脂肪抑制技术的精品课件解读
常用脂肪抑制技术解读（二）
常用脂肪抑制技术解读（二）● 化学位移法脂肪抑制技术基于化学位移法的选择性脂肪信号抑制：水和脂肪中氢质子周围化学环境的不同导致了它们在进动频率上的微小差别，这个差别用无量纲的ppm表示就是3.5ppm。
无论所使用的磁共振成像设备场强是多少，水和脂肪之间这个无量纲差异都是不变的。
但到了不同场强的成像设备，根据拉莫尔方程计算出来的以Hz为单位的频率差异就不同了。
磁共振成像设备的场强越高，这个频率差异就越大。
水和脂肪中氢质子核这种进动频率的差别为化学位移成像奠定了成像基础。
利用这种频率上的差异也可以实现选择性的脂肪信号抑制，这就是所说的化学位移法脂肪抑制，通常简称为Fat Sat。
与STIR脂肪抑制技术相比，利用化学位移法的脂肪信号抑制具有以下特点：01化学位移法脂肪抑制技术的临床优点相比于短时反转脂肪抑制STIR序列，化学位移法脂肪抑制具有以下两个突出的临床优点：1）化学位移法选择性脂肪抑制适用于更多的成像序列：与STIR 技术相比，化学位移法脂肪抑制可以作为一个成像技术选项，既可以用于T1加权成像，也可以用于T2加权成像，在序列上也可以同时兼容自旋回波序列家族和梯度回波序列家族。
化学位移法脂肪抑制的这种广适性使得它在临床上具有更广泛的应用。
2）化学位移法选择性脂肪抑制属于选择性脂肪抑制技术：这种选择性脂肪抑制技术可以特异性地抑制脂肪信号，这样对于鉴别出血或脂肪具有重要价值。
另一方面，这种选择性抑制脂肪信号也确保了组织中水中氢质子信号免受损失，因此相比于STIR脂肪抑制技术，化学位移法脂肪抑制具有更高的信噪比。
02化学位移法脂肪抑制技术的局限性相比于STIR脂肪抑制方法，化学位移法脂肪抑制技术也具有几方面自身的局限性：1）化学位移法选择性脂肪抑制对主磁场强度具有高度依赖性：当主磁场强度很低时，水和脂肪中氢质子核的进动频率从具体的Hz数来看差别就很小，也就是二者的进动频率点相离很近，如在0.2T的磁共振成像设备上，二者频率差异约为29Hz，而通常的射频激励脉冲宽度在数百个Hz或KHz量级，显然，这么窄的频率差异很容易被频率域更宽的射频脉冲所淹没，这是低场磁共振无法实现化学位移法脂肪信号抑制的根本原因。
脂肪抑制技术-ppt课件
抑 制 脂 肪 组 织 信 号 ， 增 加 图 像 的 组 织 对 比
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垂体微腺瘤 T1高信号需压脂
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指在MR成像中通过调整采集参数而选择性的 抑制脂肪信号，使其失去亮的信号特征变为 暗信号，以区分同样为亮信号的不同结构， 在临床诊断上具有重要的意义。
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最常用的脂肪抑制技术之一。
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thank you
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的脂肪抑制效果。 （7〕运动区域脂肪抑制效果差。
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1. 基本原理 反转恢复(IR)序列是在每个脉冲序列周期开始时，首 先对成像层面施加180°反相射频脉冲，使成像层面 的宏观磁化矢量翻转至主磁场的反方向，当180°脉 冲停止，纵向弛豫过程立即开始，经过一定时间后再 进行信号读取，信号读取部分可以是自旋回波〔IRSE），也可以是梯度回波〔IR-GR），甚至可以是快 速自旋回波〔IR-FSE）。180°翻转脉冲和信号读取部 分的第一个激发脉冲之间的间隔时间称为反转时间〔 Inversion Time，TI），TI是IR序列的重要参数，在脂 肪抑制技术中所用的序列为短TI反转恢复(STIR)序列 。
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出现化学位移伪影
；
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腹部未做成的
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（1〕减少运动伪影、化学位移伪影 （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。。
