自旋回波序列成像

自旋回波序列成像实验[实验仪器]上海纽迈公司NMI20台式核磁共振教学成像仪；约10mm高的大豆油试管样品；约2g的芝麻试管样品等。图1为磁体的坐标轴取向。成像的切片方向如图2所示。图1实验仪器磁体的三维空间SLICE0沿x轴切片，SLICE1沿y轴切片，SLICE2沿z轴切片，平行于yz轴面图像平行于xz轴面图像平行于xy轴面图像图2沿磁场三个轴方向的切片图-1-[实验方法介绍]首先对仪器进行电子匀场的调节；其次调节射频场频率，找出拉莫尔共振频率。记下此频率；第三，进行软脉冲序列90脉冲和180脉冲的调节，找出形成这两个脉冲的脉冲幅度值RFAmp1(%)；第四，选择自旋回波成像序列进行芝麻成像。下面是这四步的调节方法：一、电子匀场调节磁场的均匀性对实验非常重要。在核磁共振系统中，均匀性是以主磁场的百万分之一（ppm）来度量的。其数学定义为1ppmBmaxBmin106B0106B0B0把大豆油样品放好，打开磁共振成像仪应用软件，单击“New”，打开脉冲序列对话框，选择硬脉冲FID序列。单击“GS”采集信号，通过调整射频脉冲偏移量O1（kHz），调出图3的FID信号。打开梯度电子开关柜ON，分别反复缓慢地调整GXShim、GYShim、GZShim旋纽，使FID信号衰减变慢，拖尾最长，如图3（b），表示电子匀场调整到最均匀状态。图3(a)FID衰减快，拖尾短，匀场不均匀图3(b)FID衰减慢，拖尾长，匀场已调好-2-二、共振频率调节用油样品，选择硬脉冲FID序列，信号的主共振频率为22MHz，在此基础上逐渐增加频率，使信号振荡的频率减小，直到出现没有振荡的衰减信号，如图4（b）所示，共振频率就调好了。具体调整步骤参见磁共振成像操作指导书第40页的实验步骤。图4(a)接近共振状态有振荡的FID信号图4（b）共振状态无振荡的FID信号图4共振频率的调节22MHz，651.73kHz-3-三、90、180软脉冲的调节用油样品，选择软脉冲序列，如图5所示。观察模值，用单次GS采集信号，从6开始增加RFAmp1(%)幅值，步长为1，FID信号强度会增加，并且增加逐渐缓慢，而达到一个最大值图5(a)，这时的RFAmp1(%)幅值为90脉冲；但是这个最大值的位置不是很灵敏。继续增加RFAmp1(%)幅值，信号强度又会减小，再继续增大RFAmp1(%)幅值，FID信号会减小到最小值图5(b)，此时为180脉冲。一般180软脉冲的RFAmp1(%)值为90软脉冲的RFAmp1(%)值的2倍。(a)RFAmp1(%)为8.4时，FID信号幅度为最大，这时的脉冲为90软脉冲。(b)RFAmp1(%)为15.3时，FID信号幅度为最小，这时的脉冲为180软脉冲。图590、180软脉冲的调节-4-四、SE自旋回波序列成像参数介绍自旋回波脉冲序列参数如图6所示。RFAmp1(%)、RFAmp2(%)：分别是90和180脉冲的幅值，一般RFAmp2(%)1.66RFAmp1(%)。SP1、SP2：分别是90和180脉冲的脉冲宽度，一般SP1=SP2=1200s，该参数可确定射频激发频率带宽和选片厚度。SP1小，激发频率带宽增加，则选片厚度增加。D1：相位编码时间。D2：Gx负梯度施加时间，理论上D2是SP1的一半。D3：死时间，一般为100s，表示射频脉冲结束到出现信号的延迟时间。D4、D5：回波时间TE（timeofecho），180脉冲结束后产生回波峰值的时间。D0：脉冲重复时间TR（timeofrepeat）。一般最小值要接近组织的T1；如果取比较大的值，比如2000~3000ms，T1的作用就可以忽略，就可以得到质子密度加权像。TD：采样点数。即频率编码数。SW(kHz)：采样谱宽，即采样频率，是每秒钟采集的点数。带宽减小一半，采集时间则增加一倍。DFW(kHz)：数字滤波的值。SF1(MHz)：共振中心主频率，为22MHz。