【MR技术】MRI 成像中的 MT effect

2021
09/27

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CTMR技术园蒋强盛
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磁化传递效应 MT 我们已经十分了解,但今天我们不是直接讨论磁化传递,而是讨论它在我们常规 MRI 成像中的影响。

只要我们施加射频,就有磁化传递;磁化传递贯穿 MRI 始终。T1 弛豫过程就是磁化传递,反之,如果我们施加偏置的共振脉冲 Off resoance MTC Pulse,那么也是如此。
还记得在 【磁共振成像序列研究】T2WI_TSE (第一期) 中有这么一段话吗?

另外,还记得 ASL 成像为什么控制像也要进行 180° 脉冲的反转吗?

今天我们就来探讨下这个 MT effect.

当我们施加一个射频脉冲时,比如是 2D slice-selective 180°。那么直观感觉上应该是只有被选择的那层产生了激励共振,其实不然:

RF 配合选择梯度进行选层的结果就是,所选择的那个层面内的自由水被激励,即 RF 的频率与所选层的自由水的共振频率相同;而对其他层面来说,这个中心频率为 f0 带宽为 BW 的射频脉冲同样是其他层中非自由池,即部分大分子与结合水的共振频率,但假想的层面的自由水的共振频率为 f1,此即为 RF 激发时对其他层面产生的偏共振效应,此后即发生磁化传递效应,然后对下一个目标层面进行成像时会产生磁化传递部分饱和的效应。
而在颅脑 T2W 成像中,重聚焦脉冲由 180° 减少为 120° 即减少了磁化传递的效应,减轻了由于磁化传递而产生的组织对比下降的情况。通常我们颅脑 T2W 成像采用 2D MS 采集方案,那么其实任何 2D 成像都具有此磁化传递效应。
那么在 ASL 中,不论是连续式标记脉冲,还是脉冲式标记脉冲,还是伪连续式的标记脉冲,都需要考虑磁化传递效应。因此,控制 Control 也要进行 MT effect 的补偿。

下面的 CASE 是对比腹部肝脏多层 M2D T2W 单次激发序列屏气 BH 扫描方式RT 扫描方式所产生的图像的差别,两者其他参数均一致,TR = shortest,TE,slice scan order 等参数均一致,只是一个屏气一个自由呼吸。
当屏气扫描时,由于每一层的 TR 很短,大约 850ms,那么在选层激励成像时,其他层受 MT effect 影响比较大,因为没有太多的时间来进行弛豫;而呼吸触发 RT 采集时,虽然图像采集时参数意义上的 TR 也为 850ms 左右,但图像意义上的 TR 为一个呼吸波间隔,大约为 2500ms. 那么即使发生了磁化传递效应,也能够进行较大程度的弛豫恢复。这也就是为什么 BH 序列图像上组织(肝、胰、胃肠、肾、肌肉等)的信号强度都偏低,而在 RT 序列图像上组织的信号强度偏高。
所以,我们常规 MRI 成像中,都会有 MT 效应,不论是 2D,3D。所以,每一幅加权成像图像中本征的对比除了 T1, T2, PD, Diffusion, 还有 MTC。


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关键词:
effect,MRI,MT,技术,脉冲,效应,共振,频率

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