复旦大学：核磁共振成像实验室实验讲义_实验八 硬脉冲CPMG序列测量T2

实验八硬脉冲CPMG序列测量T2 实验目的 1、掌握CPMG序列的特点 2、掌握用CPMG序列测量T2时间的原理和方法 3、了解采集参数对于回波链的影响; 、实验器材: 约10mm高的大豆油试管样品:NM20台式磁共振成像仪。 三、实验原理: 、硬脉冲CPMG序列 硬脉冲 CPMG序列是在自旋回波脉冲序列基础上,多次施加180度脉冲, 从而得到多个回波信号的回波脉冲序列,其序列结构和回波情况如图1所示 90°180°180°180°180° 心 -x--m 图1CPMG序列示意图 在90°脉冲之后,经过时间τ的散相之后,再加上180°的重聚脉冲,在t=2r 时刻得到第一个回波信号,之后又开始散相运动,在t=3r时,再施加第二个180 的重聚焦脉冲,同样会在t=4τ时,横向磁化矢量又会汇聚而形成第二个回波信 号,如此重复,可产生多个回波信号,不过回波信号的幅度在逐步减小 2、应用CPMG进行组织T2时间的测量 硬脉冲CPMG可以用来测量物质的T2值,因为在90°脉冲之后,分别在 =r,3r,5r…,(2n-1)x时在Y轴上施加180°RF脉冲,就会分别在

实验八 硬脉冲 CPMG 序列测量 T2 一、 实验目的： 1、掌握 CPMG 序列的特点； 2、掌握用 CPMG 序列测量 T2 时间的原理和方法； 3、了解采集参数对于回波链的影响； 二、实验器材： 约 10mm 高的大豆油试管样品；NMI20 台式磁共振成像仪。 三、实验原理： 1、硬脉冲 CPMG 序列 硬脉冲 CPMG 序列是在自旋回波脉冲序列基础上，多次施加 180 度脉冲， 从而得到多个回波信号的回波脉冲序列，其序列结构和回波情况如图 1 所示。 图 1 CPMG 序列示意图 在 o 90 脉冲之后，经过时间t 的散相之后，再加上 o 180 的重聚脉冲，在t = 2t 时刻得到第一个回波信号，之后又开始散相运动，在t = 3t 时，再施加第二个 o 180 的重聚焦脉冲，同样会在t = 4t 时，横向磁化矢量又会汇聚而形成第二个回波信 号，如此重复，可产生多个回波信号，不过回波信号的幅度在逐步减小。 2、应用 CPMG 进行组织 T2 时间的测量 硬脉冲 CPMG 可以用来测量物质的 T2 值，因为在 o 90 脉冲之后，分别在 t = t ,3t ,5t ,L,(2n -1)t 时 在 Y 轴 上施加 o 180 RF 脉冲， 就 会 分 别 在

=2r,4r,6x,…,2nr时得到相应的回波信号,从而得到一个回波波列,由每个回 波峰值M,(O)=Me/,形成的指数衰减曲线就是T2衰减曲线,因此可以利 用这个峰值衰减规律来测得样品的T,值。 四、实验步骤 、启动计算机,点击桌面参进入到如图2界面。再点击M按 钮进入 WinMRIXP操作界面,如图3 MRjx按钮 径独像线验 MRIJX-Advar③ 上刹题电子科有公可 shangha NiurnR 图2核磁共振成像技术实验仪软件界面 团许:医距1) 图3 WinMRIXP操作界面

t = 2t ,4t ,6t ,L,2nt 时得到相应的回波信号，从而得到一个回波波列，由每个回 波峰值 2 2 / 0 ( ) n T y M t M e - t = ，形成的指数衰减曲线就是T2 衰减曲线，因此可以利 用这个峰值衰减规律来测得样品的T2值。 四、实验步骤： 1、启动计算机，点击桌面图标 进入到如图 2 界面。再点击 按 钮进入 WinMRIXP 操作界面，如图 3 MRIjx 按钮 图 2 核磁共振成像技术实验仪软件界面 图 3 WinMRIXP 操作界面

2、将装有10mm高大豆油的样品管小心放置入磁体柜上方样品孔内。 3、开启射频单元及梯度放大器的电源(如下两图)。 P0wER按钮 日B 上海出边电子料技有阻公司 NM200射频单元面板 POWER廾关 上海电子科技有阻公 NM2011梯度单元面板 4、重复实验一和实验二的内容,使系统处于磁共振实验状态。 5、选择Dm下的硬脉冲FID序列(参照实验二步骤4),根据实验三的内容 调节PⅠ值使信号幅值达到最大值,记录下来此时的PI值,此时的射频脉冲即 为900射频 6、点击Dem按钮,选择硬脉冲CPMG( H CPMGID)序列,点击 按钮。其序列图如图2所示,主要由一个90度射频脉冲和多个180度射频脉冲, 及其各自的回波信号组成

