磁共振血管成像技术--常见的血流形式及血流信号

血液的T1值很长，在1.5T场强下约为1200ms，因此呈现相对低信号。

由于血液具有较长的T2值，在T2WI可表现为高信号。

MRA不但提供血管的形态信息，还可提供血流的方向、流速、流量等定量信息。

所有的MRA技术都是利用或针对血流的某方面特性进行成像的。

一、血流的常见形式。多数MRA技术是利用血液的流动效应来成像的，有些MRA技术即便不是利用血液流动效应来进行成像，但血液流动特性依然会影响血液信号。

1、平流（理想状态，实际上并不存在）。

2、层流

3、湍流（形成漩涡）

血管里的血流通常是层流和湍流同时存在或交替出现。

N_R=ρDV/η (N_R为雷诺数，代表惯性力和粘滞度的比率，ρ为血液密度，D为血管直径，V为血流平均速度，η为血液粘滞度)

N_R<2000趋于层流；N_R>3000趋于湍流。

管径越大、流速越快、粘滞度越低越容易导致湍流的产生。

另外，血管狭窄、血管壁粗糙、血管分叉处、血管转弯或迂曲会导致湍流。

血流信号取决于血流形式、血流方向、血流速度、脉冲序列及成像参数。

二、表现为低信号的血流

1、流空效应：血流方向垂直于扫描层面（TE/2越长，流空效应越明显）。

2、扫描层面内质子群位置移动造成的信号衰减。（扫描层面与血流方向平行）180度脉冲可以剔除主磁场恒定不均匀造成的质子失相位。尽管在扫描层面内流动的血流在TE/2时间段内仍在扫描层面内，但与90度脉冲时相比，质子群在层面的位置发生改变，其所处主磁场环境发生了变化，180度脉冲不能纠正主磁场不均匀造成的质子群失相位，因此与静止组织相比，流动质子群的信号发生衰减。

3、层流流速差别造成的失相位。

4、层流引起的分子旋转造成的失相位。

5、湍流。使血流出现方向和速度无规律的运动，因而体素内的质子群将失相位，MR信号明显衰减。湍流容易发生在血管狭窄处的远侧、血管分叉处、血管转弯处、动脉瘤等部位。

6、血流的长T1特性。在某些TR和TE很短的超快速T1WI中，流动对血液的信号影响很小，决定血液信号的主要是其T1值。血液的T1值很长，在1.5T场强下约为1200ms，因此呈现相对低信号。

三、表现为高信号的血流

1、流入增强效应。如果血流垂直或基本垂直于扫描层面，同时所选用的TR比较短，这样层面内静止组织的质子群因没有足够的时间发生充分的纵向弛豫，出现饱和现象，因而信号发生衰减。而对于血流来讲，总有未经激发的质子群流入扫描平面，经射频脉冲激发后产生较强的信号，与静止组织相比表现为高信号。流入增强效应常出现在梯度回波序列，也可出现在自旋回波序列。在二维多层面扫描时，血流上游方向第一层内血流的流入效应最强，信号高，而血流方向的其他层面内由于血流中饱和的质子群逐渐增多，信号逐渐减弱。

2、舒张期假门控现象。舒张中末期血流速度很慢，受流动影响很少，主要受血液T1值和T2值的影响，可表现为信号增高甚至呈现高信号。TR与心动周期相吻合。

3、偶回波效应。SE多回波成像时，奇数回波的图像上血流表现为低信号，偶数回波的图像上表现为高信号。也叫偶回波相位重聚。众所周知，质子的进动频率及相位与磁场强度有关，在梯度磁场中质子的位置改变将引起进东频率和相位的变化。如果质子群沿着相位编码方向移动，则偶数次线性变化的梯度磁场可使相位已经离散的质子群又发生相位重聚，因而出现强度较高的血流信号。偶回波效应在肝脏SE多回波序列上常常可以看到，如肝静脉和肝内的门静脉分支在第一回波（PD）表现为低信号，在第二回波（T2WI）表现为高信号。FSE由于采用连续的180度脉冲产生长短不一的回波链，实际上回波链中有一半回波属于奇数回波，另一半为偶数回波，因此利用FSE进行T2WI，也会出现偶回波效应，如在肝脏FSE T2WI上，肝静脉或肝内门静脉分支常可表现为高信号。

4、非常缓慢的血流。椎旁静脉丛或盆腔静脉丛等血管内的血流非常缓慢，流动造成的失相位或流空效应表现的不明显，那么这些血管内血流的信号与流动本身关系不大，而主要取决于血液的T1和T2值，由于血液具有较长的T2值，在T2WI可表现为高信号。

5、血流在梯度回波序列上表现为高信号。与SE序列不同，GRE序列的回波是利用梯度场的切换产生的，而梯度场的切换不需要进行层面选择，因此受小角度激发产生宏观横向磁化矢量的血流尽管离开了扫描层面，但只要不超出有效梯度场和采集线圈的有效范围，还是可以感受梯度场的切换而产生回波，因而不表现为流空而呈现相对高的信号强度。

6、利用超短TR和TE的Balance-SSFP序列血流呈现高信号。TR<5ms,TE<2ms，即便是较快的动脉血流，流动（包括层流和湍流）对图像的影响也很小。该序列上，组织的信号强度取决于T2/T1，因此血液T2值较长的特点得以表现出来，无论是动脉血还是静脉血都呈现高信号。

7、利用对比剂。超短TR和超短TE的梯度回波T1WI序列，血液的信号受流动影响很小，而主要取决于T1值，由于TR很短，一般的组织因饱和而呈现较低信号，这时静脉团注对比剂缩短血液的T1值（明显短于脂肪的T1值），这时血液为高信号。