MRS概述

磁共振波谱(MRS)利用“化学位移”现象,将特定体素内的信号按分子频率差异拆解,从而定量分析组织中的各种代谢产物。它不产生传统的解剖图像,而是提供一张反映生化信息的“代谢指纹”频谱图,从分子水平揭示疾病的病理生理变化。 核心概念:由于在ADC打开时,梯度线圈必须关闭(因为我们要观察体素成分由chemical-shift带来的旋转频率差异,因此一定不能人造频率差异)。因此在失去了频率编码的手段,我们只能通过其他方法来进行定位

PRESS

PRESS片选原理: 我们拿第一个180°脉冲举例讲解PRESS如何选中一个立方体。在进行重聚焦脉冲时,我们在y方向上施加梯度。只有被选中的层内的原子会被激发,发生180°的翻转,其他层中的原子则按照原状态继续运动。这个时候,对于被激发的原子会在RF1关于RF2镜像的位置产生一个回波,而其他原子在经历两个Spoil Gradient后则会迅速衰减。结合第一个RF脉冲产生的片选效果,我们成功地选中了一条线。第二个重聚焦脉冲也同理,最终选出一个指定大小的体素。 重聚焦脉冲的时序关系: 这里有一个重要结论:两个重聚焦脉冲相隔TE/2

[!NOTE] 为什么两个 180° 脉冲中心距离是 TE/2?

这里给出简单的证明。 我们的目标是让原子在距离RFexRF_{ex}TE时刻产生回波,我们设三个时间段:

  • t₁:90° 中心到 180°₁ 中心的距离
  • t₂:180°₁ 中心到 180°₂ 中心的距离
  • t₃:180°₂ 中心到最终回波(ADC 中心)的距离

根据自旋重聚焦的物理原理(相位演化):

  1. 第一个 180° 脉冲会在它之后 t₁ 的时刻产生一个”中间回波”
  2. 但我们不采集这个中间回波,而是让它继续跑,直到遇到第二个 180° 脉冲
  3. 要让最终的回波产生,时间必须满足:t3=t2t1t_3 = t_2 - t_1

总的回波时间(从 90° 到 Echo)为:TE=t1+t2+t3TE = t_1 + t_2 + t_3t3=t2t1t_3 = t_2 - t_1 代入: TE=t1+t2+(t2t1)=2×t2TE = t_1 + t_2 + (t_2 - t_1) = 2 \times t_2 由于 TE=2×t2TE = 2 \times t_2,所以t2=TE2t_2 = \frac{TE}{2} 两个 180° 脉冲中心之间的距离必须等于 TE/2

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