北京哪里酒渣鼻医院好 http://pf.39.net/bdfyy/zqbdf/210310/8733712.html仔细看,你发现伪影了吗?可能这些图像在我们磁共振临床接触中,非常多,可能天天都能遇到。把图像放大吧。
细心的人都发现了,在肾脏组织周围,有一边是高信号带,有一边是低信号勾边带。
这个伪影(或者效应)就是我们MR中常说的化学位移伪影,或者又叫化学伪影效应。
化学伪影伪影产生的原因很简单,因为人体组织中,主要产生磁共振信号的组织是自由水和脂肪,而自由水和脂肪由于化学结构不同,在磁共振中的进动频率是不同的,二者相差3.27ppm(在温度为37°时)。也就是差不多Hz/T,每1Tesla相差Hz的进动频率。
而在我们MR成像过程中,一个重要概念就是需要空间编码,也就是我们要区别那些质子来自哪些位置,这样才能够形成组织的空间解剖差异。在频率编码方向上MR信号是通过施加频率编码梯度造成不同位置上的质子进动频率的差别来完成空间定位编码的。MR成像一般以水的进动频率为中心,脂肪的进动频率比水慢,在傅里叶变换时会把脂肪的低进动频率误认为空间位置的低频率位置区。
如上图所以,在层面内,如何定位某一个像素(体素)呢,通过区别相位偏码方向和频率编码方向,每一个方向根据相位或者频率差异来区别这个像素的空间位置。在频率编码方向上主要是根据质子的进动频率。
在低频率方向上,质子的进动频率低;在高频率方向上,质子的进动频率高。了解了这一点,下面要理解化学位移伪影就非常容易了。
但是,我们这里有一个问题,大家看了很多磁共振原理的书籍(无论中文还是外文)。那就是化学位移伪影的高信号带和低信号带到底出现在哪一边?
大部分书籍写的化学位移伪影的高信号带出现在频率编码的高频方向,举个例子,如果频率编码方向是左右,那化学位移伪影出现在左右方向,如果是左边是高频,右边是低频,那么左边应该是高信号带,右边是低信号带。
但是,也有部分书籍和教材,写着,化学伪影伪影高信号带出现在高频率方向,低信号带出现在低频率方向。和前面的结论是相反的,很多人就比较疑惑了。
国外的一本非常好的书,MRItheBasics就写着,较高频率方向出现的是暗带(也就是低信号带)。
细心的人可能已经发现,其实化学位移高信号带和低信号带出现的方向和高频率,低频率是有一定联系的,为什么上面两种情况,结论是完全相反的,但是貌似都是正确的。
答案,是因为举例不同。
脂包水情况
如果是一个组织(或体素)主要成分是水,而周围组织是脂肪,也就是俗称脂包水。
那么化学伪影伪影高信号带是出现在高频率编码方向,低信号带出现在低频率编码方向。在来看看图。
以1.5T为例:以水的频率为中心,周围都是脂肪组织。水的位置不发现变化。脂肪组织由于进动频率比水慢,会自然而然在编码定位中向低频率移动Hz(Hz/T)。在低频率方向上,脂肪的信号就流空了,形成低信号带;在高频率方向上,脂肪向低频率移动Hz,刚好和水的部分信号重叠,在高频率方向上形成高信号。
水包脂情况
如果一个组织(或体素)主要是脂肪组织,周围是水包裹着,也就是俗称的水包脂,那么情况又不一样。
这个时候化学位移伪影,高信号带出现在低频率编码方向,低信号带出现在高频率编码方向。同样,再次回顾一下图。
这个时候就脂肪被水包裹着,脂肪由于进动频率比水慢,会往低频率方向移动Hz(同样以1.5T为例),在低频率方向上,脂肪组织信号和水信号叠加,形成高信号带;在高频率方向上,脂肪还是往低频率移动Hz,这个时候,右侧信号就流空了,形成低信号带。
应用
了解了这个,有一个很大的应用。就是直接诊断脂肪瘤。
比如:椎管内中线脂肪瘤,椎管内主要含水,如果有脂肪瘤,那么肯定是第二种情况,水包脂,那么这个时候化学位移伪影方向就是高信号出现在低频方向上。而在同样一层图像中,脑脊液与硬膜囊外也有化学位移伪影,而且这种情况是脑脊液在硬膜囊外中间,就是脂包水的情况,这个时候化学位移伪影是高信号出现在高频方向。
椎管中央的白-黑化学位移伪影方向和蛛网膜下腔的黑-白化学位移伪影方向刚好相反,直接诊断脂肪瘤。
(图片来自韩鸿宾教授主编的图上《临床磁共振成像序列于设计与应用》第2版)
第二类化学位移伪影?
另外,很多书籍会提到一个概念,也就是第二类化学位移伪影,什么叫第二类化学位移伪影呢?就是在用梯度回波序列的时候,由于回波时间TE不同,可能出现同相位图和反相位图。在反相位图上,水-脂交界部位会出现信号丢失带,形成勾边现象,这个被认为是第二类化学位移伪影。
这里,笔者对把这个归到化学位移伪影上面持保留意见。因为这里形成勾边的原因和前面讲的化学位移伪影还略有不同。除了水-脂由于进动频率差异,在空间定位上错误的定位有关,还由于采用梯度回波后,相位差异不能补偿,水-脂在形成信号的过程中,由于TE时间不同,信号存在差异。
前面的化学位移伪影形成的原因主要是在空间编码定位方面,而同反序列中勾边形成除了在空间定位方面,还来自于信号采集部分。所以,这个第二类化学位移伪影和真正的化学位移伪影还是有区别的。
那么如何减少或者消除化学位移伪影呢?
1.脂肪抑制,抑制了脂肪信号,脂肪不产生信号,当然就没有化学位移伪影了;
2.减少WFS(水-脂位移);
3.改变频率编码方向(并不是真正消除了化学位移伪影,只不过让化学位移伪影变方向,不影响诊断);
4.把它利用起来,比如Dual-FFE,双回波同反序列成像。
李懋