频率，在初始激发后，这些质子间随着时间变化相位亦发生变化， 在激励开始的瞬间，脂肪质子和水质子处在同一相位，即它们之 间的相位差为零，而水质子比脂肪质子进动频率快3.5ppm，相 当于150Hz/T。经过数毫秒后，两者之间的相位差变为180°，它 们处于反相位；再经过数毫秒后，相对于脂肪质子，水质子完成 360°的旋转，它们又处于同相位，因此通过选择适当的回波时 间，可在水和脂肪质子宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集 回波信号分别得到这两种成分信号相减的差值或相加的和，即反 相位图像或同相位图像。
磁共振脂肪抑制序列意义
磁共振脂肪抑制序列意义磁共振成像（MRI）是一种非侵入性的医学影像技术，广泛应用于临床诊断和研究领域。
脂肪抑制序列是MRI中常用的一种技术，旨在通过抑制脂肪信号，提高对其他组织结构的可视化程度。
本文将详细介绍磁共振脂肪抑制序列的意义及其临床应用。
一、磁共振脂肪抑制序列的原理磁共振脂肪抑制序列的原理基于脂肪和水信号在磁场中的不同特性。
脂肪具有高信号强度，而其他组织如肌肉、骨骼和血液等信号较低。
通过特殊的脉冲序列和参数设置，可以有效抑制脂肪信号，使其他组织结构更加清晰可见。
二、磁共振脂肪抑制序列的临床应用1. 肿瘤检测与评估磁共振脂肪抑制序列在肿瘤检测与评估中具有重要意义。
脂肪抑制可以提高肿瘤周围组织的可视化程度，有助于确定肿瘤的大小、边界和浸润范围。
此外，脂肪抑制还可以帮助区分良性肿瘤和恶性肿瘤，提供更准确的诊断信息，对于治疗方案的选择和预后评估具有重要指导意义。
2. 骨关节疾病诊断磁共振脂肪抑制序列在骨关节疾病的诊断中也有广泛应用。
例如，在关节炎、关节滑膜炎和骨折等疾病中，脂肪抑制可以清晰显示关节腔、滑膜和软骨病变情况，有助于评估病变的严重程度和范围，指导临床治疗和手术决策。
3. 炎症和感染性疾病诊断磁共振脂肪抑制序列对于炎症和感染性疾病的诊断也具有重要意义。
炎症和感染性病变常伴随有水肿、渗出和血管扩张等特征，这些信号可以通过脂肪抑制来突出显示。
因此，磁共振脂肪抑制序列可以帮助医生确定病变的位置、范围和严重程度，指导治疗方案的制定和效果评估。
4. 血管疾病诊断磁共振脂肪抑制序列在血管疾病的诊断中也有重要作用。
脂肪抑制可以消除脂肪信号的干扰，使血管结构更加清晰可见。
例如，在肾动脉狭窄和颈动脉狭窄等血管疾病中，磁共振脂肪抑制序列可以帮助医生评估病变的程度和位置，指导治疗和手术决策。
三、磁共振脂肪抑制序列的优势与局限磁共振脂肪抑制序列具有许多优势，如高分辨率、多平面成像、无辐射等。
然而，也存在一些局限性，如对扰动敏感、扫描时间较长等。
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。
调脂治疗的新方法优质课件PPT
Frequency %
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18
16
14
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10
8
6
4
2
0
< 7.0 7.0 - 8.0 - 9.0 - 10.0 - 11.0 - 12.0 - 13.0 - 14.0 - 15.0 - 16.0 - > 17.0 7.9 8.9 9.9 10.9 11.9 12.9 13.9 14.9 15.9 16.9
Serum Homocysteine Concentration (mol/L)
2021/02/02
1
Slide Source LipidsOnline
Factors Influencing Serum Homocysteine Levels
Genetic Cystathionine Synthase Deficiency 5,10 - METHF 1o Deficiency Partial Deficiency - Thermolabile
tHcy is elevated because of the presence of vascular disease
Low levels of folate, B6 and B12 could be the primary cause of CHD, and tHcy is a marker.
