即自旋回波序列方式。準(zhǔn)備脈沖將產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的自旋回波,填充在K空間中心,而EPI方法將采集一個(gè)梯度回波鏈,填充在K空間其他區(qū)域。由于與圖像對比關(guān)系最密切的K空間中心填充的是自旋回波信號。得到的圖像能夠反映組織的T2弛豫特性,一般被用作T2WI或水分子擴(kuò)散加權(quán)成像序列。單次激發(fā)SE-EPI序列成像速度快,用于臨床情況較差或不能配合檢查的患者如腹部屏氣T2WI,即便不能屏氣也沒有明顯的呼吸偽影。缺點(diǎn)在于磁化率偽影較明顯。在該序列基礎(chǔ)上施加擴(kuò)散敏感梯度場即可進(jìn)行水分子擴(kuò)散加權(quán)成像,主要用于超急性期腦梗死的診斷和鑒別診斷。③反轉(zhuǎn)恢復(fù)EPI(IR-EPI)序列:是指EPI采集前施加的是180“反轉(zhuǎn)恢復(fù)預(yù)脈沖??僧a(chǎn)生典型的T1WI。選擇適當(dāng)?shù)腡I時(shí),還可以獲得脂肪抑制或液體抑制圖像。梯度回波EPI是在A.180o脈沖后利用EPI采集技術(shù)采集自旋回波鏈B.90o脈沖后利用EPI采集技術(shù)采集自旋回波鏈C.90o脈沖后利用EPI采集技術(shù)采集梯度回波鏈D.180o脈沖后利用EPI采集技術(shù)采集梯度回波鏈E.90o脈沖后利用EPI采集技術(shù)采集自旋回波鏈答案:C題目:PRESTO序列:利用短回波鏈的EPI序列結(jié)合回波移位技術(shù)。采用短回波鏈的EPI序列,改善了圖像質(zhì)量,通過應(yīng)用特定的回波移位梯度,使射頻脈沖激發(fā)后,在第二個(gè)TR周期內(nèi)形成回波信號,因此TE大于TR。較長的TE保證了圖像具有足夠的T2*權(quán)重。PRESTO序列主要用于對比劑首過法腦灌注成像、基于BOLD的腦功能成像以及擴(kuò)散成像。梯度自旋回波序列:梯度自旅回波序列是快速自旅回波序列與梯度回波序列的結(jié)合,GE公司稱為GSE(gradientspinech),飛利浦公司稱為GRASE(gradientandspinech),西門子公司稱為TGSE(turbogradientspinecho)。該序列保持了類似自旋回波的對比特點(diǎn),又可以進(jìn)一步縮短掃描時(shí)間(比FSE序列還要快)。在GSE序列中,每個(gè)90“RF脈沖激發(fā)后,用幾個(gè)180“脈沖獲得自旅回波,又在每兩個(gè)180“脈沖之間反復(fù)改變讀出梯度。使自旋回波之間又產(chǎn)生了幾個(gè)梯度回波。GSE技術(shù)在每個(gè)自旅回波之前和之后增加幾個(gè)梯度回波可克服FSE序列由于SAR值對回波間隔時(shí)間的限制。每一個(gè)TR成像周期中的梯度回波和自旋回波彼此都具有獨(dú)立的相位編碼。GSE序列允許的回波鏈長比FSE序列要增加很多,因而掃描時(shí)間可明顯減少(例如全腦掃描可在30s內(nèi)完成)。另外,由于采集自旋回波,減少了單純梯度回波圖像常見的磁敏感偽影。磁共振成像特殊技術(shù):⑴脂肪抑制技術(shù):脂肪抑制可以提供鑒別診斷信息、減少運(yùn)動(dòng)偽影和化學(xué)位移偽影、改善圖像對比、提高病變檢出率、增加增強(qiáng)掃描效果等。①STIR序列:STIR序列的優(yōu)點(diǎn)為場強(qiáng)依賴性低,對場強(qiáng)的要求不高,低場設(shè)備脂肪抑制的效果也不錯(cuò);對磁場均勻度的要求也較低;且對大范圍FOV掃描的脂肪抑制效果也較好。STIR序列的缺點(diǎn)為信號抑制的特異性低,與脂肪TI接近的組織(例如血腫),其信號也被抑制,不能應(yīng)用于增強(qiáng)掃描,且TR延長,使掃描時(shí)間延長。②化學(xué)位移飽和成像化學(xué)位移飽和成像就是利用不同分子之間共振頻率的差異,在信號激發(fā)之前,預(yù)先發(fā)射具有某種特定頻率的預(yù)飽和脈沖,使這種頻率的組織信號被炮和,得到抑制。該序列的優(yōu)點(diǎn)為脂肪信號抑制的特異性高、可用于多種序列。其缺點(diǎn)是場強(qiáng)依賴性較大,在1.0T以上的高場設(shè)備中,脂肪抑制的效果才不錯(cuò);對磁場均勻度的要求也較大;且對大范圍FOV掃描的脂肪抑制效果不理想。在描述化學(xué)飽和法脂肪抑制中,不正確的是A.是一種廣泛應(yīng)用的脂肪抑制技術(shù)B.使用時(shí)增加掃描時(shí)間C.不受磁場均勻性的影響D.化學(xué)飽和法需另加射頻脈沖和梯度場E.偏離中心的部位脂肪抑制效果差答案:C題目:⑵磁化傳遞技術(shù)MR信號主要來自于自由水質(zhì)子,而結(jié)合水質(zhì)子可以影響MR信號。自由水水質(zhì)子T2值較長,其產(chǎn)生共振的頻率范圍較小,而結(jié)合水質(zhì)子T2值較短,其產(chǎn)生共振的頻率范圍較大。在磁化傳遞對比技術(shù)中一般是在常規(guī)激勵(lì)脈沖之前預(yù)先使用一個(gè)低能量射頻脈沖,該射頻脈沖的頻率偏離自由水質(zhì)子共振頻率但沒有超出結(jié)合水質(zhì)子的共振頻率范圍,這樣可以選擇性地激發(fā)結(jié)合水質(zhì)子,使結(jié)合水質(zhì)子發(fā)生飽和,然后該飽和性通過磁化交換過程傳遞給鄰近自由水質(zhì)子,從而不同程度地降低某些組織的MR信號強(qiáng)度,產(chǎn)生與磁化傳遞相關(guān)的新的組織對比。這種結(jié)合水質(zhì)子將飽和的磁化狀態(tài)傳遞給自由水質(zhì)子的過程稱為磁化傳遞(magnetizationtransfer,MT)或磁化傳遞對比(magnetizationtransfercontrast,MTC)。