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磁共振化学位移成像的同反相位

已有 158 次阅读2021-12-27 20:13 |个人分类:医学影像|系统分类:医学科学

同相位(in  phase)和反相位   (out of phase)
原理
    人体磁共振信号主要来自于水和脂肪。水中氢质子的进动频率要比脂肪中氢质子的进动频率快3.5ppm,(150Hz/T)。对于同一像素中的水和脂肪中的氢质子,给予RF激发后,水和的脂肪的横向磁化矢量处于同一相位,当RF停止后,由于水中的氢质子比脂肪中的氢质子进动频率快,经过一定的时间后,当水中的氢质子的相位与脂肪中氢质子相位差为180度时,其宏观横向磁化矢量相互抵消(Mxy=0),MR检测到的信号为水和脂肪信号相减得差值,把这种图像称之为反相位(out  of phase)图像。

    在经过一段时间后,水中氢质子的相位与脂肪中氢质子的相位相差360度时,两者的相位再次重合(即Mxy相叠加),此时MR检测到的信号为水和脂肪信号相加的和,把这种图像称之为同相位(in  phase)图像。在弛豫的过程中上述两者的相位周而复始的进行,依次会出现同相位、反相位。

我们都是知道,磁共振的信号主要来源于自由水和脂肪,脂肪主要是甘油三酯组成,而脂肪的类型一般有三种:①脂肪变性,也就是非脂肪细胞内进入了脂肪;②脂肪组织,也就是纯脂肪;③液态脂肪,也就是油。
在肝脏的脂肪抑制中主要用频率选择饱和法和同-反相位技术。

应用:
    多采用2D扰相GRE T1WI 双回波序列,也可采用Balance-SSFP序列。
    扰相GRE T1WI 双回波序列选择不同的TE值得到正/反相位图像。TE值的选取计算如下:
同相位TE=1000ms/[150Hz*场强]
反相位 TE=同相位TE/2

反相位的图像特点:
①水脂混合组织信号明显衰减。
②纯脂肪组织信号没有明显衰减。如皮下脂肪、肠系膜、网膜等。
③勾边效应。周围富有脂肪组织的脏器边缘会出现一条黑线,把脏器的轮廓勾画出来。因为一般脏器的信号主要来自水分子,而其周围脂肪组织的信号主要来自脂肪,所以在反相位图像上,脏器和周围脂肪组织的信号下降都不明显,但在两者交界面上的各像素中同时夹有脏器(水分子)和脂肪,因此反相位图像上信号明显降低,从而出现勾边效应。

化学位移成像技术的临床应用
①肾上腺病变的鉴别诊断。因为肾上腺腺瘤中常含有脂质,反相位明显降低,其敏感性70~80%,特异性90~95%。
②脂肪肝的诊断与鉴别诊断。
③判断肝脏局灶病灶内是否存在脂肪变性。因为肝脏局灶病变中发生脂肪变性者多为肝细胞腺瘤或高分化肝细胞癌。
④有助于肾脏或肝脏血管平滑肌脂肪瘤等其他含脂病变的诊断和鉴别诊断。

   注意:化学位移成像技术本身并不能区分脂质位于细胞内还是细胞外。所以反相位信号衰减并不能说明细胞内含有脂质。

特殊情况:肝脏的铁沉积。
    肝脏上面如果有铁沉积,随着回波时间延长,图像的信号衰减非常厉害。肝脏如果有铁沉积,会由于铁的顺磁性效应,在TE>4.4ms的时候,导致T2*显著缩短,导致图像信号显著下降。

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