相位对比法

普通磁共振血管造影成像方法有时间飞跃法（time-of-flight，TOF）、相位对比法（phasecontrast，PC）以及对比增强磁共振血管造影法（contrast-enhancedmagneticresonanceangiography，CEMRA）。

简介普通磁共振血管造影成像方法有时间飞跃法（time-of-flight，TOF）、相位对比法（phasecontrast，PC）以及对比增强磁共振血管造影法（contrast-enhancedmagneticresonanceangiography，CEMRA）。

原理通过改变梯度的幅值和间期，使某种速度的血流产生的相位差最大，则该速度的血流在图像上信号最高。采集前可根据所要观察的血流的速度，选择一个速度编码值（Venc），即选定了梯度的幅值和间期，则在图像上能突出显示该速度的血流。一般，快血流速Venc约为80cm/s，中等速度Venc约40cm/s，慢血流Venc约10cm/s。另外，只有沿编码方向的自旋运动才会产生相位变化，如果血管垂直于编码方向，它在PCMRA上会看不到。操作者可选择编码梯度沿任意轴，例如层面选择方向、频率编码方向、相位编码方向或所有三个方向。当流动在每个方向都有时，采集需沿三轴加流动编码梯度，这样扫描时间是沿一个方向时的2－3倍。PCMRA的参数选择灵活性较大，使之比TOF成像方式更为复杂。1

常用的PC方法1.3DPC3DPC是最基本的PC方法，其优点是能用很小体素采集，结果减少体素内失相并提高对复杂流动和湍流的显示。另外，3DPC可在多个视角对血管进行投影。2.2DPC是对一个或多个单层面成像，每次只激发一个层面。2DPC成像时间短，但空间分辨力低，常用于3DPC的流速预测成像。3.电影（cine）PC电影PC是以2DPC为基础，其图像是在心动周期的不同时刻（时相）获得的，这种采集需要心电或脉搏门控。电影PC在评价搏动血流和各种病理流动状态方面很有用。。与TOF法相比，PCMRA有更好的背景抑制，具有较高的血管对比，能区分高信号组织（例如脂肪和增强的肿瘤组织）与真实血管，能提高小血管或慢血流的检测敏感度；而TOF可用于观察血管与周围结构的关系。另外，利用PC的速度-相位固有关系可以获得血流的生理信息，有利于血流定量和方向研究。目前，常用PC法进行脑静脉窦的成像。

研究相位对比血管成像最常用的方法是用双极梯度对流动编码，即在梯度回波序列的层面选择与读出梯度之间施加一个双极的编码梯度，该梯度由两部分组成，这两部分梯度脉冲的幅度和间期相同，而方向相反。第一部分过程中，沿梯度方向场强不同，因而进动频率不同，最后造成相位不同。第二部分开始后，静止组织自旋反转过来进动，最终正相期获得的相位与负相期丢失的相位相等，静息组织相位最终为零；而流动组织的自旋还要运动一段距离到不同位置，所以第二部分结束时相位不回到零，流动的剩余相位与移动距离成正比，即与速度成正比。PCMRA过程基本上由三步构成，首先，采集两组或几组不同相位的运动质子群的影像数据；然后，选取一种适宜的演算方法对采集的相位进行减影，静态组织减影后相位为零，流动组织根据不同速度具有不同的相位差值；最后，将相位差转变成像素强度显示在影像上。流动组织的相位偏移不仅与速度成正比，而且与梯度的幅值和间期成正比。2

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刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所