磁化傳遞對比技術(shù)主要應(yīng)用包括:①M(fèi)R血管成像,降低血管周圍背景組織的信號,而不影響血管的信號,從而提高血管和背景之間的對比;②MR增強(qiáng)檢查,降低腫瘤周圍組織的信號,而不影響富含釓對比劑的腫瘤的信號,從而提高腫瘤和背景之間的對比;③多發(fā)性硬化病變的檢查,因?yàn)榇呕瘋鬟f的程度與組織的物理和化學(xué)狀態(tài)有關(guān),可以顯示硬化斑的脫髓鞘程度;④骨關(guān)節(jié)檢查,有利于關(guān)節(jié)軟骨的顯示。⑶化學(xué)位移成像化學(xué)位移是磁共振波譜的基礎(chǔ),用于檢測組織細(xì)胞內(nèi)的代謝物質(zhì);化學(xué)位移飽和成像可用來突出或抑制某種組織的信號;化學(xué)位移特性還會(huì)誘發(fā)化學(xué)位移偽影。利用不同分子之間的化學(xué)位移,可以生成不同類型的圖像。①化學(xué)位移飽和成像化學(xué)位移飽和成像就是利用不同分子之間共振頻率的差異,在信號激發(fā)之前,預(yù)先發(fā)射具有某種特定頻率的預(yù)飽和脈沖,使這種頻率的組織信號被飽和,得到抑制。例如,脂肪抑制技術(shù),水抑制技術(shù)。②水脂同相與反相因?yàn)樗|(zhì)子與脂肪質(zhì)子的共振頻率不同,則水質(zhì)子橫向磁化矢量與脂肪質(zhì)子橫向磁化矢量的相位關(guān)系處于不斷的變化之中,同相時(shí)兩者的信號相加,反相時(shí)兩者的信號相減,信號下降。在反相位圖像上,水、脂交界處及同時(shí)含水及脂肪的部位信號下降明顯,此技術(shù)常用于腎上腺腫瘤和肝臟脂肪浸潤的檢查。在1.0T,梯度回波序列TE值選擇為6.8ms或其倍數(shù),得到同相位圖像,TE值選擇為3.4ms或其倍數(shù),得到反相位圖像。⑷并行采集技術(shù)(Parallelacquisitiontechnique或Parallelimaging):利用在相位編碼方向采用多個(gè)表面接收線圈、多通道采集的方法,采用多個(gè)表面線圈組合成相控陣接收線圈,采集中需要獲得各個(gè)子線圈的排列及其空間敏感度信息,進(jìn)而得到成像組織內(nèi)每一點(diǎn)的敏感度信息。經(jīng)過合理的算法將各個(gè)子線圈采集的數(shù)據(jù)和敏感度信息,去除單個(gè)線圈的卷折偽影,生成完整的圖像。并行采集技術(shù)可以減少采集相位編碼步數(shù),從而減少采集時(shí)間。并行采集技術(shù)序列的種類:一種方法是數(shù)據(jù)采集后先進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換,得到相位編碼方向的短視野形成的卷折的圖像,然后利用線圈空間敏感度信息去除單個(gè)線圈的圖像卷折,這種技術(shù)稱為敏感度編碼(sensivityencoding,SENSE)。另一種方法是數(shù)據(jù)采集后先利用線圈空間敏感度信息填充整個(gè)K空間,再進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換重建圖像,這種技術(shù)稱為空間協(xié)調(diào)同時(shí)采集(simultaneousacquisitionofspatialharmony,SMASH)或一般性自動(dòng)校準(zhǔn)部分并行采集(generalizedautocalibratingpartialparallelacquisition,GRAPA)。目前三大公司的并行采集技術(shù)名稱分別為GE公司ASSET,飛利浦公司SENSE,西門子公司iPAT。并行采集技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)采集時(shí)間減少,并可減少單次激發(fā)EPI序列的磁敏感偽影。缺點(diǎn)是圖像信噪比降低,且可能出現(xiàn)未完全去除的圖像卷折偽影,尤其是當(dāng)采用較大并行采集加速因子時(shí)。磁共振成像系統(tǒng)的構(gòu)成:磁體系統(tǒng)、梯度磁場系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及圖像處理等系統(tǒng)。對于超導(dǎo)MRI設(shè)備,低溫保障冷卻系統(tǒng)也是其重要組成部分。磁體系統(tǒng)的組成:包括磁體、勻場線圈、梯度線圈、射頻發(fā)射和接收體線圈(又稱為內(nèi)置體線圈,Build-inBodyCoil)等組件。磁體的性能指標(biāo):①主磁場強(qiáng)度:0.15-3.0T(特斯拉,tesla,1特斯拉=10000高斯)。磁場強(qiáng)度越高,影像信噪比越大,但高場強(qiáng)存在化學(xué)偽影較明顯,對運(yùn)動(dòng)較敏感易產(chǎn)生偽影等缺點(diǎn)。②磁場均勻度:又稱磁場均勻性,是指在特定容積限度內(nèi)磁場的同一性,即穿過單位面積的磁力線是否相同。磁場均勻度的單位為ppm(partpermillion),即特定空間中磁場最大場強(qiáng)與最小場強(qiáng)之差除以平均場強(qiáng)再乘以一百萬。ppm(1ppm=10-6)值越小表明磁場均勻度越好。③磁場穩(wěn)定性:受MRI設(shè)備磁體附近散布的鐵磁性物質(zhì)、磁體間環(huán)境溫度和濕度、超導(dǎo)勻場線圈電流漂移、主磁場超導(dǎo)線圈電流漂移、進(jìn)入磁體檢查孔徑的人體以及人體攜帶的體內(nèi)植人物、體外攜帶物(例如曲別針、硬幣、鋼筆、釘子)等客觀因素的影響,磁場的均勻性和(或)磁場強(qiáng)度值會(huì)發(fā)生變化,這就是磁場漂移。