2021/02/02
Slide Source
3
LipidsOnline
Plasma Homocysteine and Mortality in CHD Patients
脂肪抑制t2加权涡轮自旋回波序列
脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列（T2W-TSE-FS）是核磁共振成像中常见的成像序列之一，通过对脂肪信号的抑制，使得成像更清晰、更具对比度，对某些疾病的诊断具有重要的临床意义。
下面，我们将从不同的角度来探讨脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列的作用和意义。
一、技术原理1.1 T2加权成像原理在T2加权成像中，脂肪信号和水信号具有不同的自旋回波强度。
我们知道，脂肪信号具有较短的T2弛豫时间，而水信号具有较长的T2弛豫时间。
在T2加权成像中，脂肪信号将会呈现较暗的信号，而水信号将会呈现较亮的信号。
1.2 脂肪抑制原理脂肪抑制的目的是通过使用特定的脂肪抑制脉冲，使得脂肪信号被抑制，从而在图像中减少脂肪信号的干扰，使得水信号更为突出。
常见的脂肪抑制脉冲包括短T1脂肪饱和脉冲和化学位移饱和脉冲等。
1.3 涡轮自旋回波序列涡轮自旋回波序列（TSE）是一种快速序列，通过多个180°脉冲和回波信号的结合，可以加快成像速度，减少扫描时间，同时提高信噪比和分辨率。
综合以上原理，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列通过抑制脂肪信号，加快成像速度，使得水信号更为突出，从而在临床应用中有着重要的意义。
二、临床应用2.1 骨髓炎的诊断脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列在骨髓炎的诊断中具有重要作用。
由于骨髓炎常伴有脂肪浸润，使用脂肪抑制T2加权序列可以更清晰地观察到水肿、骨髓增生、脓肿等病变，有助于早期诊断和治疗。
2.2 肿瘤的诊断对于肿瘤的诊断，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列同样具有重要价值。
肿瘤组织中的脂肪信号常常会干扰水信号的观察，使用脂肪抑制序列可以有效地抑制脂肪信号，使得肿瘤的边界更清晰，有助于评估肿瘤的范围和浸润情况。
2.3 骨折的诊断在骨折的诊断中，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列同样有其独特的价值。
由于骨骼中含有大量的脂肪信号，如果不进行脂肪抑制，将会对骨折线的观察造成较大的干扰，而使用脂肪抑制序列可以减少这种干扰，有助于更准确地诊断骨折情况。
常用脂肪抑制技术解读（一）
常用脂肪抑制技术解读（一）当以氢原子核作为探测对象来进行磁共振成像时，水分子中的氢质子和脂肪中的氢质子便成为磁共振信号的两大主要来源。
脂肪分子的分子结构远远较水分子更复杂，所以脂肪中的氢质子核周围的环境也更复杂。
因为水和脂肪中氢质子核的化学环境不同，导致二者间产生了化学位移现象，这种化学位移现象既可能是产生伪影的原因，也可以成为成像技术的切入点。
由于脂肪中氢质子的运动较水分子慢，这使得脂肪中氢质子具有相对短T1弛豫属性；而脂肪中氢质子核之间相对更“稳定”，这导致它们具有较自由水相对更短的T2弛豫属性。
但在FSE序列采集过程中，因为脂肪中氢质子核之间的J耦合效应减弱，导致在FSE序列中脂肪组织具有较高的信号。
很多时候因为脂肪组织呈现出来的高信号会在一定程度上降低病变与背景组织之间的对比，如水肿、病变本身等都可能因为脂肪组织的高信号导致它们与正常组织之间的对比变差，因此，在磁共振成像过程中很多时候需要把脂肪信号抑制或剔除，这样才能更好的突出病变所导致的直接或间接征象的改变。
当然，在一些部位的检查如盆腔检查时，有时也会保留脂肪信号，这样能更好地突出直肠或子宫等病变对周围的侵犯以及所引起的淋巴结转移。
图片说明：脂肪抑制技术能更好地反映病变范围。
骨关节磁共振成像脂肪抑制技术对于显示病变范围及骨折分期都具有重要的临床价值。
因为通常情况下骨髓内的脂肪会导致T1及T2上的高信号改变，特别是T2像上的高信号会掩盖病变的范围。
临床实际工作中对于脂肪信号的处理可以采用几种不同的解决方案，可以将脂肪信号抑制，也可以将脂肪信号剔除，当然也可能会保留脂肪信号。
常用的脂肪信号抑制技术解决方案有如下几种不同的方式。
