磁共振

选层梯度Gs

在Z方向叠加梯度场可以选择层面，RF的频带宽度与梯度强度共同决定层厚。层厚与梯度强度成反相关；层厚与射频频宽成正相关

二、频率编码梯度

?层面选择梯度在激发过程中进行，频率编码发生在MR信号的检测过程中。

?检测期间，通过频率编码(frequency encoding)梯度使沿x轴的空间位置信号被编码而具有频率特征。

?这个梯度的作用是沿x轴的质子具有不同共振频率，最终产生与空间位置相关的不同频率的信号。这种编码称为频率编码。

相位编码

?目的：使层面上各行信号，其初始相位由相同变为不相同。

?方法：在y轴方向上附加一个梯度磁场Gy。完全相同指向的磁矢量，在Gy强的一端，矢量转动频率相应变快。Gy弱的一端，矢量转动频率相应变慢。快的跑在前边，慢的落在后边，以致相邻行与行间的相位拉开了距离。

扫描时间＝ＴＲ×相位编码步数（Ｎｙ）×激发次数（ＮＥＸ）／一个ＴＲ内得到的回波数（ＥＴＬ）

Ｋ空间是包含ＭＲ数据的阵列，脉冲序列得到的数据（Ｋ空间数据）经过傅里叶变换得到图像；Ｋ空间还可以定义为原始数据阵列即相位编码轴与频率编码轴的交叉点。

Ｋ空间填充模式：全部填充Ｋ空间，部分填充Ｋ空间（分为：部分NEX和部分回波），为得到部分较密集的K空间，可应用K空间的共轭哈密顿特性填充未采集的数据。 K空间实质上是所有相位编码不得堆积，是二维数据组，经过二维傅里叶变换产生磁共振图像。

一、梯度磁场 ?梯度磁场的作用:

?是使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，因而有不同的共振频率。

?二维傅里叶成像中使用三个正交方向的梯度磁场进行空间定位：一个方向的梯度用于射频脉冲选择性的激发一个层面内的自旋；第二个梯度对层面内一个方向的MR信号进行频率空间编码（encode）；第三个梯度对层面内另一个方向的MR信号进行相位空间编码。

一 、自旋回波

（一）自旋回波：在90°射频脉冲作用后经过t时刻，又施加一个180°脉冲在经过t时刻，样品产生一个信号峰，这个信号到180°射频脉冲的时间间隔等于90°射频脉冲到180°射频脉冲的时间间隔，这个信号就像是自由衰减信号产生的回波，所以称为自旋回波（SE）

描述自旋回波的产生：

1、静止磁场中，宏观磁化与磁场方向一致，纵向宏观磁化最大 2、施加90°射频脉冲纵向磁化翻转到横向磁化最大

3、90°射频结束瞬间，磁化翻转到横向，开始横向弛豫，即散相 4、施加180°射频脉冲，质子进动反向，相位开始重聚 5、脉冲重聚，直至完成

6、经过与散相相同的时间后，相位重聚完全，横向磁化再次达到最大值 7、自旋回波形成，此时的线圈感应信号即为自旋回波信号

2. 主要成像参数

?1)重复时间(TR)：脉冲序列的一个周期长，即两个激发脉冲间的间隔时间称为（repetition time，TR）；

序列的重复次数由相位编码轴方向上的空间分辨力决定.高空间分辨力需要大的相位编码.

?2)回波时间(TE)：激发脉冲与产生回波之间的间隔时间称为回波时间（echo time, TE）；定义了SE信号的中心．

?3)翻转角(α )：射频脉冲发射后质子自旋翻转的角度。 ?梯度回波序列（ GRE）：较新的可大大缩短磁共振扫描时间的用以重建图像的信号，又称场回波。

梯度回波序列基本分类：

梯度回波序列在处理横向磁化时常采用的两种技术是稳态不相干技术（ＳＳＩ）和稳态相干技术ＳＳＣ）ＳＳＩ利用梯度或ＲＦ脉冲消除前一周内形成的横向磁化，ＳＳＣ则利用剩余磁化