磁場的穩(wěn)定性分為時(shí)間穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性兩種。時(shí)間穩(wěn)定性指的是磁體所建立的靜磁場B。隨時(shí)間而變化的程度。熱穩(wěn)定性指磁場強(qiáng)度值隨溫度變化而漂移的程度。永磁體和常導(dǎo)磁體的熱穩(wěn)定性比較差,因而對環(huán)境溫度的恒定能力要求很高。超導(dǎo)磁體的時(shí)間穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性則表現(xiàn)優(yōu)異。④磁體有效孔徑:磁體有效孔徑是指梯度線圈、勻場線圈、射頻體線圈、襯墊、內(nèi)護(hù)板、隔音腔和外殼等部件均在磁體檢查孔道內(nèi)安裝完畢后,所剩余柱形空間的有效內(nèi)徑。對于全身MRI設(shè)備,磁體的有效孔徑以足夠容納受檢者人體為宜。一般來說其有效孔徑尺寸必須至少達(dá)到60cm。⑤邊緣場空間范圍:磁體產(chǎn)生的靜磁場向空間各個(gè)方向散布,發(fā)散到磁體周圍的空間中,稱為邊緣場。邊緣場會(huì)對候診的受檢者、工作人員、路過附近的人員、分布在磁體周圍空間的電子設(shè)備造成可能的傷害和損壞。邊緣場的空間分布通常以磁體邊緣場的等高斯線圖來表示。以5高斯(0.5mT)”安全線”的空間分布最為重要,5高斯線邊緣場空間范圍越小,說明磁體的自屏蔽系統(tǒng)性能更好,該磁體的環(huán)境安全性能也更好。通常的安全原則是:5高斯線空間范圍以內(nèi)禁止無關(guān)人員進(jìn)入;5高斯線空間范圍盡可能局限在磁體間內(nèi)。磁體進(jìn)行自屏蔽的方法有兩種:一種是無源屏蔽法,即給磁體披上非常厚的軟鐵,但是磁體的重量會(huì)急劇增加。另一種是現(xiàn)在常用的有源屏蔽法,使用一組或者幾組有源線圈,仔細(xì)計(jì)算和測量邊緣場的分布后,設(shè)計(jì)成與邊緣場大小相等、方向相反的電磁場分布,從而抵消和反射磁體引起的向外發(fā)散的磁力線,以此達(dá)到縮小邊緣場空間范圍的目的。除此之外,對磁體間也可以采用特種硅鋼材料包繞覆蓋的磁屏蔽法,將邊緣場空間范圍強(qiáng)制壓縮在磁屏蔽空間之內(nèi)。除了上述五項(xiàng)性能指標(biāo)外,致冷劑(液氦)的揮發(fā)率(升/小時(shí))、磁體低溫容器(杜瓦)的容積(升)、液氦的補(bǔ)充周期(年)、磁體長度(厘米)和磁體重量(噸)等同樣是衡量超導(dǎo)型磁體的重要技術(shù)指標(biāo)。MRI設(shè)備磁體類型:①按照使用用途分類有:動(dòng)物MRI專用設(shè)備、藥物分析MRI專用設(shè)備、礦物和工業(yè)探傷MRI專用設(shè)備及醫(yī)用人體MRI設(shè)備等。②按照磁體類型分類有:永磁型MRI設(shè)備、常導(dǎo)型MRI設(shè)備、超導(dǎo)型MRI設(shè)備以及混合型MRI設(shè)備。③按照磁體產(chǎn)生靜磁場的磁場強(qiáng)度大小分類可分為:低場(0.1-0.5T)MRI設(shè)備、中場(0.6-IT)MRI設(shè)備、高場(1.5-2T)MRI設(shè)備及超高場(3T及以上)MRI設(shè)備。永磁型磁體:永磁型磁體磁場強(qiáng)度衰減極慢,幾乎永久不變,且運(yùn)行維護(hù)簡單,無水電消耗,磁力線閉合,磁體漏磁少,磁力線方向與人體長袖垂直。射頻線圈制作簡便,線圈效率高。但是,磁場強(qiáng)度較低,最高只能達(dá)0.5T,磁體龐大、笨重,磁場均勻度受環(huán)境溫度影響大,磁場穩(wěn)定性較差。永磁型MRI設(shè)備具有優(yōu)異的開放性能、低造價(jià)、低運(yùn)行成本、整機(jī)故障率低、磁場發(fā)散少、對周圍環(huán)境影響小、檢查舒適等特點(diǎn),此外,日益興起的磁共振介入診斷和治療,以及磁共振導(dǎo)引的介人手術(shù),正在為永磁開放型MRI設(shè)備開拓新的用武之地。常導(dǎo)型(阻抗型)磁體:(電流通過常溫導(dǎo)線產(chǎn)生磁場,需線圈供電電源)常導(dǎo)型磁體優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、重量較輕、制造安裝容易,造價(jià)低廉,可隨時(shí)建立或卸掉靜磁場。但其磁場均勻性和穩(wěn)定性較差,受室溫影響大,開機(jī)后耗電量大(典型值80kw)并使磁體產(chǎn)生較多熱量,必須使用大量的循環(huán)水冷卻維持其運(yùn)行,故運(yùn)行費(fèi)用較高,且其磁場強(qiáng)度亦較低(典型值0.23T)。另外,線圈供電電源的波動(dòng)將會(huì)直接影響磁場的穩(wěn)定,因而高質(zhì)量的大功率恒流電源是常導(dǎo)型MRI整機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,目前僅有少數(shù)廠家還在生產(chǎn)常導(dǎo)型MRI設(shè)備?;旌闲痛朋w:混合型磁體(hybridmagnet)是利用上述兩種或兩種以上的磁體技術(shù)構(gòu)造而成的磁體。常見的是永磁型和常導(dǎo)型兩種磁體的組合。在永磁型磁體的兩個(gè)磁極上繞以銅質(zhì)線圈(繞線方向應(yīng)使其產(chǎn)生的磁場與固有的永磁場方向一致并疊加)便得到混合型磁體。