脂肪抑制技术的精品课件解读
第二节 MRI脂肪抑制技术
第二节MRI脂肪抑制技术 脂肪抑制是MRI检查中非常重要的技术，合理利用脂肪抑制技术不仅可以明显改善图像的质量，提高病变的检出率，还可为鉴别诊断提供重要信息。 一、MRI检查使用脂肪抑制技术的意义 脂肪组织不仅质子密度较高，且T1值很短（1.5T场强下约为200 250ms），T2值较长，因此在T1WI上呈现很高信号，在T2WI呈现较高信号，在目前普遍采用的FSE T2WI图像上，其信号强度将进一步增高（详见FSE序列）。 脂肪组织的这些特性在一方面可能为病变的检出提供了很好的天然对比，如在皮下组织内或骨髓腔中生长一个肿瘤，那么在T1WI上骨髓组织或皮下组织因为富含脂肪呈现很高信号，肿瘤由于T1值明显长于脂肪组织而呈现相对低信号，两者间形成很好的对比，因此病变的检出非常容易。 从另外一个角度看，脂肪组织的这些特性也可能会降低MR图像的质量，从而影响病变的检出。具体表现在：（1）脂肪组织引起的运动伪影。MRI扫描过程中，如果被检组织出现宏观运动，则图像上将出现不同程度的运动伪影，而且组织的信号强度越高，运动伪影将越明显。如腹部部检查时，无论在T1WI还是在T2WI上，皮下脂肪均呈现高信号，表面线圈的应用更增高了脂肪组织的信号强度，由于呼吸运动腹壁的皮下脂肪将出现严重的运动伪影，明显降低图像的质量。（2）水脂肪界面上的化学位移伪影（详见MRI伪影一节）。（3）脂肪组织的存在降低了图像的对比。如骨髓腔中的病变在T2WI上呈现高信号，而骨髓由于富含脂肪组织也呈现高信号，两者之间因此缺乏对比，从而掩盖了病变。又如肝细胞癌通常发生在慢性肝病的基础上，慢性肝病一般都存在不同程度的脂肪变性，这些脂肪变性在FSE T2WI上将使肝脏背景信号偏高，而肝细胞癌特别是小肝癌在T2WI上也往往表现为略高信号，肝脏脂肪变性的存在势必降低病灶与背景肝脏之间的对比，影响小病灶的检出。（4）脂肪组织的存在降低增强扫描的效果。在T1WI上脂肪组织呈现高信号，而注射对比剂后被增强的组织或病变也呈现高信号，两者之间对比降低，脂肪组织将可能掩盖病变。如眼眶内球后血管瘤增强后呈现明显高信号，但球后脂肪组织也呈现高信号，两者之间因此缺乏对比，影响增强效果。 因此MRI中脂肪抑制的主要意义在于：（1）减少运动伪影、化学位移伪影或其他相关伪影；（2）抑制脂肪组织信号，增加图像的组织对比；（3）增加增强扫描的效果；（4）鉴别病灶内是否含有脂肪，因为在T1WI上除脂肪外，含蛋白的液体、出血均可表现为高信号，脂肪抑制技术可以判断是否含脂，为鉴别诊断提供信息。如肾脏含成熟脂肪组织的肿瘤常常为血管平滑肌脂肪瘤，肝脏内具有脂肪变性的病变常为高分化肝细胞癌或肝细胞腺瘤等。 二、与脂肪抑制技术相关的脂肪组织特性 MRI脂肪抑制技术多种多样，但总的来说主要基于两种机制：（1）脂肪和水的化学位移；（2）脂肪与其他组织的纵向弛豫差别。 （一）化学位移现象 同一种磁性原子核，处于同一磁场环境中，如果不受其他因素干扰，其进动频率应该相
MRI脂肪抑制技术样本