● STIR脂肪抑制技术基于组织T1弛豫时间的短时反转STIR脂肪抑制技术：短时反转脂肪抑制技术（STIR）是较早用于磁共振成像的磁共振脂肪抑制技术，特别在低场磁共振成像中，它也是最主要的脂肪抑制技术。
STIR序列利用的成像原理是基于脂肪的T1弛豫属性，它根据脂肪组织在特定场强下的T1弛豫时间来确定成像参数中的纵向弛豫回零时间，从而实现脂肪信号抑制的目的。
脂肪抑制技术ppt课件
减少运动伪影、化学位移伪影等。 抑制脂肪组织信号，增加图像的组织对比 增加增强扫描效果 判断病灶内是否含有脂肪
脂肪抑制增加组织对比
脂肪抑制技术改善增强效果
常用的脂肪抑制技术
频率选择饱和法 STIR技术 Dixon技术 频率选择反转脉冲技术 选择性水激发技术
频率选择饱和法
脂肪中的氢质子进动频率比水分子慢3.5ppm
Dixon技术
利用同相位像和反相位像，还可产生单独的 “水”或“脂肪”信号图像
可以用于GRE序列、SE序列或FSE序列 将来自于脂肪和水的信号强度分别定义为W 和F 同相位=W+F 反相位=W-F
优点:
脂肪抑制均匀 可同时得到4组图像
缺点:
扫描时间慢
频率饱和法抑脂的运用
STIR技术
先施加一个180°反转脉冲 脂肪组织纵向磁化矢量过零点时施加90°脉冲 脂肪组织被抑制掉。
优点：
场强依赖性低，低场也能取得较好效果 对磁场的均匀性要求低 大FOV扫描也能取得较好的效果
STIR抑脂的运用
先发射频率等于脂肪中氢质子进动频率的数个 90°射频脉冲，脂肪因连续激发而被饱和
再施加真正用于成像的射频脉冲，脂肪因饱和 不产生信号，水分子可被激发产生信号
优点：
可用于多种序列 使用方便 中高场机使用效果好 扫描时间变化不大
缺点：
场强依赖性大，1.0T以上效果好 对磁场均匀性要求高 大FOV扫描时，周边区域脂肪抑制效果差 增加热能
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Gd-DTPA
Time (ms)
脂肪抑制技术
STIR，summary
优点：
− 适用于所有场强 − 不受B1场不均匀性影响 − 不受B0场变化影响 − 能进行大范围压脂
446
44
33
200
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TI=250ms
脂肪抑制技术
STIR，summary
基于水、脂T1弛豫差别，短TI的翻转恢复序列 TI = 155 ms (1.0T), 165 ms (1.5T), 180 ms (3.0T) 不同患者、不同部位的脂肪TI会有区别
5
脂肪抑制的意义
抑制脂肪信号，增加图像组织对比；
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脂肪抑制的意义
增加增强扫描效果；
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脂肪抑制的意义
• 判断病灶内是否含有脂肪；
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脂肪抑制的意义
减少运动伪影、化学位移伪影等； 抑制脂肪信号，增加图像组织对比； 增加增强扫描效果； 判断病灶内是否含有脂肪； …………
合理利用脂肪抑制不仅可以改善图像质量、提高病变检出， 还可为鉴别诊断提供重要信息。
脂肪的属性：
Fat
短T1，±250ms（@1.5T）；T1W高信号。 稍短T2。
T1W / SE TR=600ms；TE=15ms
注：在T2WI-TSE序列中，随着回波链增多，脂肪组织信号越高。
①多个回波链会打断脂肪组织的J-coupling，导致脂肪组织信号增高；
②MTC磁化传递效应使周围组织信号降低，相对脂肪信号增高。
2
MRI Fat Suppression
脂肪抑制的意义 脂肪和水的区别 脂肪抑制技术 其他的脂肪抑制方法 脂肪抑制技术新进展
(mDIXON)
3
判断病灶内是否含有脂肪
脂肪抑制在磁共振应 用中具有重要意义！
减少运动伪影、化学位移伪影等
增加增强扫描效果
增加图像组织对比
4
脂肪抑制的意义
减少运动伪影、化学位移伪影等；
Mz +100%
90°pulse
0 -36% -100%
Mz +100%
90°pulse
0
Fat (T1= 200ms) Tissue (T1= 500ms)
图像SNR较低
Time (ms) After contrast enhancement
Before contrast enhancement