超導(dǎo)型磁體:由電流通過超導(dǎo)體導(dǎo)線產(chǎn)生磁場,超導(dǎo)體線圈的工作溫度在絕對溫標(biāo)4.2K的液氦中獲得的超低溫環(huán)境,達(dá)到絕對零度(-273”C),此時(shí)線圈處于超導(dǎo)狀態(tài),沒有電阻(當(dāng)超導(dǎo)線圈在8K溫度下其電阻即等于零,液氦的沸點(diǎn)為77K)。電流在閉合的超導(dǎo)線圈內(nèi)幾乎無衰減地循環(huán)流動(dòng),產(chǎn)生穩(wěn)定、均勻、高場強(qiáng)的磁場。勵(lì)磁后無需線圈供電電源。關(guān)于超導(dǎo)磁體的描述,錯(cuò)誤的是A.屬于電磁體B.需要外部激勵(lì)電源維持超導(dǎo)線圈中的電流恒定C.MR中使用最廣泛的超導(dǎo)材料是鈮-鈦合金D.工作在超低溫環(huán)境E.液氦用做制冷劑答案:B題目:超導(dǎo)體的基本性質(zhì):①完全導(dǎo)電性:把物質(zhì)進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)后電阻為零的性質(zhì)。是對直流而言的,在交流情況下,超導(dǎo)體不再具有超導(dǎo)電性。②完全抗磁性:給處于超導(dǎo)態(tài)的某物體外加一磁場,磁感線將無法穿透該物體,即保持超導(dǎo)體內(nèi)的磁通為零,稱為完全抗磁性,又稱為邁斯納效應(yīng)。超導(dǎo)體的性能指標(biāo):①臨界溫度(TC):超導(dǎo)體從呈現(xiàn)一定電阻的正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮铻榱愕某瑢?dǎo)態(tài)時(shí)所處的溫度,稱為臨界溫度(To),又稱轉(zhuǎn)變溫度。②臨界磁場(HC):使物質(zhì)從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)需外加的磁場值稱為臨界磁場。超導(dǎo)體只有在臨界溫度和臨界磁場下才具有完全抗磁性和完全導(dǎo)電性。③臨界電流(IC):在一定的溫度和磁場下,當(dāng)超導(dǎo)金屬中的電流達(dá)到某一數(shù)值后超導(dǎo)性會(huì)遭到破壞,這一數(shù)值就是臨界電流。超導(dǎo)材料:具有低臨界溫度(TC<30K),在液氦溫度條件下工作的超導(dǎo)材料,稱為低溫超導(dǎo)材料lowtemperaturesuperconductingmaterial)。超導(dǎo)材料大致可分為純金屬、合金和化合物三類。低溫超導(dǎo)金屬NbTi(鈮鈦)合金優(yōu)良的超導(dǎo)電性和加工性能,其TC為9.3K,其使用已占低溫超導(dǎo)合金的95%左右。NbTi合金可用多芯復(fù)合加工法加工成以銅(或鋁)為基體的多芯復(fù)合NbTi/Cu(鈮一鈦與銅)超導(dǎo)線材(其TC為4.2K,即-268.8℃)。超導(dǎo)磁體的構(gòu)成:超導(dǎo)磁體主要由超導(dǎo)螺線管線圈(簡稱超導(dǎo)線圈)、高真空超低溫杜瓦容器及附屬部件構(gòu)成。(1)超導(dǎo)線圈:超導(dǎo)磁體采用超導(dǎo)材料螺線管線圈及勻場線圈設(shè)計(jì),超導(dǎo)螺線管內(nèi)軸線上的磁感強(qiáng)度是均勻的;超導(dǎo)螺線管線圈繞組前后兩個(gè)端點(diǎn)處將減小為其最大值即線圈中心磁場強(qiáng)度值的50%。因此需要在線圈繞組前后兩端適當(dāng)增加匝數(shù)以補(bǔ)償兩端的磁場強(qiáng)度。(2)杜瓦容器:超導(dǎo)線圈須浸泡在高真空、全密封、超低溫、液氦杜瓦容器中方能工作,用戶需定期補(bǔ)充液氦。(3)附屬部件:為確保杜瓦容器和超導(dǎo)線圈安全穩(wěn)定地運(yùn)行,設(shè)置有致冷劑(液氮和液氦)液面計(jì)、超導(dǎo)開關(guān)、勵(lì)磁和退磁電路、失超控制和安全保護(hù)電路等附屬部件。超導(dǎo)環(huán)境的建立:(1)抽真空:由分子泵和機(jī)械泵組成的真空泵組,能使超導(dǎo)磁體內(nèi)的真空度達(dá)到10-6-10-7mbar,以保證超導(dǎo)磁體的真空絕熱性能。(2)磁體預(yù)冷:分為兩個(gè)階段,需要消耗大量的液氮和部分液氦。第一階段將價(jià)格相對便宜的液氮直接導(dǎo)人磁體內(nèi)部預(yù)冷至77K(-196℃)。第二階段再改用價(jià)格相對昂貴的液氦,將其不間斷地導(dǎo)人磁體內(nèi)部,用液氦氣化產(chǎn)生的壓力將磁體內(nèi)部的液氮全部“吹走”、“吹”干凈,同時(shí)將磁體內(nèi)部溫度從77K進(jìn)一步預(yù)冷到液氦的沸點(diǎn)溫度4.2K(-2688℃,與室溫相差近300℃)。(3)灌滿液氦:一般可罐充到滿容量的95%左右。勵(lì)磁:勵(lì)磁又叫充磁,是指超導(dǎo)磁體系統(tǒng)在磁體勵(lì)磁電源的控制下逐漸給超導(dǎo)線圈施加電流,從而建立預(yù)定靜磁場的過程。勵(lì)磁一旦成功,超導(dǎo)磁體就將在不消耗能量的情況下,提供強(qiáng)大的、高度穩(wěn)定的勻強(qiáng)磁場。典型的超導(dǎo)勵(lì)磁電源為10V,4000A,要求優(yōu)質(zhì)的電流穩(wěn)定度。失超:所謂失超,即超導(dǎo)體變?yōu)閷?dǎo)體,溫度急劇升高,液氮大量揮發(fā),磁場強(qiáng)度迅速下降。常見的失超有如下五類情況:第一類:勵(lì)磁時(shí)充磁電流超過額定值或者充磁電流增加速度過快均會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)線圈整體受到徑向和軸向的電磁擠壓力使得浸漬于線圈繞組之間的環(huán)氧樹脂局部開裂,此變形能的釋放會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能,從而引發(fā)失超。