MRI脂肪抑制技术 意义:(1)减少运动伪影、化学位移伪影或其它相关伪影; (2)抑制脂肪组织信号, 增加图像的组织对比; (3)增加增强扫描的效果; (4)鉴别病灶内是否含有脂肪, 因为在T1WI上除脂肪外, 含蛋白的液体、出血均可表现为高信号, 脂肪抑制技术能够判断是否含脂, 为鉴别诊断提供信息。 方法 ( 一) 频率选择饱和法: 最常见的脂肪抑制技术之一。 由于化学位移, 脂肪和水分子中质子的进动频率存在差别, 在成像序列的RF施加前, 先连续施加数个预脉冲, 如果预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一致, 脂肪组织的将被连续激发而发生饱和现象, 而水分子中的质子由于进动频率不同不被激发。这时再施加RF, 脂肪组织因为饱和不能再接受能量, 因而不产生信号, 从而达到脂肪抑制的目的。 特点: ( 1) 高选择性。主要抑制脂肪组织信号, 对其它组织的信号影响较小。( 2) 可用于多种序列。( 3) 场强依赖性较大, 在中高场强下使用可取得好的脂肪抑制效果。( 4) 对磁场的均匀度要求很高。( 5) 进行大FOV扫描时, 因梯度场存在, 视野周边区域脂肪抑制效果较差。( 6) 增加了人体吸收射频的能量。( 7) 预脉冲将占据TR间期的一个时段, 因此会延长扫描时间, 并有可能影响图像的对比度。( 8) 运动区域脂肪抑制效果差。 ( 二) STIR技术: 常见的脂肪抑制技术之一。 STIR技术是基于脂肪组织短T1特性的脂肪抑制技术。由于人体组织中脂肪的T1值短, 180°脉冲后其纵向磁化矢量从反向最大到过零点所需的时间也很短, 此刻如果选择短TI则可有效抑制脂肪组织的信号。抑制脂肪组织信号的TI等于脂肪组织T1值的69%, 不同的场强下脂肪组织的T1值不同, 因此抑制脂肪组织的TI值也应作相应调整。在1.5T 的MR仪, 脂肪组织的T1值约为200～250ms, 则TI=140～175ms时可有效抑制脂肪组织的信号。在1.0T仪上TI应为125～140ms; 在0.5T仪上TI应为85～120ms, 在0.35T仪上
脂肪抑制
MRI脂肪抑制技术的原理与临床应用 在磁共振成像（以下简称MRI）中，由于人体内脂肪组织中的氢质子和其它组织中的氢质子所处的分子环境不同，使得它们的共振频率不相同；当脂肪和其它组织的氢质子同时受到射频脉冲激励后，它们的弛豫时间也不一样。在不同的回波时间采集信号，脂肪组织和非脂肪组织表现出不同的信号强度。利用人体内不同组织的上述特性，磁共振物理学家们开发出了多种用于抑制脂肪信号的脉冲序列。下面对四种脂肪抑制序列的基本原理、特点及临床应用价值作一个简单的介绍。 一脂肪饱和序列 1. 基本原理 脂肪饱和(Fat Saturation，FATSAT)方法是一种射频频率选择性脂肪抑制技术。它的基本原理是利用脂肪和水共振频率的微小差异，通过调节激励脉冲的频率和带宽，有选择地使脂肪处于饱和状态，脂肪质子不产生信号，从而得到只含水质子信号的影像。在FATSAT序列开始时，先对所选择的层面用共振频率与脂肪相同的90°射频脉冲(饱和脉冲)进行激励，使脂肪的宏观磁化矢量翻转至横向(XOY)平面，在激励脉冲之后，立即施加一个扰相(相位破坏)梯度脉冲，破坏脂肪信号的相位一致性，紧接着施加成像脉冲。由于回波信号采集与饱和脉冲之间时间很短 (<100ms)，使脂肪质子无足够时间恢复纵向磁化矢量，没有信号产生，从而达到脂肪抑制的目的。 2. 脂肪饱和序列的特点及临床应用 FATSAT技术是在常规成像脉冲序列之前，先用一频率和脂类质子共振频率相同的饱和脉冲对所选择的层面进行激励，因此，该技术可用在所有的MR成像脉冲序列中。FATSAT序列的突出优点是只抑制脂肪信号，而其它组织信号不受影响，因此一般认为该序列对脂肪抑制具有特异性，可靠性较高，特别是在较高场强的磁共振成像系统中，只要饱和脉冲的频率和频带宽度选择合适，即可使脂肪组织的信号强度减低或消除，而非脂肪组织信号几乎不受任何影响。脂肪饱和序列最适合显示解剖细节，如有脂肪的软组织病变的显示、骨与关节成像、眼眶内病变的显示等。