O1(kHz)：共振频率微调。RG：软件放大倍数，有1、2、3、4挡选择。NS：累加采集次数。NE1：相位编码步数。GxAmp(%)：选层梯度磁场大小，磁场越大，所选层厚越薄。GyAmp(%)：相位梯度磁场大小。GzAmp(%)：频率梯度磁场大小。SlicePos(mm)：样品选层位置。DS：数字放大倍数。比采样点数放大的倍数。SLICE：选层截面选择，0为x轴，1为y轴，2为z轴。图6自旋回波序列成像参数-5-[实验 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ]自旋回波序列芝麻成像一、准备工作检查样品是否放好（大豆油）。打开电脑，打开“核磁共振成像分析仪”软件。选择“成像”菜单，选择“New”，选择“硬脉冲Fid(H_SP1D)”序列。4.打开仪器射频单元开关“POWER”，打开梯度放大器开关“POWER”。注意增益GAIN已经调好，一般不要调节。电子匀场也调好，不再调节。二、拉莫尔频率的调节选择“硬脉冲Fid(H_SP1D)”序列，参数SF1(MHz)设为22，NS设为2，其余为默认值。按累加“ZG”，一般都会出现振荡衰减的FID信号。如果没有信号，改变O1(KHz)值，步长为10kHz，直到出现FID信号。用自动方法寻找拉莫尔频率（方法参考书40页）如下：看到FID信号后，按“FFT”对信号做傅里叶变换，出现频率域的单峰信号；选中“一维处理”，选择“显示模谱”，点击按纽“||”，把窄峰拉宽；按“峰值提取”，按“设置中心频率”，以这个频率，按“ZG”继续采集信号。重复找中心频率的步骤，直到最后出现没有振荡的衰减信号，而且FFT变换后的峰出现在0kHz位置。这个频率就是准确的拉莫尔频率。三、90、180软脉冲的调节按“New”，选择软脉冲Fid(S_SP1D)序列，设RFAmp1(%)值为6，用“GS”采集信号，观察FID信号模值。8.增加RFAmp1(%)的值，步长为1，FID信号的模值会增加；不断增加RFAmp1(%)的值，直到FID信号的模值为最大（可局部放大模幅度值来比较）。此时的RFAmp1(%)值为90脉冲。注意放大倍数“RG”选择2。但是最大值的位置不是很敏感。9.继续增加RFAmp1(%)的值，FID信号的模值会变小，找到FID信号的模值最小的RFAmp1(%)值，此时为180脉冲。四、回波信号调节按“New”，选择软脉冲回波(S_SE1D)序列，把RFAmp1(%)的值设为90脉冲的值，把RFAmp2(%)设为180脉冲的值。用“GS”采集信号，微小调整RFAmp2(%)的值，使回波信号最大。注意放大倍数“RG”选择2。五、油、芝麻成像注意油和芝麻的成像参数选择不同：油的信号比芝麻的强，所以RG和NS可以小一些；油是液体，纵向弛豫时间T1比芝麻短，D0可以小一些；选层厚度：芝麻要薄一些，选层梯度（50~70）大；油可以厚些，选层梯度(10~30）小。按“New”，选择自旋回波成像(S_SE2D)序列。D1(s)设为1000、1200或2000，相位编码时间D0(ms)设为100~400，脉冲重复时间TD为512，采样点数RG设为2~4，软件放大倍数NS设为4~8，累加次数-6-NE1设为128或256，相位编码数GXAmp(%)可以设为-80~+80，X轴梯度场GYAmp(%)可以设为-80~+80，Y轴梯度场GZAmp(%)可以设为-80~+80，Z轴梯度场其余参数为默认值。把油样品换成芝麻样品。用累加“ZG”采集信号。采集信号结束后，按“FFT”观看芝麻图像。如果像素不是512512，则把它改成此值。如果图像不是很清晰，改变一些参数，再重新测量。如果图像清晰，再测量Y轴横断面图像。改SLICE为1，GYAmp(%)设为70，而GXAmp(%)改为50。可以存储所成的图像在电脑中。28.一次成像的时间可按下式计算：D0NSNE1ms。-7-