第二類:灌注液氮速度過快以及輸液管尚未完全冷卻到4.2K溫度時(shí)就將其插入磁體輸液孔內(nèi),會(huì)引起杜瓦容器內(nèi)液氮沸騰,迅速氣化井噴發(fā)而出,導(dǎo)致超導(dǎo)環(huán)境遭到破壞,從而引發(fā)失超。第三類:磁體杜瓦容器中的液氦液面降到一定限度(一般極限經(jīng)驗(yàn)值是滿容量的30%)時(shí),如果仍未按規(guī)定及時(shí)補(bǔ)充,則會(huì)導(dǎo)致失超。第四類:磁體的真空隔溫層真空環(huán)境破壞,發(fā)生失超。第五類:誤操作緊急失超開關(guān)造成“意外”失超。去滋和失超:去磁:只是通過磁體特殊設(shè)計(jì)的超導(dǎo)線開關(guān)電路慢慢泄去其儲(chǔ)存的巨大能量,使線圈電流逐漸減小為零,但線圈仍然浸泡在磁體杜瓦容器的液氦中,因此仍處于超導(dǎo)態(tài)。是需要將MRI設(shè)備移機(jī)、拆除,或遇緊急情況時(shí)所主動(dòng)做的工作。失超:則是被動(dòng)的,并且后果很嚴(yán)重,失超后不僅磁場消失,而且線圈失去超導(dǎo)性,會(huì)將電磁能量轉(zhuǎn)換為熱能。可能破壞磁體超導(dǎo)螺線管線圈繞組的絕緣,熔化超導(dǎo)體,并且引起液氦急劇氣化,嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)接口爆裂、磁體“爆炸”而破壞整個(gè)磁體,并威脅磁體間中人員和財(cái)產(chǎn)的安全。失超的預(yù)防保護(hù)措施(l)磁體監(jiān)控和保護(hù)措施:實(shí)時(shí)監(jiān)控測量磁體線圈溫度、應(yīng)力、液氦液位、真空度、流量、杜瓦容器壓力等參數(shù)值的變化。(2)失超管:它匯集了磁體的所有氣體揮發(fā)管口,從磁體上端直通外大氣中。平時(shí)的作用就是排除廢氣。一旦失超,磁體杜瓦容器中近2000升液氦揮發(fā)的全部氦氣(每升液氦可氣化為1.25m3氦氣)將從失超管噴出。(3)氧監(jiān)測器和應(yīng)急排風(fēng)機(jī):安裝在磁體間,并自動(dòng)運(yùn)行(失超后氣體的泄漏有可能充滿磁體間的所有空間,使人窒息)。(4)緊急失超開關(guān):緊急其作用是在緊急和危險(xiǎn)情況下迅速使靜磁場削減為零。該開關(guān)僅用于地震、火災(zāi)和危及受檢者生命等突發(fā)事件時(shí)人工使用。(5)每位MRI技師和工程師還必須每日例行如下工作:第一:觀察和記錄液氦水平和磁體壓力,液面下降到一定數(shù)值(例如60%)時(shí)要立即通知液氦供應(yīng)商前來灌裝。第二:例行磁體各對外管口的常規(guī)檢查。磁體上方各排氣管路應(yīng)保持暢通,各輸液口應(yīng)密封完好,發(fā)現(xiàn)結(jié)冰要立即處理。超導(dǎo)磁體的優(yōu)點(diǎn):磁場強(qiáng)度高(動(dòng)物成像可高達(dá)17.6T,臨床成像常用的一般為0.15-3.0T,人體成像目前可高達(dá)9.4T),超導(dǎo)磁體的磁場穩(wěn)定(磁場強(qiáng)度漂移小于0.Ippm/h),磁場均勻度高,幾乎不受環(huán)境溫度的波動(dòng)影響,超導(dǎo)線圈不持續(xù)消耗電能,容易獲得高分辨力、高信噪比、高質(zhì)量的MR影像,能進(jìn)行磁共振波譜分析及功能性磁共振成像等一些研究項(xiàng)目。超導(dǎo)磁體缺點(diǎn):如維持運(yùn)行費(fèi)用較高,需要持續(xù)消耗一定量的液氦;磁體的構(gòu)造和工藝復(fù)雜,整機(jī)價(jià)格昂貴;對操作者和管理者技術(shù)水平的要求很高;特殊情況下當(dāng)線圈溫度超過8K時(shí)可能發(fā)生失超的危險(xiǎn)。磁屏蔽:可防止磁場影響附近的電子設(shè)備及附近的鐵磁性物體影響磁場的均勻性。磁場屏蔽效果的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一般使用5高斯,即0.5MT磁力線的分布范圍來表示。磁屏蔽的分類:(1)有源屏蔽:有源屏蔽由一個(gè)磁屏蔽線圈或線圈系統(tǒng)組成。線圈中則通以反向電流,產(chǎn)生反向的磁場來抵消工作磁場的雜散磁場??捎糜诖朋w的主動(dòng)屏蔽。(2)無源屏蔽:無源屏蔽使用的是鐵磁性屏蔽體,即一種鐵磁性材料(類似硅鋼片)罩殼。分三種:①房屋屏蔽:在磁體間的四周墻壁、地基和天花板等六面體中鑲?cè)?-8mm厚的磁屏蔽專用特制硅鋼板,構(gòu)成封閉的磁屏蔽間。②定向屏蔽:在某個(gè)方向超出了規(guī)定的限度(如5高斯磁力線空間分布范圍超出了磁體間),可只在對應(yīng)方向的墻壁中安裝磁屏蔽。③鐵軛屏蔽:是指直接在磁體外面周圍安裝鐵軛(導(dǎo)磁材料),作磁力線磁通的返回路徑的屏蔽方法,也稱為自屏蔽。勻場有被動(dòng)勻場和主動(dòng)勻場。被動(dòng)勻場:是指在磁體孔洞內(nèi)壁上貼補(bǔ)一定形狀和尺寸、專用小鐵片(又稱為勻場片),用以提高磁場均勻性的方法。也稱為無源勻場。一般由設(shè)備安裝工程師完成。主動(dòng)勻場:又稱有源勻場,是指利用勻場線圈通以電流,產(chǎn)生小磁場,并通過適當(dāng)調(diào)整勻場線圈陣列中各線圈的電流強(qiáng)度,使其周圍的局部磁場發(fā)生變化來調(diào)節(jié)改善靜磁場的不均勻性。