在对比增强扫描中，可用于对脂肪信号与增强病变之间的鉴别，特别是在含有大量脂肪组织的区域。脂肪饱和序列通常也可用于抑制或消除化学位移引起的伪影。 3. 影响脂肪抑制效果的因素 当静磁场强度不均匀时，脂肪和水的进动频率会受局部磁场的影响出现偏差，在这些区域，饱和脉冲的频率可能不等于脂肪共振频率，由此将导致成像区域的脂肪得不到均匀一致的抑制，某些局部的脂肪信号仍然存在，影响对病变组织的诊断与鉴别诊断。目前认为，磁场非均匀性可通过缩小观察野，将兴趣区置于磁场中心和对主磁场进行匀场得到消除。磁场非均匀性多由于局部磁化率不同而引起，如鼻窦骨与空气交界处、右前横膈膜区域，空气与脂肪及肝脏交界处，在兴趣区周围如果存在金属异物或空气积聚也可造成磁场非均匀性，另外磁场非均匀性还可发生在那些解剖结构形态出现明显变化的区域。 另外，射频脉冲频率和带宽选择不当会影响脂肪抑制效果。除此之外，
【科研进展】IDEAL IQ精准水脂分离和定量化技术介绍
【科研进展】IDEAL IQ精准水脂分离和定量化技术介绍 脂肪组织不仅质子密度较高，且T1值很短，T2值较长，因此在T1WI和T2WI上呈现高信号。脂肪组织的这些特性会降低MR图像的质量，从而影响病变的检出，包括脂肪组织引起的运动伪影，水脂肪界面上的化学位移伪影，脂肪组织所造成的图像对比度降低，以及影响增强扫描的效果。因此MRI中脂肪抑制的主要目的在于减少运动伪影、化学位移伪影或其他相关伪影。通过抑制脂肪组织信号，增加图像的组织对比度，改善增强扫描的效果以及鉴别病灶内是否含有脂肪，为鉴别诊断提供信息。MRI脂肪抑制技术主要基于脂肪和水的化学位移以及脂肪与其他组织的纵向弛豫差别。关于化学位移现象，同一种磁性原子核，处于同一磁场环境中，如果不受其他因素干扰，其进动频率应该相同。但是我们知道，一般的物质通常是以分子形式存在的，分子中的其他原子核或电子将对某一磁性原子核产生影响。那么同一磁性原子核如果在不同分子中，即便处于同一均匀的主磁场中，其进动频率将出现差别。在磁共振学中，我们把这种现象称为化学位移现象。化学位移的程度与主磁场的强度成正比，场强越高，化学位移越明显。常规MRI时，成像的对象是质子，处于不同分子中的质子的进动频率也将出现差异，也即存在化学位移。在人体组织中，最典型的质子化学位移现象存在
于是水分子与脂肪之间。这两种分子中的质子进动频率相差约3.5ppm，在3T场强下相差440Hz，1.5 T的场强下相差约220Hz。脂肪和水中质子的进动频率差别为脂肪抑制技术提供了一个切入点。另外，在人体正常组织中，脂肪的纵向弛豫速度最快，T1值最短。脂肪组织与其他组织的T1值差别也为脂肪抑制技术提供了一个新的角度。一、传统脂肪抑制技术 针对上述脂肪组织的特性，MRI可采用多种技术进行脂肪抑制。不同场强的MRI仪宜采用不同的技术，同一场强的扫描机也可因检查的部位、目的或扫描序列的不同而采用不同的脂肪抑制技术。1频率选择饱和法频率选择饱和法是最常用的脂肪抑制技术之一，该技术利用的就是脂肪与水的化学位移效应。由于化学位移，脂肪和水分子中质子的进动频率将存在差别。如果在成像序列的激发脉冲施加前，先连续施加数个预脉冲，这些预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一致，这样脂肪组织的将被连续激发而发生饱和现象，而水分子中的质子由于进动频率不同不被激发。这时再施加真正的激发射频脉冲，脂肪组织因为饱和不能再接受能量，因而不产生信号，而水分子中的质子可被激发产生信号，从而达到脂肪抑制的目的。频率选择脂肪抑制技术对磁场的均匀度要求很高。由于该技术利用的是脂肪中质子的进动频率与水分子中质子的进动频率的微小差别，如果磁场不均匀，则将直