不能用于增强序列
飞利浦磁共振临床应用培训
MRI Fat Suppression
磁共振临床应用专家 Viktor Li 李懋
mao.li1@ MR 市场部 临床应用培训
1
MRI Fat Suppression
脂肪抑制的意义 脂肪和水的区别 脂肪抑制技术 其他的脂肪抑制方法 脂肪抑制技术新进展
(mDIXON)
氢原子在水、脂中的进动频率差别：3.5ppm（约为150Hz/T）
3.5 ppm
Field
Frequency
strength
difference
Water
Fat
(T)
(Hz)
1
150
76
5
4
3
2
1
0
Frequency Shift (ppm)
1.5
225
3
450
12
脂肪和水的区别
T1弛豫时间不同
水的属性：长T1 脂肪的属性：短T1
15
脂肪抑制技术
利用进 动频率 差异
利用T1 时间的 差异
16
SPIR SPAIR Proset STIR
脂肪抑制技术
STIR, Short Tau① Inversion Recovery
Inversion pulse 180°
RF
90°
Mz +100%
TI
90°pulse
0
180° TE
基于水和脂肪的T1时间不同
进动频率不同
水、脂差别：3.5ppm 注：温度22℃ 3.5ppm（150Hz/T）
温度37℃ 3.27ppm（140Hz/T） 体温下：210Hz@1.5T；420Hz@3.0T
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MRI脂肪抑制
脂肪抑制的意义 脂肪和水的区别 脂肪抑制技术 其他的脂肪抑制方法 脂肪抑制技术新进展
(mDIXON)
对所选层面内所有组织进行磁化矢量翻转，图像SNR较低 降低所有组织的T1值，所以不能用于增强序列
180°非选择脉冲，对B1场、B0场的不均匀都不敏感
20
MAGNETISATION along Z -AXIS MAGNETISATION along Z -AXIS
STIR技术的不足
STIR，shortcoming
11
脂肪和水的区别
进动频率不同（化学区别）
水：H+O（H2O），离子键
脂：H+C（-CH3），共价键
旋磁比γ=42.58MHz/T
ppm（part per million）=10-6
水 O
H
H
脂
HC H
MHz=106Hz 3.5×10-6×42.58×106Hz/T=149.03≈150Hz/T
H
17
18
脂肪抑制技术
STIR and IR delay
• STIR-TSE, TR = 3000 ms, TE = 15 ms, M image
TI=50ms
19
TI=150ms
TI=200ms
TI=220ms
Modulus Scan # TI (ms) Mean
SD
Hale Waihona Puke 3050880
39
31
150
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MRI脂肪抑制
脂肪抑制的意义 脂肪和水的区别 脂肪抑制技术 其他的脂肪抑制方法 脂肪抑制技术新进展
(mDIXON)
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脂肪和水的区别
T1弛豫时间不同（物理区别）
水的属性：
Water
长T1，＞4000ms（@1.5T）；T1W低信号。
长T2，3000ms~4000ms （@1.5T）；T2W高信号
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脂肪抑制技术
STIR, Short TI Inversion Recovery SPIR, Spectral Presaturation with Inversion Recovery SPAIR, SPectral Attenuated Inversion Recovery PROSET, PRinciple Of Selective Excitation Technique
Fat (T1= 250ms)
TI = ln 2 * T1 = 0.69 * T1
Tissue (T1= 500ms)
MAGNETISATION along Z -AXIS
-100%
Time (ms)
200
400
600
① Tau希腊语第十九个字母 Tau值Inversion Time.为了方便现在STIR中T都认为是TI。