在每次序列掃描前還進(jìn)行主動(dòng)勻場。勻場線圈分為超導(dǎo)型(高品質(zhì)勻場手段)和常導(dǎo)型(使用廣泛)。梯度系統(tǒng)的功能是為MRI設(shè)備提供線性度優(yōu)良、可達(dá)到高梯度磁場強(qiáng)度(又稱梯度場強(qiáng)),并可快速開關(guān)的梯度場,實(shí)現(xiàn)成像體素的空間定位和層面的選擇。此外,在梯度回波和其他一些快速成像序列中,梯度場的翻轉(zhuǎn)還起著射頻激發(fā)后自旋系統(tǒng)的相位重聚作用。梯度系統(tǒng)的組成:梯度系統(tǒng)由梯度線圈、梯度控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、梯度放大器(又稱梯度電源)和梯度冷卻系統(tǒng)等部分組成。按照其梯度組合方式和工作模式可分為單梯度放大器單梯度線圈、雙梯度放大器單梯度線圈、單梯度放大器雙梯度線圈等三種梯度類型。梯度線圈:Z向梯度線圈(GZ),X向和Y向梯度線圈(GX和GY)。梯度磁場:3個(gè)相互正交(X、Y、Z方向)的梯度磁場作為圖像重建的空間定位和層面選擇的依據(jù)。這3個(gè)中的任何一個(gè)梯度場均可作為層面選擇梯度、相位編碼梯度、頻率編碼梯度,而這三個(gè)方向的梯度場的聯(lián)合使用可獲得任意斜面的MR圖像。梯度控制器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器:梯度控制器(GCU)的任務(wù)是按系統(tǒng)主控單元的指令,發(fā)出全數(shù)字化的控制信號,該控制信號包含有梯度電流大小的代碼,由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)接收并“解讀”后,立即轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓控制信號,以完成對梯度放大器的數(shù)字化精確控制。梯度放大器:每組梯度線圈都有它們各自的驅(qū)動(dòng)電源—梯度放大器,在梯度控制器的控制下隨時(shí)開關(guān),精確調(diào)節(jié)供應(yīng)給梯度線圈的電源,以便獲得精確的梯度磁場,因此梯度放大器又稱梯度電源。梯度放大器是整個(gè)梯度系統(tǒng)的功率輸出級。因此,它必須具有功率大、開關(guān)時(shí)間短、輸出電流精確、可重復(fù)性好、可持續(xù)工作時(shí)間長、散熱系統(tǒng)優(yōu)良可靠等特點(diǎn)。一般3個(gè)梯度線圈分別由三套相互獨(dú)立、電路結(jié)構(gòu)相同的梯度電流放大器驅(qū)動(dòng)。梯度系統(tǒng)具備優(yōu)秀的功率輸出特性,梯度放大器還要有非常好的開關(guān)特性。梯度冷卻系統(tǒng):梯度系統(tǒng)是大功率、高能耗系統(tǒng)。梯度線圈的電流一般在100A之上。因此梯度線圈必須采用水冷的冷卻方式。梯度放大器則是水冷和風(fēng)冷兩種冷卻方式均可滿足要求。梯度渦流的影響和補(bǔ)償:渦流會(huì)產(chǎn)生“鬼影”(ghosting),降低了影像質(zhì)量。可采取的措施有:①在主梯度線圈與磁體之間增加一個(gè)輔助梯度線圈。它產(chǎn)生的梯度場同主梯度線圈的梯度場相反,從而使合成梯度為零,避免了渦流的形成。②可使用高電阻材料來制造磁體,以阻斷渦流通路,從而使渦流減小。③在梯度電流輸出單元中加入RC網(wǎng)絡(luò),預(yù)先對梯度電流和梯度場進(jìn)行補(bǔ)償以改善梯度場波形的線性特性。梯度磁場性能指標(biāo):①有效容積:又稱均勻容積、有效作用范圍。是指梯度線圈所包容的、其梯度場能夠滿足一定線性要求的空間區(qū)域。只有這一區(qū)域能夠穩(wěn)定用于MR成像,它一般位于磁體中心,并與主磁場的有效容積同心。②線性:是衡量梯度場動(dòng)態(tài)的、依次平穩(wěn)遞增性能的指標(biāo)。線性越好,表明梯度場越精確,空間定位、選層、翻轉(zhuǎn)激發(fā)也就越精確,圖像的質(zhì)量就越好。一般來說,梯度場的非線性不能超過2%。③梯度場強(qiáng)度:是指梯度磁場強(qiáng)度能夠達(dá)到的最大值,一般采用單位長度內(nèi)梯度磁場強(qiáng)度的最大差別來表示,即使用每米長度內(nèi)梯度磁場強(qiáng)度差別的毫特斯拉量(mT/M)來表示。梯度場強(qiáng)度越高,就可以選擇越薄的掃描層厚,體素就越小,影像的空間分辨力就越高。磁共振成像時(shí)發(fā)生線性值畸變主要考慮A.線圈使用不當(dāng)B.序列選用不當(dāng)C.患者體重測量不準(zhǔn)D.患者不能自控,無法配合E.Bo均勻度和梯度場線性變差答案:E題目:④梯度場切換率(slewrate):是指單位時(shí)間及單位長度內(nèi)的梯度磁場強(qiáng)度變化,常用每秒每米長度內(nèi)梯度磁場強(qiáng)度變化的毫特斯拉量(mT/m。s)來表示。切換率越高表明梯度磁場變化越快,也即梯度線圈通電接通電流后梯度磁場達(dá)到預(yù)設(shè)值所需時(shí)間(梯度上升時(shí)間)越短??梢赃M(jìn)一步提高掃描速度。⑤梯度場上升時(shí)間:也稱梯度爬升時(shí)間。其中梯度場強(qiáng)度和梯度場切換率是梯度線圈性能的重要評價(jià)指標(biāo)。MRI設(shè)備對梯度系統(tǒng)的要求就是梯度場強(qiáng)高、梯度上升速度快、梯度切換率高、梯度線性度、梯度輸出波形的準(zhǔn)確度高及其可重復(fù)性好、梯度效率和利用率高。關(guān)于梯度切換率高的完整描述,正確的是A.梯度場強(qiáng)度高B.