MRI脂肪抑制技术方法
MRI脂肪抑制技术方法很多,如磁共振波谱技术，频率选择脂肪饱和技术，短反转时间反转恢复技术(STIR)，Dixon技术及化学位移成像（CSI）技术等，其中临床上应用较多的是STIR，频率选择脂肪饱和及CSI技术。磁共振化学位移成像(chemicashiftimaging,CSI)即同相位/反相位成像(IPI/OPI)技术对于检测病灶内少量的脂质更为敏感，1984年Dixon 首先提出化学位移成像,它利用水(-OH)和脂肪(-CH2)氢质子有不同的共振频率,在一定条件下,脂肪和水以相同或相反相位发生共振,所获的相应图像为同相(in phase,IP)或反相(opposed phase,OP)像，IP像上脂肪和水信号相加;而在OP像上两者信号相互抵消。因此观测IP和OP像上组织信号有无下降可推测该组织是否含有脂质。 相位一致+相位反向=水质子像；相位一致-相位反向=脂肪质子像。 肝内含有脂肪成分的病灶并不多见,主要有脂肪瘤，血管肌脂瘤，肝细胞癌伴有脂肪变，腺瘤，假性结节脂肪浸润以及某些肝内转移性肿瘤。另外,肝结节内脂肪变性被认为是癌前病灶转化成肝癌的一个重要恶变标志,是肝癌演变中的一个偶然发生的过程,因而早期发现 肝内结节的脂肪变性并与其它病变的鉴别在临床诊断和追踪评估中非常重要。 无肝脂肪变的病例中,同、反相位上肝与病灶相对信噪比无明显差异,显示肝内占位病变能力相似，然而,在肝脂肪变的病例中,肝脂肪变在反相位上呈低信号与其它低信号病灶如肝癌或血管瘤等易混淆导致误诊或漏诊，在同相位上肝脂肪变与正常肝实质呈等或稍高信号,常难以诊断而漏诊,此时两者缺一不可。因此,对肝脏T1加权扫描,应行常规同、反相位梯度回波T1加权扫描，此外,在肝脂肪变的病例中,反相位和脂肪抑制序列的T1WI上有时可见肝癌或血管瘤周边环状高信号带,而在同相位上肿块周边无此环状高信号带,可能是由肿块 与浸润脂肪间存在残留的正常肝实质所致。 上腹部脏器中多数病变,如肝脏血管瘤，局灶性结节增生，肝细胞癌(多数)，胆管细胞癌，肾上腺嗜铬细胞瘤，肾细胞癌，转移性肿瘤中通常不含有脂质成分；而有些局灶性病变中可含有脂质成分,这些病变主要由两种含脂形式，一种是病灶内含有不同量的成熟脂肪组织,脂肪组织主要由脂肪细胞构成,这类病变主要有肝脏脂肪瘤、肝脏血管平滑肌脂肪瘤、肾上腺髓样脂肪瘤及肾脏血管平滑肌脂肪瘤，另一种是病变组织发生脂肪变性,脂滴可出现于细胞内或细胞外间隙,这类病变主要有局灶性脂肪肝、肝细胞腺瘤(部分)、肝细胞癌(部分)、肾上腺腺瘤等。因此，上腹部脏器局灶病变中是否含有脂质,脂质存在形式的准确监测，对于病变的定性诊断具有非常重要的意义；如果病灶内含有体积较大的成熟脂肪组织成分,那么脂肪成分的检出非常容易;而当病灶内仅含有体积很小的成熟脂肪组织或病灶内仅有脂肪变性,则脂质成分的检出对MR技术有着更高的要求 常规脂肪抑制技术有三种:反转回复序列(STIR)，频率选择预饱和法，正相位、反相位技术。这三种脂肪抑制各有优缺点，STIR的优点是对主磁场均匀度及场强要求不是很高;缺点是扫描时间长,信号抑制的选择性较低,对某些与值接近于脂肪组织的组织(如亚急性血
磁共振脂肪抑制技术及临床应用