2、将装有 10mm 高大豆油的样品管小心放置入磁体柜上方样品孔内。 3、开启射频单元及梯度放大器的电源（如下两图）。 NM2010 射频单元面板 NM2011 梯度单元面板 4、重复实验一和实验二的内容，使系统处于磁共振实验状态。 5、选择 下的硬脉冲 FID 序列（参照实验二步骤 4），根据实验三的内容 调节 P1 值使信号幅值达到最大值，记录下来此时的 P1 值，此时的射频脉冲即 为 900 射频。 6、点击 按钮，选择硬脉冲 CPMG（H_CPMG1D）序列，点击 按钮。其序列图如图 2 所示，主要由一个 90 度射频脉冲和多个 180 度射频脉冲， 及其各自的回波信号组成

请选择本冲房测硬脉冲 CPMG图脉冲序列图 TISRI D) 自旋回波 码(s_ FCodngsEID 自旋回波成像(s_sE20 梯度回波成像sGE2D OK按钮 X Cyce 图2 7、设置好中心频率(参照实验二步骤4),D1开始可设置为4000,D2的 值设置为D2=2Dl;将Pl值设置为第2步找到的值,P2的值一般设置为P2= 2P1;TD的设置8192,在硬脉冲CPMG序列中最主要的一个参数就是回波个 数C1的设置,改变C1的值,就能改变在窗口中观察到的回波个数,C1设置为 4个(具体参数见图3) 采样一维处理90度脉宽 Paramete P了 125 120 D1(us) 40004180度脉宽110 10 0ms)100 92 85 Sw(KHz) 2000 DFW(KHz) 300 70 SFI(MHz) 01Ht)1584800 60 50 45 NCD 回波个数 30 10 图3硬脉冲CPMG参数栏 8、单击使用工具栏里的单次采集Gs工具,逐步仔细调节P1和P2的值, 以及DI和D2参数,使最终效果接近于图4的效果

硬脉冲 CPMG 脉冲序列图 OK 按钮 图 2 7、设置好中心频率（参照实验二步骤 4），D1 开始可设置为 4000， D2 的 值设置为 D2＝2D1；将 P1 值设置为第 2 步找到的值，P2 的值一般设置为 P2＝ 2P1； TD 的设置 8192，在硬脉冲 CPMG 序列中最主要的一个参数就是回波个 数 C1 的设置，改变 C1 的值，就能改变在窗口中观察到的回波个数，C1 设置为 4 个(具体参数见图 3)。 90 度脉宽 180 度脉宽 回波个数 图 3 硬脉冲 CPMG 参数栏 8、单击使用工具栏里的单次采集 工具，逐步仔细调节 P1 和 P2 的值， 以及 D1 和 D2 参数，使最终效果接近于图 4 的效果

a winIkIIP 文件[选项[】采样[1一增处理】二维处理[助 采样|一维处理|二维处理 DFW(KHE)30.0 FM)22 o101)6040 43000 通过多次累加采择数 当脉冲序列硬冷GD) 图4 9、其它条件不变,将回波个数C1分别设置为2、4、6、8、10,并再次调 节上述各参数,分别观察回波信号的改变情况。如图4所示为C1为8时的参考 波形。 文件]选项[Q】采样[]一维处理[]二维处理号劫 采|一处理二维处理 32 D2(us) 0204 o+60800 3.4 网如四 号的频率F的偏移 当前脉冷序列硬影冷0LwD)

图 4 9、其它条件不变，将回波个数 C1 分别设置为 2、4、6、8、10，并再次调 节上述各参数，分别观察回波信号的改变情况。如图 4 所示为 C1 为 8 时的参考 波形

图4C1为8时的CPMG参考回波序列 10、其它参数不变,分别改变采样点数TD为40%6、6154、8192、10240, 观察回波信号的波形变化,并总结规律。 11、其它参数不变,分别改变SW为50、100、150、200,观察回波信号的 波形变化,并总结规律。 12、根据7、8步骤总结出来的规律,设定C1为10,调节TD和SW的值, 使得窗口中完全显示出10个回波链。 13、在9步骤的基础上,分别测量10个回波的幅值,并记录在下表中。 14、单击工具栏中的T1T2拟合按钮,输入11步骤测量的数据,完成T2的 计算。 五、实验结果 1、测量数据表 回波编号时间 幅值 回波编号时间 幅值 2345 6789 2、最后计算得到的T2 六、结果讨论与思考题 1、单个回波的幅值按照何种规律衰减? 2、回波链长度是否可以无限?

图 4 C1 为 8 时的 CPMG 参考回波序列 10、其它参数不变，分别改变采样点数 TD 为 4096、6154、8192、10240， 观察回波信号的波形变化，并总结规律。 11、其它参数不变，分别改变 SW 为 50、100、150、200，观察回波信号的 波形变化，并总结规律。 12、根据 7、8 步骤总结出来的规律，设定 C1 为 10，调节 TD 和 SW 的值， 使得窗口中完全显示出 10 个回波链。 13、在 9 步骤的基础上，分别测量 10 个回波的幅值，并记录在下表中。 14、单击工具栏中的 T1T2 拟合按钮，输入 11 步骤测量的数据，完成 T2 的 计算。 五、实验结果 1、测量数据表 回波编号 时间 幅值 回波编号 时间 幅值 1 6 2 7 3 8 4 9 5 10 2、最后计算得到的 T2= ； 六、结果讨论与思考题 1、单个回波的幅值按照何种规律衰减？ 2、回波链长度是否可以无限？