梯度啟動(dòng)時(shí)間短C.單位時(shí)間內(nèi)梯度磁場強(qiáng)度變化量大D.單位時(shí)間內(nèi)、單位長度內(nèi)梯度磁場強(qiáng)度變化量大E.單位長度內(nèi)梯度磁場變化量大答案:D題目:梯度磁場的功能:①對MRI信號進(jìn)行空間編碼,以確定成像層面的位置和成像層面厚度;②產(chǎn)生MR回波(梯度回波);③施加擴(kuò)散加權(quán)梯度場;④進(jìn)行流動(dòng)補(bǔ)償;⑤進(jìn)行流動(dòng)液體的流速相位編碼。梯度磁場應(yīng)具備的條件:①所形成的梯度場在成像范圍內(nèi)具有良好的線形特征;②切換時(shí)間即梯度場從零上升至預(yù)定的穩(wěn)定值所需時(shí)間亦即響應(yīng)時(shí)間要短;③功率損耗小;④最低程度減小渦流效應(yīng)。梯度磁場的劇烈變化會(huì)對人體造成一定的影響,特別是引起周圍神經(jīng)刺激。在相對均勻的主磁場基礎(chǔ)上施加梯度磁場后的描述中正確的是A.將使人體不同部位的氫質(zhì)子處于相同的磁場強(qiáng)度下,并具有相同的Lamor頻率B.將使人體不同部位的氫質(zhì)子處于相同的磁場強(qiáng)度下,并具有不同的Lamor頻率C.將使人體不同部位的氫質(zhì)子處于不同的磁場強(qiáng)度下,并具有相同的Lamor頻率D.將使人體不同部位的氫質(zhì)子處于不同的磁場強(qiáng)度下,并具有不同的Lamor頻率E.將使人體相同部位的氫質(zhì)子處于不同的磁場強(qiáng)度下,并具有不同的Lamor頻率答案:D題目:射頻系統(tǒng)的組成和作用:射頻系統(tǒng)主要由射頻脈沖發(fā)射單元和射頻脈沖接收單元兩部分組成,其中包括射頻發(fā)射器、射頻功率放大器、射頻發(fā)射線圈、射頻接收線圈及低噪聲射頻信號放大器等關(guān)鍵部件。射頻系統(tǒng)的作用是發(fā)射射頻脈沖,使磁化的質(zhì)子吸收能量產(chǎn)生共振,并接收質(zhì)子在弛豫過程中釋放的能量,而產(chǎn)生MR信號。不屬于射頻系統(tǒng)的部件是A.發(fā)射器B.發(fā)射線圈C.圖像重建電路D.接收線圈E.低噪聲信號前置放大器答案:C題目:射頻脈沖的種類:①選擇性激發(fā):主要在2DFT(二維傅立葉變換)方法中用來確定掃描層面。弱而寬的RF脈沖,其譜帶較窄,常用于選擇性激勵(lì)。②非選擇性激發(fā):在3DFT(三維傅立葉變換)成像中激勵(lì)整個(gè)成像容積。強(qiáng)而窄的RF脈沖,其譜帶較寬,常用于非選擇性激勵(lì)。射頻脈沖的波形形狀:時(shí)域方波(它的寬度比較容易控制,電路實(shí)現(xiàn)相對容易)。射頻脈沖越寬,覆蓋的頻率范圍越窄,脈沖的選擇性就越好;射頻脈沖越窄,覆蓋的頻率范圍越寬,脈沖的選擇性越差,但可用這種脈沖進(jìn)行非選擇性激勵(lì)。在MRI設(shè)備中,射頻脈沖的寬度:決定激發(fā)的頻率選擇范圍;射頻脈沖的幅度:決定受激發(fā)后的翻轉(zhuǎn)角度。射頻線圈:既是氫質(zhì)子、31P、3He、23Na、13C等發(fā)生磁共振的激勵(lì)源,又是磁共報(bào)信號的探測器。射頻線圈有發(fā)射線圈(transmitcoil)和接收線圈(receivecoil)之分。在MRI中射頻線圈可在成像序列周期內(nèi)不同時(shí)間分別完成發(fā)射和接收兩種任務(wù),這種射頻線圈既是發(fā)射線圈又是接收線圈,如內(nèi)置在磁體內(nèi)部的體部線圈等。有的線圈只用于接收MR信號,如大部分表面線圈。射頻線圈的敏感容積及其與被檢查組織的距離直接決定著圖像的質(zhì)量,線圈的敏感容積越大,圖像信噪比越差,噪聲越大,反之信噪比越高,噪聲越小,為兼顧成像的信噪比和敏感容積,根據(jù)人體各個(gè)部位的不同形狀、大小,需要制成不同尺寸和類型的線圈,以獲得最佳圖像質(zhì)量。線圈的種類:⑴按功能分類:①發(fā)射/接收兩用線圈:即將發(fā)射線圈和接收線圈制作合成在一起,工作時(shí),要通過電子線路在發(fā)射和接收之間進(jìn)行快速切換。頭線圈及內(nèi)置于磁體孔徑內(nèi)部的大體線圈是兩用線圈設(shè)計(jì)。②接收線圈:只負(fù)責(zé)接收。其射頻脈沖發(fā)射和激勵(lì)的工作一般交給內(nèi)置于磁體內(nèi)的發(fā)射/接收體線圈來統(tǒng)一完成。大部分表面柔軟線圈都是接收線圈。⑵按適用范圍分類:①全容積線圈:是指能夠整個(gè)地包容或包裹一定成像部位的柱狀線圈,主要用來激勵(lì)和接收較大容積的組織的MR信號,如大體線圈和頭線圈。按其內(nèi)部構(gòu)造結(jié)構(gòu)劃分霍爾姆茲線圈(半徑相等的一對同軸線圈)和馬鞍形線圈(繞制在圓桶表面的一對弧形線圈)。②表面線圈:表面線圈是一種可緊貼成像部位旋轉(zhuǎn)的接收線圈,常見結(jié)構(gòu)為扁平型或微曲型。表面線圈既可用于激勵(lì)和接收小容積組織內(nèi)部的信號,如眶部線圈、乳腺線圈等;也可用于顯示靠近體表或較小的解剖結(jié)構(gòu),如眼眶和脊柱等。表面柔軟線圈在線圈放置時(shí)有最大的自由度,主要用于表淺組織和器官的成像。在影像上的表現(xiàn)是越靠近線圈靈敏度越高,越靠近線圈的組織越亮;距線圈越遠(yuǎn)靈敏度越低,越遠(yuǎn)離線圈的組織越暗。表面線圈通常只用于接收信號。③部分容積線圈:是由全容積線圈和表面線圈兩種技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的線圈。這類線圈通常有兩個(gè)以上的成像平面。④體腔內(nèi)線圈:從原理上來說,仍屬表面線圈。