磁共振脂肪抑制技术及临床应用 发表时间：2019-03-25T11:53:59.203Z 来源：《医师在线》2018年11月21期作者：陈玉芳黄略秦培鑫 [导读] 探讨目前磁共振常用的脂肪抑制技术的特点及临床应用。 （广东省珠海市中山大学附属第五医院放射科，广东珠海 519000） 【摘要】目的：探讨目前磁共振常用的脂肪抑制技术的特点及临床应用。方法：选取磁共振检查中运用了脂肪抑制技术的50例病例进行本次的研究，对检查后的图像进行质量分析，了解脂肪抑制技术在磁共振成像中的临床应用价值。结果：50例病例检查后的图像经过图像质量分析，图像的信噪比，对比度及病灶的显示均到影像诊断目的。结论：在磁共振的临床应用中，合理的利用脂肪抑制技术可以改善图像质量，提高病变检出率，为影像诊断提供重要的信息。 【关键词】磁共振；脂肪抑制；临床应用 Magnetic resonance fat suppression technique and its clinical application Chen Yufang; Huang Luo; Qin Peixin (correspondent writer) (Department of Radiology, Fifth affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Zhuhai, Guangdong Province, 519000) [abstract]:Objective: to investigate the characteristics and clinical application of fat suppression technique commonly used in MRI. Methods: 50 cases with fat suppression technique were selected for this study. The quality of the images was analyzed and the clinical application value of fat suppression technique in magnetic resonance imaging was investigated. Results: the images of 50 cases were analyzed by image quality analysis, the signal-to-noise ratio (SNR), contrast and focus display of the images all reached the purpose of image diagnosis. Conclusion: in the clinical application of MRI, the reasonable use of fat suppression technology can improve the image quality, improve the detection rate of pathological changes, and provide an important method for imaging diagnosis. Information [keywords] MRI; Fat-suppression; Clinical application [ 中图分类号 ]R2 [ 文献标号 ]A [ 文章编号 ]2095-7165（2018）21-0017-02 脂肪组织在人体中分布广泛，其特点是质子密度较高，T1值很短，因此在PDWI及T1WI图像上表现为高信号；脂肪组织的T2值也很长（在1.5T约为80ms）,目前普遍采用的TSE T2WI图像上，其信号强度也高。