MRI快速成像技术原理及发展趋势
MRI快速成像技术原理及发展趋势
胡熙宁
(云南省第一人民医院MRI科,云南昆明650032) [文章编号]10o2—2376[20ol】12—0o12—02[中田分类号]TH774[文麓标识码]B
一
,MR1发展史
1924年Paoli等人从理论上认定有核磁共振 (NMR)吸收现象存在,1946年美国Stanford大学 的Bloch和Harvard大学的Purcell同时独立地观察 到NMR现象,并且得到1952年诺贝尔物理学奖. 从1978年英国诺丁汉大学和啊伯丁大学物理学家 在NMR系统设备研制上取得较大进展,同年获得 人体头部与体胸部NMR图像发展至今,医用磁共 振成像技术经历了30多年的历史.特别是1986年 Hasse等开始应用快速MR1技术.在此后的十多年 间超快速成像技术得到飞速发展.
二,MR1快速成像的基本
方法
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90年代开始至今世界各厂家产品成像的基本 方法为K空间填充法.K空间是一种空间,主要是
必须 以相位和频率编码为矩阵而建立的二维空间,填满才能得到一幅图像上的所有信息,它与实空间 的转换是通过傅立叶变换或其它变换,K空间的数 据也就是原始数据.
例:sE序列MRI成像基本过程
加选层梯度一RF脉冲激发一加相位编码梯度 一
频率编码梯度一180.RF脉冲一回波信号接收一 通过计算机将采集的回波数据存人K空间阵列一 通过计算机傅立叶变换将图像数据一存人数据硬盘 (实空间)一后处理读出一显示一打印.
从上可看出影响成像的时间主要是数据K空 间的填充和K空间与实空间的转换时间之和.9o 年代后期计算机高速的发展,其运算速度也达纳秒 级,每秒运算上亿次,K空间与实空间的转换时间 也接近于零,因此影响MRI成像的时间主要是K 空间的填充时问,即扫描采集时间=TR(时间) ×Ny(扫描采集矩阵)×NFX(分数激励次数). 收翦日期:2001一一06
二维K空间如图1:
K空间与病人内部位置无直接关系,也就是K 空间的左边并不代
表
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病人的左边,K空间的每个点
这些数据点与作用于成 的数据对整个图像有贡献,
像物体上的磁场条件有关,即梯度磁场有关.一般 而言K空间的上半部分与下半部分是对称的,这 是因为两边的相位编码梯度是一致的,这是因为两 边的相位编码梯度的幅度是一致的.只不过极性相 反,原始数据从左到右也是对称的,虽然频率编码 的幅度和极性是恒定的,但是由于K空间的中心 信号此边缘要大,对比度的影响也更大,高的空间 编码幅度增加了空间分辨率,但是降低了信号.而 低的幅度则产生高信号,空间分辨率由K空间数 据决定,K空间的中心部分决定图像的信噪比和对 比度.
对于中高场MR1由于回波信号很强,因此, 可选择很短的TR时间就可以得到T1w,T2w,质
子素好的MR1图像.Ny如采集影像的矩阵决定, 雁阵选择大,K空间的填充时间就长.因此各厂家 在快速成像主要是在NEX上作文章,即K空间填 充方法上作文章.现主要有两种方法:?在梯度回 波上减少相位编码次数,?一次用TR周期填充K 空间的多条线,线条越多,图像的信息越多. 对于梯度回波减少相位编码次数:使用分数激 励次数技术,分数观察野匙孔(Keyhole)技术(只 填充K空间的中心部分)等技术.
对于一次TR周期内填充K空间的多条线方 x空间数据点
田
(频率)
MedicalEquiprae~tVol14No12
法:发展了弛豫增强快速采集技术(rapidacguisi?
ti0nwithrelaxati0nctrlhancement~RARE)回波平面成 像技术(echoplanar[mating~EPI),螺旋MRI(spi— ralMrU)等技术.而快速自旋回波(FSE)和快速 反转恢复序列(Fm)用的就是RARE技术.快速 梯度回波技术(FFE)就是运用中心相位编码梯度 填充K空间的技术.
同时也可以将以上几种填充方式组合在一起, 形成超快速成像技术.
三,快速成像技术发展的趋势
由于硬件梯度切变率的提高,快速成像也向超 快速成像发展(目前主要厂家,梯度强度>30mT/ M切换率>120T/M/S).和计算机速度的发展使 MRI快速成像技术在三方面产生质的突破.
?亚秒屏气,扫描采集,很短的时间一次成像 采集消除了动态伪影,而不用传统的心电,呼吸等 同步触发扫描采集技术.特别是腹部,胸部图像质 量大大提高.
?快速采集智能化血管成像技术也完全代替了 x光DSA技术,实现了无创伤的血营检查技术. ?MR实时成像一MRl透视,可以通过超快速 梯度回波技术,回波平面成像(EPI)技术,单激 发快速自旋回波技术和螺旋扫描技术实现,MR实 时成像是MRI快速成像发展的趋势之一,它使介 A技术进八MRI成为现实.
现各厂家正研究开发三维K空间填充技术 (第三维为切层频率),只要宽带RF激发脉冲硬件 和软件技术的突破,超视野梯度技术的突破,超大 型计算机在MRI上的应用成本下降,MRI三维时
实成像技术一定会到来.
三维透视技术对人体医学形态的诊断将会发生 质的突破.
美国百胜AU4型彩色"B"超显示器故障检修一例 罗世伟
(福建省建瓯市中西医结台医院,福建省建瓯市353100)
故障现象:显示器不亮,主机电源指示正常.
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
与检修:首先考虑显示器自身故障的可 能,根据该机电路可知,该显示器主要由电源板, 高压偏转板,视放板等三部分组成.
根据显示器原理可知,显像管发亮周边电路必 须满足下列条件:即灯丝电压,栅偏压,聚焦极 加速极和高压各电压必须正常,行场偏转电源流正 常,才能正常工作.为逐步缩小检查范围,准确判
断故障,首先选择了测试显像管周边电路. 测试灯丝电压显像管9,10脚为+6.2V,阴极 6,8,11脚分别是:60.9V,59.5V,58.7V.栅偏 压+28V,4-66V(诃带亮度钮测试).据以上测试 其工作点正常,但测不到Fucus和Screev电压,为 此故障初步确定在显示器本身,且在高压偏转板. 由图(高压偏转板局部简图)可见,行输出变 压器要正常工作,须由,P4脚输出的行振荡信 号,经行激励送到行输出管Q2基极,并由电源 收稿日期:2OOI一09一I5
医疗装备2001第12期
+43V经行输出变压器初级驱动行输出级工作,由 此产生+6.2V供像管灯丝使用及+115V供亮度控 制电路使用.经上述测得这两处电压正常为此可 表明行输出极已正常工作,并排除常见的行输出变 压器短路的可能,由图还可见Fucus和Screev电 压,由行输出变压器高压次级提供,由此可知故障 就出在高压次级及有关回路,测该回路R,T 端,该点无电压,继而测限流电阻R发现该电阻 开路,换上一个同阻值元件.显像管工作正常,故 障排除.
输出
浙公网安备 33021202002483