可利用破坏方法处理剩余磁化强度矢量，破坏的方法有：梯度破坏脉冲和ＲＦ相位偏移破坏脉冲

梯度回波利用破坏横向磁化一致性的序列包括ＳＰＧR\\、破坏快速及小角度激发序列

GRE与SE脉冲序列相比 ?一、优点

?1.标准SE脉冲序列每个TR只填充一条K空间线，对于每一相位编码TR必须重复进行。当TR达到2S时，扫描时间比较长近似为8min或更长。

?2.利用梯度翻转而不是180°RF重聚脉冲产生需要的回波可以显著的缩短TR，从而在短时间内产生需要的对比度。

二、GRE特点

?1.梯度回波比RF重聚产生自旋回波的速度快。 ?2.梯度回波在一个TR内可产生更多的层面。

?3.缺少180°相位重聚脉冲，增加了T*的敏感性。

?4.缺少180°相位重聚脉冲，场非均匀性对横向弛豫时间影响不可逆，因此梯度回波信号比自旋回波信号低。

5.梯度回波图像对磁化率效应敏感。

?在许多空气组织交界面的磁化率伪影增加。

?6.使用小角度a，使信噪比降低，使用非常短的TR减少横向磁化强度，不允许纵向弛豫有足够的时间恢复。

?7.引入第二类化学位移伪影，导致水与脂肪交界面器官附近有黑带。 FSE与SE相比

?FSE序列与多回波序列一样，也是一个TR周期内首先发射一个90°RF脉冲，然后相继发射多个180°RF脉冲，形成多个回波。 ?ＦＳＥ与ＳＥ的不同点：

?１．ＦＳＥ与ＳＥ相比是一种快速成像方法，ＦＳＥ在每个ＴＲ内填充不只一条Ｋ空间线 。ＦＳＥ使用多个自旋回波和变化的Ｋ空间，而且ＦＳＥ在短时间内提供比常规ＳＥ更多的对比度

?２．ＦＳＥ与标准ＳＥ另一个不同点是ＦＳＥ比常规Ｓｅ对磁化率效应不敏感 ?ＦＳＥ的优缺点：ＦＳＥ的优点：１，高分辨率矩阵，扫描时间少和高信噪比,

２，ＦＳＥ的流动补偿空间预饱和，脂肪饱和和双回波

校正更具有优点。

缺点１，ＦＳＥ对磁化效应不敏感

２，增加ETL会导致K空间每条线间的T2衰减量的很大差异，并会产生图像模糊

3，.增加ETL减少扫描时间降低了TR时间内的层面选择的数目

?一个TR内得到的回波数称为回波链长度（ＥＴＬ）；相邻回波间的距离叫做回波空间（ＥＳＰ）

?回波时间指的是有效TE，即TEeff

?TEeff＝回波空间×最大相位编码幅度到０相位编码幅度的回波数，有效ＴＥ可以通过改变相位编码梯度得到。 FSE序列的扫描时间

?FSE序列的扫描时间可以用下式表示：t=TR*Ny*N/ETL 快速自旋回波序列扫描时间计算公式：扫描时间＝ＴＲ×相位编码步数×ＮＥＸ/ＥＴＬ

?上式中分子与SE序列的扫描时间相同，分母ETL则代表每个90°RF脉冲之后具有独立相位编码的回波数，称回波链长。

?增加ETL能够减少扫描时间，但是会使模糊伪影变得明显。 ?典型的ETL为4-32个。

?对比度（ＣＯＮＴＲＡＳＴ）是指物质不同的物理性质的差别在图像中形成的灰度或亮度的差异。

?利用人体组织质子密度＼Ｔ１和Ｔ２的差别得到具有一定组织对比度的图像分别称作质子密度加权，Ｔ１加权或Ｔ２加权图像。 质子密度加权图像

质子密度加权图像组织的对比度主要由质子密度的差异决定

选择较长的ＴＲ，即ＴＲ≥Ｔ１，同时选择较短的ＴＥ，即ＴＥ《Ｔ２，那么在饱和恢复自旋回波成像中，Ｔ１和Ｔ２对图像对比度的影响很小，可以忽略，图像的对比度由组织的质子密度决定。

使用长ＴＲ可以抑制Ｔ１对信号的影响；使用短ＴＥ可以抑制Ｔ２对信号的影响。 Ｔ１加权图像