脂肪组织的这一特性，在一方面能为病变的检出提供天然的对比，例如某位患者在皮下组织内或骨髓腔中长有一肿瘤组织，在T1WI图像上因骨髓或皮下组织富含脂肪组织而呈高信号，病灶组织由于长T1值而呈现低信号，两者之间形成很好的天然对比。但是，脂肪组织的这些特性也会降低MR图像的质量，影响病变的检出。笔者在本文中探讨脂肪抑制技术在磁共振中的临床应用。 1.资料与方法 1.1一般资料：回顾性分析了2018年1月至3月期间在我院磁共振室检查的50例病例。其中检查颅脑的15例，颈部的10例，上腹部的10例，盆腔的5例，四肢关节的5例，脊柱的5例。年龄段为15－70岁，平均年龄43岁，男性29人，女性21人。 1.2检查方法：采用我院西门子Verio 3.0T磁共振扫描仪扫描。颅脑及颈部使用头颈联合线圈，上腹部及盆腔使用表面相控阵线圈，四肢关节使用专用的关节线圈，脊柱使用检查床自配的脊柱线圈行常规的T1,T2及质子加权成像，选择相应的脂肪抑制技术进行扫描，对检查完成后的图像进行质量分析。 2.结果 50例病例中，检查的阳性率为90％（45/50），其中常规的T1,T2及质子像上可疑病变，平扫或增强时行抑脂扫描。检查后的图像伪影更少，对比度更高，病变的显示更为明确。 各不同部位所选择的脂肪抑制技术如下： 检查部位颅脑颈部上腹部盆腔四肢关节脊柱 选择的脂肪抑制技术 1.频率选择饱和法法 1.DIXON技术；2放置抑脂饱和带 1.频率选择饱和法法；2.放置抑脂饱和带；3.频率选择反转脉冲脂肪抑制技术 1.频率选择饱和法法；2.放置抑脂饱和带；3.频率选择反转脉冲脂肪抑制技术 1.STIR技术；2放置抑脂饱和带2. 1.DIXON技术；2放置抑脂饱和带 3.讨论： 3.1磁共振成像时为何要应用脂肪抑制技术 3.1.1脂肪组织增加图像的运动伪影 MR扫描的过程中，如果被检组织出现自主或者不自主的运动，MRI图像上将出现不同程度的运动伪影。而且随着主磁场的场强越高，图像的采集时间（TA）越长，运动伪影就越发的明显。例如在腹部MR检查时，目前普遍采用表面相控阵线圈来采集磁共振信号，所以进一步增强了皮下脂肪组织的信号。因为生理性的呼吸运动，腹壁的皮下脂肪组织出现明显的运动伪影。 3.1.2水和脂肪组织交界面上的化学位移伪影 化学位移伪影是指处于不同化学环境中的质子共振频率发生变化的结果。例如脂肪中的氢质子的拉莫尔频率要低于水中的氢质子，它们在常温的条件下大约相差3.5ppm。即在1.5T的磁场强度下，脂肪的进动频率要比水低220Hz。当施加频率梯度和选层梯度场时，质子的共振频率按照其位置发生了线性的变化。因为脂质子本来进动的就慢，在施加了频率编码梯度场后，在水脂交界的面上两者中的质子频率差要大于3.5ppm，它们的空间位置就会沿着梯度场的方向偏移几个像素。结果就是在频率编码方向上看到一条亮线和一条暗线。亮线上是水脂信号互相重叠，信号增强；暗线是两者信号相减，信号缺失。 3.1.3脂肪组织的存在会一定程度上降低MR图像的对比度 在磁共振成像的过程中，脂肪组织的高信号特点可以为病变的检出提供良好的对比度，但是也会降低MR图像的质量，影响病变的检出。如骨髓腔中的病变在MR图像的T2WI上呈高信号，而骨髓富含脂肪组织也呈高信号，两者因此缺乏影像对比度，从而掩盖了病灶。又如肝小细胞癌通常会发生在慢性肝病的基础上。慢性肝病一般都会存在不同程度的肝脂肪变性。肝脂肪变性在TSE T2WI图像上使肝脏的背景信号偏高，而肝小细胞癌在TSE T2WI图像上也表现为高信号，两者之间的信号重叠，因此而遗漏肝小细胞癌病灶的检出。