使用時(shí)須置于人體有關(guān)體腔內(nèi),以便對體內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)實(shí)施高分辨成像。如:直腸內(nèi)線圈用于前列腺磁共振成像和磁共振波譜(MRS)成像。⑤相控陣線圈(phasearmycoil):由單獨(dú)的小線圈按不同的需要排列成不同類型的陣列,組成一個(gè)線圈組,制成不同的形狀,且具有很大的敏感容積和信噪比。每個(gè)線圈同時(shí)采集信號后將所有的信號組合在一起共同重建成一幅大視野的圖像,相陣控線圈具有成像視野大、信噪比和分辨力高等優(yōu)點(diǎn)。⑶按極化方式分類:①線(性)極化線圈:只有一對繞組,相應(yīng)射頻場也只有一個(gè)方向。②圓(形)極化線圈:一般被稱為正交線圈,它的兩個(gè)繞組工作時(shí)接收同一磁共振信號,但得到的噪聲卻是互不相干的。如磁體內(nèi)置的發(fā)射/接收體線圈、正交頭線圈等。⑷按主磁場方向分類:①螺線管線圈:主要用于橫向靜磁場的磁體中,如永磁體。②鞍形線圈:用于縱向靜磁場的磁體中,如超導(dǎo)磁體和常導(dǎo)磁體,也是磁體內(nèi)置大體線圈的繞組形式。⑸按繞組形式分類:可分為亥姆霍茲線圈、螺線管線圈、四線結(jié)構(gòu)線圈(鞍形線圈、交叉橢圓線圈等)、STR(管狀諧振器)線圈和鳥籠式線圈等。根據(jù)人體各部位制成形狀、大小不一致的線圈的最重要目的是A.減少檢查時(shí)間B.獲得最佳圖像質(zhì)量C.方便檢查D.受檢者比較滿意E.射頻頻率不一致答案:B題目:磁共振成像中有關(guān)發(fā)射接收一體化線圈工作情況的描述正確的是
A.線圈在接收回波信號的同時(shí)發(fā)射RF脈沖對組織進(jìn)行激勵(lì)B.線圈不間斷地接收回波信號,不需要發(fā)射RF脈沖對組織進(jìn)行激勵(lì)C.線圈先不間斷地接收回波信號,在不停止接收回波信號的情況下發(fā)射RF脈沖對組織進(jìn)行激勵(lì)D.線圈先發(fā)射RF脈沖對組織進(jìn)行激勵(lì),在不停止發(fā)射RF脈沖的情況下接收回波信號E.線圈先發(fā)射RF脈沖對組織進(jìn)行激勵(lì),在停止發(fā)射RF脈沖后接收回波信號答案:E
題目:有關(guān)表面線圈應(yīng)用的敘述錯(cuò)誤的是A.主要顯示小范圍內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)B.其信噪比較高C.能在較短時(shí)間內(nèi)得到較高的分辨率D.線圈應(yīng)盡量靠近被檢部位E.線圈應(yīng)盡量遠(yuǎn)離被檢部位答案:E題目:射頻線圈的工作模式:①體線圈模式:射頻脈沖的發(fā)射和磁共振信號的接收均由內(nèi)置在磁體孔徑中的體線圈完成。例如,行胸、腹、盆、雙下肢等體部大范圍步進(jìn)成像時(shí)就可以利用這一模式。②頭線圈模式:指頭線圈單獨(dú)工作,頭線圈既是發(fā)射線圈又是接收線圈。頭線圈模式射頻激發(fā)準(zhǔn)確、精度高、射頻場均勻性好,射頻接收信噪比高,圖像質(zhì)量好。③表面線圈模式:是指由大體線圈激發(fā),而由表面線圈進(jìn)行接收的工作模式。表面線圈模式成像信噪比高,圖像質(zhì)量好,是除顱腦成像之外被廣泛采用的模式。射頻線圈的調(diào)諧:線圈只有諧振在氫質(zhì)子共振頻率時(shí)才能達(dá)到激發(fā)氫核和收到磁共振最大信號的雙重目的。每次成像之前都要進(jìn)行一次調(diào)諧(tuning)。諧過程中常常伴有由機(jī)械調(diào)諧傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出的“咔咔”聲音。調(diào)諧分為自動(dòng)調(diào)諧和手動(dòng)調(diào)諧兩種,其中手動(dòng)調(diào)諧只在個(gè)別線圈中使用。射頻線圈系統(tǒng)的耦合及去耦:當(dāng)工作在表面線圈模式時(shí),由于分別進(jìn)行激勵(lì)和信號接收的磁體內(nèi)置體線圈和表面柔性線圈工作頻率相同,二者之間極易發(fā)生耦合??赡艹霈F(xiàn)兩種嚴(yán)重后果:一是由于感應(yīng)電流太大而使表面線圈燒毀;二是可能使被檢者所承受的射頻能量過大,發(fā)生灼傷。因此,要及時(shí)去耦:對于線性極化的體線圈,只需使其極面與體線圈相垂直,就可達(dá)到去耦的目的。對于表面線圈模式下的體線圈和表面線圈采用電子開關(guān)的方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)去耦,即當(dāng)射頻脈沖發(fā)射時(shí),體線圈諧振、表面線圈失諧;而在射頻接收階段,體線圈失諧、表面線圈諧振。對于如頭線圈模式中的體線圈與頭線圈可采取靜態(tài)去耦即通過機(jī)械開關(guān)的通與斷來控制和切換不同線圈的發(fā)射和接收電路。射頻脈沖發(fā)射單元:射頻脈沖發(fā)射單元由射頻控制器、射頻脈沖序列發(fā)生器、射頻脈沖生成器、射頻振蕩器(射頻脈沖源)、頻率合成器、濾波放大器、波形調(diào)制器、射頻脈沖功率放大器、發(fā)射終端匹配電路及射頻發(fā)射線圈等功能組件構(gòu)成。射頻發(fā)射系統(tǒng)的功能:在射頻控制器的統(tǒng)一指揮下,提供掃描序列所需的各種角度和功率的射頻脈沖。如90”脈沖、180”脈沖、各種小角度射頻脈沖激勵(lì)技術(shù)要求的任意角度的射頻脈沖。改變射頻場B
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