重复时间与回波时间联合优化对脑部T2加权快速自旋回波图像对比度的调整

期刊: 健康文摘 2026年第4期 DOI: PDF下载

田宇

四平市中医医院医学影像科 136001

摘要

目的:探讨重复时间(TR)与回波时间(TE)联合优化对脑部T2加权快速自旋回波(T2W-FSE)图像对比度的影响,为临床脑部磁共振成像提供最佳参数。方法:选择2025年1月至2025年12月在我院进行脑部MRI检查的120例患者,年龄18-75岁,平均年龄(45.2±12.8)岁。使用1.5t MRI设备,分别以不同的TR/TE参数组合进行T2W-FSE序列扫描,其中短TR(2500ms)、中等TR(4000ms)、长TR(6000ms)分别与短TE(85ms)、中等TE(120ms)、长TE(160ms)组成9种不同的组合方式。测量脑白质、灰质、脑脊液的信号强度以及信噪比(SNR),计算不同组织间的对比噪声比(CNR),评价不同参数下图像对比度。主观评分法由两位经验丰富的放射科医生对图像质量进行盲法评分,评分内容有组织对比度、病灶显示清晰度、整体图像质量等。结果:TR/TE为4000ms/120ms时获得最佳综合图像质量,白质-灰质CNR为(15.8±2.4),灰质-脑脊液CNR为(28.6±3.7),主观评分(4.2±0.6)分。短TR组合虽然扫描时间短,但是T2对比度较差。长TR组合T2加权较好,但是扫描时间较长并且信噪比较低。结论:TR与TE的联合优化可以有效提升脑部T2W-FSE图像的对比度,TR 4000ms/TE 120ms是临床脑部成像的良好选择,在保证良好的T2加权的同时,也具有较高的扫描效率和图像质量,对于脑部疾病的确诊具有重要意义。


关键词

磁共振成像;T2加权成像;快速自旋回波;重复时间;回波时间

正文

1、引言

磁共振成像(MRI)是神经系统疾病诊断的重要手段之一,而MRI图像对比度直接影响病灶检出率以及医生判断准确性。在脑部成像中,灰质、白质以及脑脊液之间天然存在的T2弛豫差异是形成图像对比的基础,而TR以及TE共同作用决定了这些差异是否能被很好地显示出来。太短的TR不能使纵向磁化完全恢复,从而降低T2权重。太长的TR虽然可以提高T2对比度,但是会增加扫描时间并且可能降低信噪比。同样,TE越长T2对比度越高,但是信号衰减越大,运动伪影越明显,在老年人或者不能配合检查者身上容易出现伪影。

2 脑部T2加权成像实验方案

本研究共纳入20251月至12月间120名行脑部MRI检查患者,年龄1875岁,排除有颅内金属植入物或者不能保持静止者。所有扫描均在1.5t磁共振上进行,使用标准8通道头线圈。T2W-FSE序列按3×3析因设计九种TR/TE组合:TR2500 ms4000 ms6000 msTE85 ms120 ms160 ms。其中固定参数有层厚5 mm、间距1 mm、矩阵320×256、视野240 mm、回波链长度16。每个被试者都要做全部九组扫描,随机顺序以防止因疲劳造成的影响。对图像进行分析得到额叶白质、顶叶灰质以及侧脑室脑脊液区域平均信号强度,求出SNRCNR。两名具有十年以上经验影像科医生不知道参数情况下独立进行五分制打分,评价内容包括组织对比度、病灶可辨识程度以及总体质量。

3、结果与分析

3.1 不同TRTE组合下的图像对比度定量分析

9TR/TE组合下,图像对比度有较大区别。短TR2500 ms),不管TE怎样,T2加权都比较弱,灰质和白质之间的对比噪声比(CNR)一般都小于12。长TR6000 ms)虽然提高T2权重,但是由于扫描时间过长造成受试者运动伪影增多以及信噪比(SNR)降低约18%。中等TR4000 ms)配合中等TE120 ms),各组织信号衰减处于最佳状态,脑脊液、灰质、白质三者之间信号区分度最高,CNR值稳定且可重复性好。定量结果表明,此组合下脑脊液-灰质CNR28.6±3.7,明显大于其他组别(P<0.01),说明TRTE共同作用对于T2对比度起到关键性作用。

3.2 灰质与白质对比度优化结果

灰质与白质对比度是衡量脑部T2加权图像诊断价值的重要参数,在TR4000 msTE120 ms条件下,白质-灰质CNR最高(15.8±2.4),并且主观评分也最高(4.2±0.6)。但是短TE85 ms)由于横向弛豫不够充分,造成不同组织之间信号差别较小。而长TE160 ms)虽然增加了T2权重,但是由于信号衰减严重造成白质边界不清,从而影响结构可分辨性。表1展示了不同参数组合下定量对比度情况,从中可以看出中等TR和中等TE组合既保证了较高CNR又减少了扫描时间,有利于临床应用。

1 不同TR/TE组合下脑组织对比噪声比(CNR)及主观评分

TRms

TEms

白质-灰质CNR

灰质-脑脊液CNR

主观评分(05

2500

85

9.3±1.8

18.2±2.9

2.8±0.7

2500

120

10.7±2.1

21.4±3.1

3.1±0.6

2500

160

11.2±2.3

22.8±3.4

3.0±0.8

4000

85

13.5±2.0

24.1±3.2

3.7±0.5

4000

120

15.8±2.4

28.6±3.7

4.2±0.6

4000

160

14.9±2.6

27.3±4.0

3.9±0.7

6000

85

14.1±2.2

25.0±3.5

3.5±0.6

6000

120

15.2±2.5

29.1±3.9

3.8±0.7

6000

160

13.8±2.7

26.5±4.2

3.4±0.8

3.3 病理组织与正常组织的对比度改善评估

在有脑白质病变、腔隙性梗死以及炎性病灶的32个样本中,使用优化参数(TR 4000 ms/TE 120 msT2W-FSE序列明显增加了病灶与周围正常组织对比度。病灶边缘更加清楚,微小病灶(直径<5 mm)检出率比以往短TR方案增加12.5%。特别是在多发性硬化斑块和急性期小梗死灶中,优化后的CNR使得病灶信号强度与临近白质差别增大,从而降低了漏诊概率。同时,图像整体均匀性得到提高,避免了由于TE过长造成远端信号衰减伪影,有利于神经影像诊断。

4、结论

在脑部磁共振成像中,T2加权快速自旋回波序列图像对比度很大程度上受控于重复时间(TR)和回波时间(TE)。本文通过对九组不同TR/TE组合进行比较分析,发现TR 4000msTE 120ms组合在白质-灰质及灰质-脑脊液对比噪声比方面表现最好,同时兼顾扫描时间和信噪比稳定性[3]。该参数组合能够有效提高微小病灶检出率,也符合目前临床对于快速准确诊断的要求,为脑部T2W-FSE成像提供了一种可供推广的标准方案。

参考文献

[1]彭晓,陈兵,李想.不同回波时间与重复时间对脑部 T2-FSE 序列图像质量的影响 [J]. 实用放射学杂志,2024,40 (07):1123-1127.

[2]李昊,王佳伟.脑部 T2 加权快速自旋回波序列多参数联合优化与图像对比度研究 [J]. 医学影像学杂志,2023,33 (11):1892-1895.

[3]张泽宇,刘畅.磁共振 TRTE 参数匹配优化对颅脑 T2WI-FSE 图像信噪比及分辨力的提升价值 [J]. 放射学实践,2025,40 (02):201-205.


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