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第06章

06-01
磁共振图像的创建

06-02
用梯度场对自旋进行定位

06-03
激发所选自旋

自旋回波成像
梯度回拨成像
06-04
空间编码

频率编码
相位编码
06-05
断层切片

切片限定
切片选择
06-06
多切片成像

06-07
成像实验全过程

频率编码
二维FT方法
06-08
部分Fourier成像

06-09
三维Fourier成像

06-10
并行成像



06-07  成像实验全过程

在二维磁共振成像中,在z-轴方向梯度存在的情况下,用一个选择性射频脉冲激发一个切片,获取另外两个维度上空间信息的方法有两种。


06-07-01  频率编码

另外两个轴向(x 和 y)上的梯度相互作用产生一个有一定大小的、有空间方向的组合梯度。FID信号是在这个组合梯度存在时采集的。将组合梯度转过一定的角度,再次采集FID信号,不断重复这个过程直至获得足够多的信息。

基于频谱,用图06-13所示的反投影技术即可重建出图像。


06-07-02  二维FT方法

二维FT是相位编码和频率编码联用技术,也是当今图像形成的常规技术。

例如,开启y-轴方向上的梯度,让自旋在这个梯度下散相。经过一段时间后,关闭y-轴向上的梯度,在x-轴方向上的梯度存在时记载FID信号或者自旋回波。即,y-轴方向上的梯度用于相位编码(通常被称之为预梯度)、x-轴方向上的梯度用于获取频率信息(即读出梯度)。再次激发体系时,所用的相位编码梯度与上一次的不同,即指y-轴方向上梯度的持续时间或者强度有所不同,其中,强度不同更为常见。

在某个方向上要得到分辨率为n个像素的图像,需要把整个过程重复n次,并且每一次激发所用的相位编码梯度是不相同的。

因为磁场不均匀性效应在每次重复中是相同的,所以磁场不均匀性不但不影响最后的图像,还可以用作背景。这也是二维FT技术的一个优势。产生的二维原始数据矩阵用二维FT处理后即可产生二维图像,参见图06-20。

频率渐变和振幅渐变联用的相位编码技术被称之为二维自旋卷绕成像[⇒ Edelstein]。



图06-20

2D FT源自核磁共振波谱而非CT重构算法,因为只有同时知道振幅和相位信息,才能实现信号的空间编码。

第一步是产生一维投影。这里,在频率编码梯度开启之前,相位编码梯度就已经开启了。相位编码梯度与频率编码梯度成直角且其持续时间或振幅呈递增趋势。

投影中相应的点经过二次FT之后生成最后的图像[⇒ Pykett]。


图06-21总结了二维FT成像实验的全过程。图中所示为自旋回波序列,当然,你可以用任何其他脉冲序列来进行临床磁共振成像。



图06-21

2D FT自旋回波成像实验全过程。具体过程包括90和180脉冲的选择;在脑部选取一个横向切片;相位编码和频率编码。 使用渐变的相位编码梯度把这个过程重复256次,即可得到一张256*256像素的图像

相位编码梯度改变横向切片每一行的相位;频率编码梯度给每一列附加一个特定的频率。结合相位和频率信息即可创建网格,在网格中每一个像素拥有一个整合了相位和频率信息的独特编码。

使用渐变的相位编码梯度把这个过程重复256次,即可得到一张256×256像素的图像。



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