MR扫描序列及其应用复习思考题

MR 扫描序列及其应用复习思考题

名词解释:

自旋、核磁、磁性原子核、非磁性原子核、进动频率、磁共振现象、核磁弛豫、T2值、T1值、回波时间、重复时间

问答题:

1、简述SE-T1WI 的原理。

2、简述SE-T2WI 的原理。

3、简述自旋回波(SE )的原理。

4、简述梯度回波(GRE )的原理。

5、简述DWI 的原理。

自旋(Spin ):原子核以一定频率绕自己的轴高速旋转。

核磁:带有正电荷的原子核自旋产生磁场。

磁性原子核:自旋运动能产生核磁的原子核。

三个条件:1,中子、质子均为奇数;2,中子奇数,质子偶数;3,中子偶数,质子奇数。 非磁性原子核:自旋运动不产生核磁。条件:中子、质子数均为偶数。

进动:处于B0中的质子,除自旋运动外,在自身小磁场(核磁)与B0相互作用下,绕B0轴进行旋转摆动,即进动。类似于陀螺运动。

进动频率(Larmor 频率):ω=r·B

r 为磁旋比(常数,质子的r 约为42.5mHz/T),B 为B0场强。进动频率远低于自旋频率。 磁共振现象:给处于B0中的人体组织一个与质子进动频率相同的射频脉冲(RF ),其能量传递给处于低能级的质子,使之跃迁到高能级,这种现象即为磁共振现象。

核磁弛豫

概念:RF 关闭后,组织的宏观磁化矢量逐渐回到平衡状态,这个过程称为核磁弛豫

T1值:以90oRF 关闭后的零时刻为起点(此时的宏观纵向磁化矢量为0),以T1弛豫造成的宏观纵向磁化矢量恢复到最大值的63%为终点,其间的时间间隔即为该组织的T1值

T2值:以90oRF 关闭后的零时刻为起点,以T2弛豫造成的宏观横向磁化矢量衰减到最大值的37%为终点,其间的时间间隔即为该组织的T2值

回波时间(echo time,TE ):90°RF 中点到SE 中点的时间间隔定义为TE 。TE =2Ti 。 重复时间(repetition time,TR ):两次相邻的90°RF 中点的时间间隔定义为TR

1、简述SE-T1WI 的原理。

答:选短TE 剔除T2值影响;选合适短TR ,在每次90°RF 激发前,因T1值不同导致已恢复的宏观纵向磁化矢量不同, 90°RF 后产生的宏观横向磁化矢量就不同,用180o 复相RF 产生回波的强度即不同,得到的图像主要反映组织纵向弛豫差别(T1值差别),即SET1WI 。

2、简述SE-T2WI 的原理。

答:选长TR ,使每一次90°RF 激发前纵向磁化矢量回到平衡状态,即剔除纵向弛豫影响;90°RF 激发后发生T2弛豫,因T2值不同,残余的宏观横向磁化矢量就不同,选择合适长的TE 在1/2TE(即Ti )时施加180o 复相RF 产生SE ,其强度差别即体现了T2弛豫差别,得到T2WI 。

3、简述自旋回波(SE )的原理。

答:Ti Ti

90°RF →180°RF →SE → 90°RF…

4、简述梯度回波(GRE )的原理。

答:

第三节梯度回波序列

频率编码方向离相位梯度场

ɑ角(

聚相位梯度场(同强度、反向)

横向磁化矢量很快衰减到0------→纠正失相位,横向磁化矢量由0恢复到峰值-→再次失相位,由峰值渐降为0。产生由0→峰值→0的完整回波。该回波是由梯度场的方向切换产生,称为梯度回波(GRE )或场回波(FE )。GRE 只能得到T2*弛豫信息。

5、简述DWI 的原理

答:在SE-SPI 序列180o 复相脉冲两侧各施加一个方向、强度、持续时间相同的梯度场(扩散敏感梯度场),将造成质子失相位:1,无位移的质子,180oRF 可剔除磁场不均匀所致失相位,其信号不衰减;2,有位移的质子,经历磁场强度变化,质子失相位,180oRF 不能剔除磁场不均匀,其信号将衰减。体素中的水分子都存在一定程度的扩散运动,在扩散敏感梯度场方向上信号衰减,扩散越自由衰减越明显。

DWI 通过测量施加扩散敏感梯度场前后组织发生的信号强度变化来检测组织中水分子扩散状态(自由度及方向),间接反映组织微观结构变化

MR 扫描序列及其应用复习思考题

名词解释:

自旋、核磁、磁性原子核、非磁性原子核、进动频率、磁共振现象、核磁弛豫、T2值、T1值、回波时间、重复时间

问答题:

1、简述SE-T1WI 的原理。

2、简述SE-T2WI 的原理。

3、简述自旋回波(SE )的原理。

4、简述梯度回波(GRE )的原理。

5、简述DWI 的原理。

自旋(Spin ):原子核以一定频率绕自己的轴高速旋转。

核磁:带有正电荷的原子核自旋产生磁场。

磁性原子核:自旋运动能产生核磁的原子核。

三个条件:1,中子、质子均为奇数;2,中子奇数,质子偶数;3,中子偶数,质子奇数。 非磁性原子核:自旋运动不产生核磁。条件:中子、质子数均为偶数。

进动:处于B0中的质子,除自旋运动外,在自身小磁场(核磁)与B0相互作用下,绕B0轴进行旋转摆动,即进动。类似于陀螺运动。

进动频率(Larmor 频率):ω=r·B

r 为磁旋比(常数,质子的r 约为42.5mHz/T),B 为B0场强。进动频率远低于自旋频率。 磁共振现象:给处于B0中的人体组织一个与质子进动频率相同的射频脉冲(RF ),其能量传递给处于低能级的质子,使之跃迁到高能级,这种现象即为磁共振现象。

核磁弛豫

概念:RF 关闭后,组织的宏观磁化矢量逐渐回到平衡状态,这个过程称为核磁弛豫

T1值:以90oRF 关闭后的零时刻为起点(此时的宏观纵向磁化矢量为0),以T1弛豫造成的宏观纵向磁化矢量恢复到最大值的63%为终点,其间的时间间隔即为该组织的T1值

T2值:以90oRF 关闭后的零时刻为起点,以T2弛豫造成的宏观横向磁化矢量衰减到最大值的37%为终点,其间的时间间隔即为该组织的T2值

回波时间(echo time,TE ):90°RF 中点到SE 中点的时间间隔定义为TE 。TE =2Ti 。 重复时间(repetition time,TR ):两次相邻的90°RF 中点的时间间隔定义为TR

1、简述SE-T1WI 的原理。

答:选短TE 剔除T2值影响;选合适短TR ,在每次90°RF 激发前,因T1值不同导致已恢复的宏观纵向磁化矢量不同, 90°RF 后产生的宏观横向磁化矢量就不同,用180o 复相RF 产生回波的强度即不同,得到的图像主要反映组织纵向弛豫差别(T1值差别),即SET1WI 。

2、简述SE-T2WI 的原理。

答:选长TR ,使每一次90°RF 激发前纵向磁化矢量回到平衡状态,即剔除纵向弛豫影响;90°RF 激发后发生T2弛豫,因T2值不同,残余的宏观横向磁化矢量就不同,选择合适长的TE 在1/2TE(即Ti )时施加180o 复相RF 产生SE ,其强度差别即体现了T2弛豫差别,得到T2WI 。

3、简述自旋回波(SE )的原理。

答:Ti Ti

90°RF →180°RF →SE → 90°RF…

4、简述梯度回波(GRE )的原理。

答:

第三节梯度回波序列

频率编码方向离相位梯度场

ɑ角(

聚相位梯度场(同强度、反向)

横向磁化矢量很快衰减到0------→纠正失相位,横向磁化矢量由0恢复到峰值-→再次失相位,由峰值渐降为0。产生由0→峰值→0的完整回波。该回波是由梯度场的方向切换产生,称为梯度回波(GRE )或场回波(FE )。GRE 只能得到T2*弛豫信息。

5、简述DWI 的原理

答:在SE-SPI 序列180o 复相脉冲两侧各施加一个方向、强度、持续时间相同的梯度场(扩散敏感梯度场),将造成质子失相位:1,无位移的质子,180oRF 可剔除磁场不均匀所致失相位,其信号不衰减;2,有位移的质子,经历磁场强度变化,质子失相位,180oRF 不能剔除磁场不均匀,其信号将衰减。体素中的水分子都存在一定程度的扩散运动,在扩散敏感梯度场方向上信号衰减,扩散越自由衰减越明显。

DWI 通过测量施加扩散敏感梯度场前后组织发生的信号强度变化来检测组织中水分子扩散状态(自由度及方向),间接反映组织微观结构变化


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