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3.0T和1.5T磁共振扫描序列有哪些不同

李懋 懋式百科全书 2019-07-03

    现在很多医院都有了磁共振(MR),有些医院甚至有几台,十几台。现在临床应用比较多的磁共振一般都是超导,高场机(场强大于1.0T即是高场)。其中以1.5T和3.0T最常见。

    细心的老师可能会发现,自己医院的1.5T和.3.0T扫描一个部位的时候,序列可能会有微小的差异和不同。有些人会疑惑,为什么序列不完全一致,都是一个医院的,都是一个扫描部位。

    今天,我就来给大家聊一聊3.0T和1.5T扫描序列的一些细微差异,以及为什么要这样设置的理由。

   在开始讲述之前,因为涉及序列名称,很多大医院都有不同制造商(公司,厂家)的机器,为了便于让大家能直观知道,哪些公司的序列叫什么名字,我特意做了一个表格。

    本人基本上操作过G(GE),P(Philips),S(Siemens)几大家的设备,对基本的序列名称还是相对比较熟悉。当然,本人最熟悉的是飞利浦的,所以,大家如果有疑问,特别是飞利浦机型,可以留言,我们相互探讨。

场强升高给我们带来了什么?

   场强升高并不是单纯的磁场强度高了一倍,带来的都是优势!这种观点是不全面的。场强升高带来了信噪比提高的优势,也引入了一些其他效应。

优势Benefits

  1. 信噪比明显提高(SNR与B0呈正比,同等条件下,3.0T的SNR是1.5T的两倍);

  2. 化学位移效应增加(这里我用的是效应,不是位移,MRS可以提供更高的谱线分辨率和谱线信号-波峰高度);

  3. 磁化率效应增加(BOLD能检出更多的激活区,更敏感);

  4. 信噪比提高了,可以更容易的做高b值弥散。

相对劣势(挑战)Challenge

  1. SAR值增高(SAR值与B0的平方成正比,3.0T的SAR值是1.5T的4倍,不是2倍);

  2. 化学位移伪影增加(这里我用的词是伪影,强度,负面作用);

  3. 磁化率伪影增加;

  4. 对运动伪影更敏感;

  5. 组织弛豫时间变化(一般情况下,场强升高,组织的T1延长,T2缩短,这样造成组织的对比度被削弱);

利用3.0T比1.5T多的信噪比,我们可以

  1. 保留住多余信噪比,提高图像的质量;

  2. 用这些多余的信噪比换分辨率,提高图像空间分辨率;

  3. 不需要这些多余的信噪比,让扫描速度更快(减少激励次数),时间更短,提高速度,增加流通量。

3.0T血管显示成像明显更亮,显示远端小分支更清楚。

1.5T,扫描时间3:44min

3.0T,扫描时间3:40min

    可以明显看出,同样的扫描时间,3.0T扫描的血管无论是亮度(信噪比),还是显示小分支(分辨率)都高于1.5T。

3.0T做T2-FLAIR序列一般都是结合了脂肪抑制序列的

    可以明显看到,在头颅T2-FLAIR扫描中,1.5T一般就采用单纯的T2-FLAIR序列;而3.0T大部分厂家的应用培训工程师在调试序列的时候,都会采用T2-FLIAR加上FS脂肪抑制。为什么3.0T做头颅FLAIR序列要特意加上脂肪抑制呢?

    原因是:

  1. 3.0T对运动伪影敏感,特别是FLAIR序列,采用脂肪抑制可以减少一些脂肪可能引入的伪影;

  2. 在常规头颅扫描中,几乎很少专门做一个脂肪抑制序列,在FLAIR上面加个脂肪抑制序列,也可以多提供一些图像信息。

3.0T在扫描头颅T1加权像是一般是采用T1W-IR序列

1.5T   T1W-SE序列      自旋回波序列

3.0T   T1W-IR      反转恢复序列

    由于场强升高的,脑组织中,脑灰质、白质的T1时间延长,T2时间下降。

    在T1序列上,T1越大,信号越低;在T2序列上,T2越小,信号越低。

    这样,颅内,场强升高后,脑组织的灰白质对比度被冲淡了。所以,要提高对比度,怎么办?

    采用IR反转恢复序列,提高灰白质对比度。

在脊柱图像中,3.0T图像由于信噪比高,体素一般比1.5T小,而且对比度削弱了,在图像上面反映,可能会让人产生脊柱扫描,1.5T反而比3.0T好的错觉。

    其实,是由于3.0T信噪比高了,我们用信噪比换分辨率,这样扫描体素大大较小,脊柱椎体分辨率提高了后,椎体反而信号没有这么均匀,让人感觉3.0T扫描的脊柱图像比1.5T难看,其实这是假象。

3.0T vs 1.5T在腹部上面的序列应用

   1.5T中,我们在扫描冠状位的时候,非常喜欢一个序列,该序列的全民叫平衡式自由稳态进动序列,也就是说这是个梯度回波序列。

    飞利浦中,这个序列叫B-TFE或B-FFE;GE中,这个序列叫FIESTA;西门子中,这个序列叫True-FISP。

   这个序列有几个特点:

  1. 它是梯度回波序列,这样的话,对磁敏感及磁化率伪影敏感;

  2. 该序列的对比度权重既不是T1,也不是T2,而是T2/T1;

  3. 基于以上,该序列是“三亮”序列,脂肪亮,水亮,血液亮。


   由于该序列权重是T2/T1,也就是说,T2/T1值越大,在该序列中,组织就越亮。

    水是长T2,所以,T2/T1值大,亮;

    血液也是长T2,同样,亮;

    脂肪是短T1,T2/T1值大,也亮。

    那么为什么3.0T上面很少用这个序列做腹部冠状位呢?

    原因一:该序列是梯度回波序列,对磁化率伪影敏感,3.0T比1.5T对磁化率更敏感。用该序列做,可能会产生比较大的磁化率伪影;

    原因而:3.0T中,组织的T1延迟,T2缩短,该序列的权重是T2/T1,这样的话,比值明显缩小,血液及水组织在图像上亮度下降。

    这样有的医院要做胎儿心脏,为什么用这个“亮血”序列,在3.0T上面扫描,发现血液没有这么亮的原因。

   3.0T做,腹部冠状位扫描一般以常规T2WI序列居多,不采用平衡式自由稳态进动序列。

    另外,3.0T对运动伪影比1.5T敏感得多,在行腹部T2脂肪抑制序列的时候,如果采用呼吸触发RT。1.5T由于对呼吸运动伪影不太敏感,一般可以采用多激发模式Multi-shot;而3.0T对呼吸运动很敏感,一般采用单激发模式Single-shot。

    3.0T对运动伪影太敏感,可以看到,即使我们的时间设置的非常合理。采集都是在病人的呼吸平台期采集,采用多激发模式后,出来的图像还是有些层面有呼吸运动伪影。

   同样的病人,同样的呼吸频率,采用单激发采集模式之后,可以发现,图像每一层几乎没有呼吸运动伪影了。

高b值弥散

    3.0T由于SNR高,所以,在做高b值弥散方面,远远优于1.5T。特别体现在体部,比如,前列腺高b值。

    曾经有人问我,你头颅能扫描高b值吗?我问,你需要多高b值。他说我要3000。我说没问题,我给你扫个8000的,再给你扫个10000的。

   头颅高b值(可以叫超高b值了)扫描,三个b值,0,1000,8000,可以发现,8000上可以见到小病灶。扫描时间3:30min。

   头颅超高b值,三个b值,0,1000,10000,扫描时间4:20min。

本期的懋式百科全书,磁共振讲座就到这里,谢谢您的收看。


















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