三、PDWI、T1WI、T2WI模擬

        與CT相比，MRI影象的重建要簡單得多。但是，MRI K空間資料的獲取過程要比CT複雜，其可調整的實際物理引數眾多，這也使得MRI能夠提供不同加權的影象，得到十分豐富的影象資訊。本節我們將模擬PDWI、T1WI、T2WI。

        為了獲得PDWI、T1WI、T2WI影象，還需要介紹一下自旋迴波序列（spin echo sequence）.MRI的脈衝序列（pulse sequence）是指在磁共振成像過程中施加的射頻脈衝的序列訊號。用射頻訊號激勵樣本後產生的橫向磁化向量將最終決定磁共振訊號的強度。不同形式的激勵脈衝還將直接影響磁共振影象的灰度、對比度等指標。MRI的序列是磁共振機硬體元件的工作時間表,通過序列設計,也就是通過對MR 機元件工作順序和持續時間的調整,可以得到不同速度、對比度的影象,進而完成臨床診斷與科學研究的任務。這些硬體元件中最為關鍵的就是射頻和梯度線圈。磁共振成像的物件與以往其他成像方法所測量的物理量有著不同的物理特性,它不是標量,而是一個向量,即磁化強度向量(M0) 。它是人體進入磁體後產生的順著主磁場方向的淨磁化強度向量,不但具有大小,而且具有方向(相位) 。大多數MR 成像都是以M0 的大小為測量物件的(強度圖,magnitude image) ,部分成像是以M0 的相位為測量物件的,比如PC2MRA 中的情況(相點陣圖,phase image)[1].

        自旋迴波序列是由一個90°射頻脈衝緊跟著一個180°脈衝組成的，如圖1所示。其中，90°射頻脈衝與180°射頻脈衝之間的時間間隔為TI，90°射頻脈衝與180°射頻脈衝後出現峰值時刻的時間間隔為TE（=2TI），一次完整的（90°-180°）序列持續的時間為TR。

圖1 SE-RF序列

        採集的訊號即為TE時間附近的訊號（回波訊號）：

        調整TE和TR，就可以得到PDWI、T1WI、T2WI。

        1、PDWI

        選擇長TR、短TE可以得到PDWI，如圖2所示：

圖2 PDWI

        原始模型影象如圖3所示：

圖3 原始模型影象

        對比圖2和圖3，可以看出，PDWI非常接近原始模型影象。

        2、T1WI

        T1WI的意義是，突出短T1組織，在影象上表現為高訊號。在我們的模型中，各組織的T1、T2時間常數如表1所示：

表1 各組織的T1、T2時間常數

        由表1可知，腦腫瘤的T1時間常數較短，可以推知在T1加權圖上表現為高訊號。模擬得到的結果如圖4所示：

圖4 TIWI（TR=50，TE=20）

        可以看出，在T1WI中，腦腫瘤很清晰地被區分出來。

        3、T2WI

        T2WI的意義是，突出長T2組織，在影象上表現為高訊號。

        由表1可知，灰質的T2時間常數較長，可以推知在T2加權圖上表現為高訊號。模擬得到的結果如圖5所示：

圖5 T2WI(TR=3000，TE=250)

        作為對比，可以看一下T1WI，如圖6所示：

圖6 T1WI(TR=250，TE=120)

       比較圖5和圖6，可以看出，灰質在T2WI上更加明顯。

參考文獻：

       [1]韓鴻賓.掌握磁共振成像序列設計，合理科學運用MR技術解決臨床與科研工作中的實際問題.中醫學影像技術2004年第20卷第7期.