自旋回波序列成像实验 「实验仪器 上海纽迈公司NM20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, SLCE1沿y轴切片 SLCE2沿z轴切片, 平行于yz轴面图像 平行于x轴面图像 平行于x轴面图像 图2沿磁场三个轴方向的切片图
- 1 - 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 10 mm 高的大豆油试管样品；约 2 g 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 SLICE 0 沿 x 轴切片， SLICE 1 沿 y 轴切片， SLICE 2 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
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 RFAmpl(%ω);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 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 (ppm)来度量的。其数学定义为 B -B B 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 GXShin、 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 - [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 6 0 6 0 0 max min 1 10 10 = − = B B B B B ppm 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
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22MHLz,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 NAAVAVNS 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 - 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 22 MHz，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
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 RFAmpl(%)幅值,步长为1,HD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 RFAmpl(%)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 RAMp(%)幅值,信号强度又会减小,再继续增大 RFAmpl(%o幅值,FD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 RFAmpI(%)值为90°软脉冲的 RFAmpl(%)值的2倍 原冲冲 (a) RFAmpl(%)为84时,FID信号幅度为最大,这时的脉冲为90°软脉冲 )10 需冲,输入花 (b) RFAmpl(%)为15.3时,FD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 - 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 5 90、180 软脉冲的调节
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 RFAmpI(%)、 RAMp2(%):分别是90°和 采样一维处理|二维处理 180°脉冲的幅值 般 RAMp2(%)≈ 1.66RFAmpl(%) Parameter Value SPI、SP2:分别是90°和180°脉冲的脉冲宽 RFAmp1(%)12.8 度,一般SPl=SP2=1200μs,该参数可确 定射频激发频率带宽和选片厚度。SP1小 RFAmp2(%) 21. 4 激发频率带宽增加,则选片厚度增加 SPl(us) 1200 D1:相位编码时间 SP2(us) 1200 D2:Gx负梯度施加时间,理论上D2是SPl 的一半 D1() D3:死时间,一般为100s,表示射频脉冲 D2(s) 350 结束到出现信号的延迟时间 D3(us) 150 D4、D5:回波时间TE( time of echo),180° 脉冲结束后产生回波峰值的时间 D4(us) 100 D0:脉冲重复时间TR( time of repeat)。 D5(us) 般最小值要接近组织的T1:如果取比较大的 DO(ms) 400 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) 1000 SW(kH):采样谱宽,即采样频率,是每秒 DFWKH2)300 钟采集的点数。带宽减小一半,采集时间则 SF1(MH2) 22 增加一倍。 DFW(kHz):数字滤波的值 01/H2)649033 sF(MH):共振中心主频率,为2MHz RG Ol(kHz):共振频率微调。 NS RG:软件放大倍数,有1、2、3、4挡选择。 Ns:累加采集次数 NE1 NEl:相位编码步数。 GAMp(%) 480 GaMp(%):选层梯度磁场大小,磁场越大 GyAmp(%) 50.0 所选层厚越薄。 GzAmp(%o) 80.0 GaMp(%):相位梯度磁场大小。 GAMp(%):频率梯度磁场大小。 Slice Pos(mm)0 Slicepos(mm):样品选层位置。 10 DS:数字放大倍数。比采样点数放大的倍数 SLICE 2 SLCE: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 - 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 = 1200 s，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 100 s，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（time of echo），180 脉冲结束后产生回波峰值的时间。 D0：脉冲重复时间 TR（time of repeat）。一 般最小值要接近组织的 T1；如果取比较大的 值，比如 2000 ~ 3000 ms，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 22 MHz。 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