mr成像基礎(chǔ)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下關(guān)于氫質(zhì)子自旋特性的描述，錯誤的是A.自旋是氫質(zhì)子的固有屬性B.自旋產(chǎn)生磁矩，方向與自旋軸一致C.無外磁場時，質(zhì)子磁矩隨機分布D.外磁場中，質(zhì)子磁矩僅存在兩種取向（平行/反平行）答案：D（外磁場中質(zhì)子磁矩存在多種取向，但凈磁化矢量方向由多數(shù)平行于磁場的質(zhì)子決定）2.Larmor頻率的計算公式為A.ω=γ/B0B.ω=γB0C.ω=B0/γD.ω=γ2B0答案：B（Larmor頻率與磁旋比γ和主磁場強度B0成正比）3.超導(dǎo)型主磁體的工作溫度需維持在A.4.2K（液氦溫度）B.77K（液氮溫度）C.293K（室溫）D.100K（低溫環(huán)境）答案：A（超導(dǎo)線圈需在液氦溫度下保持零電阻狀態(tài)）4.梯度系統(tǒng)的主要功能是A.產(chǎn)生主磁場B.實現(xiàn)空間定位C.激發(fā)質(zhì)子共振D.接收MR信號答案：B（梯度場通過線性變化的磁場實現(xiàn)層面選擇、相位編碼和頻率編碼）5.關(guān)于射頻線圈的描述，正確的是A.發(fā)射線圈需覆蓋整個成像區(qū)域B.接收線圈靈敏度與覆蓋范圍正相關(guān)C.體線圈僅用于發(fā)射射頻信號D.表面線圈接收信號時信噪比低于體線圈答案：A（發(fā)射線圈需產(chǎn)生均勻射頻場，故需覆蓋成像區(qū)域；接收線圈靈敏度與覆蓋范圍負相關(guān)，表面線圈因靠近組織信噪比更高）6.自旋回波序列中，180°射頻脈沖的作用是A.激發(fā)質(zhì)子進動B.消除主磁場不均勻?qū)е碌南辔浑x散C.增加縱向磁化矢量D.產(chǎn)生自由感應(yīng)衰減信號答案：B（180°脈沖使質(zhì)子相位重聚，抵消主磁場不均勻引起的去相位）7.T1加權(quán)成像的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置是A.短TR（≤500ms）、短TE（≤30ms）B.長TR（≥2000ms）、長TE（≥80ms）C.短TR、長TED.長TR、短TE答案：A（短TR減少縱向弛豫差異被平均，短TE減少橫向弛豫影響，突出T1對比）8.化學(xué)位移偽影最易出現(xiàn)在A.相位編碼方向B.頻率編碼方向C.層面選擇方向D.任意方向答案：B（脂肪與水的質(zhì)子進動頻率差異在頻率編碼方向產(chǎn)生位移偽影）9.關(guān)于K空間的描述，錯誤的是A.K空間中心存儲圖像對比度信息B.K空間周邊存儲圖像細節(jié)信息C.相位編碼梯度決定K空間行位置D.頻率編碼梯度決定K空間列位置答案：D（頻率編碼梯度對應(yīng)K空間列的填充，而K空間列位置由采樣時間決定）10.擴散加權(quán)成像（DWI）中，b值增大時A.對水分子擴散的敏感性降低B.圖像信噪比升高C.擴散權(quán)重增加D.掃描時間縮短答案：C（b值反映擴散敏感程度，b值越大，擴散效應(yīng)在圖像中的權(quán)重越高）11.以下哪種組織的T1值最短A.脂肪B.肌肉C.腦脊液D.骨皮質(zhì)答案：A（脂肪分子運動頻率接近Larmor頻率，縱向弛豫最快，T1值最短）12.梯度回波序列（GRE）與自旋回波序列（SE）的主要區(qū)別是A.GRE使用180°脈沖重聚相位，SE使用梯度場重聚B.GRE翻轉(zhuǎn)角小于90°，SE使用90°脈沖激發(fā)C.GRE掃描時間更長D.GRE圖像T2對比更明顯答案：B（GRE通常使用小翻轉(zhuǎn)角（如10°-30°），減少縱向弛豫時間，縮短TR；SE使用90°脈沖激發(fā)）13.磁化準備快速梯度回波序列（MP-RAGE）主要用于A.彌散張量成像B.腦灌注成像C.三維T1加權(quán)高分辨成像D.波譜分析答案：C（MP-RAGE通過磁化準備脈沖和快速梯度回波采集，獲得高分辨率三維T1加權(quán)圖像）14.以下哪種偽影可通過增加相位編碼次數(shù)減輕A.化學(xué)位移偽影B.卷褶偽影C.運動偽影D.磁敏感偽影答案：B（卷褶偽影因相位編碼方向FOV不足導(dǎo)致，增加相位編碼次數(shù)可擴大FOV）15.關(guān)于T2弛豫的描述，正確的是A.僅反映組織本身的橫向弛豫B.比T2弛豫更快C.不受主磁場不均勻影響D.自旋回波序列顯示T2對比答案：B（T2是T2弛豫與主磁場不均勻共同作用的結(jié)果，衰減速度快于單純T2弛豫）二、填空題（每空1分，共20分）1.MRI的物理基礎(chǔ)是______現(xiàn)象，其核心是______在外加______和______作用下產(chǎn)生的信號變化。答案：核磁共振；氫質(zhì)子；靜磁場；射頻場2.主磁體按結(jié)構(gòu)可分為______、______和______三種類型，其中______型磁體場強穩(wěn)定性最好。答案：永磁型；常導(dǎo)型；超導(dǎo)型；超導(dǎo)3.梯度系統(tǒng)包括______、______和______三組梯度線圈，分別對應(yīng)______、______和______三個空間方向的定位。答案：X軸；Y軸；Z軸；頻率編碼；相位編碼；層面選擇4.射頻脈沖的兩個關(guān)鍵參數(shù)是______和______，前者決定激發(fā)的質(zhì)子范圍，后者決定縱向磁化矢量的翻轉(zhuǎn)角度。答案：帶寬；翻轉(zhuǎn)角（或翻轉(zhuǎn)角度）5.T1弛豫是______磁化矢量恢復(fù)的過程，又稱______弛豫；T2弛豫是______磁化矢量衰減的過程，又稱______弛豫。答案：縱向；自旋-晶格；橫向；自旋-自旋6.K空間的填充方式包括______、______和______，其中______方式可縮短掃描時間但可能降低信噪比。答案：順序填充；中心優(yōu)先填充；螺旋填充；螺旋填充（或部分K空間填充）7.擴散加權(quán)成像中，表觀擴散系數(shù)（ADC）的計算公式為______，其值越小提示組織內(nèi)水分子擴散越______。答案：ADC=-ln(S/S0)/b；受限三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述MRI空間定位的三個基本步驟及其對應(yīng)的梯度場作用。答案：MRI空間定位通過三個正交梯度場實現(xiàn)：①層面選擇：利用層面選擇梯度（如Gz）在Z軸方向施加線性磁場，結(jié)合特定頻率的射頻脈沖，僅激發(fā)某一層面內(nèi)的質(zhì)子；②相位編碼：在射頻脈沖激發(fā)后、信號采集前施加相位編碼梯度（如Gy），使不同Y位置的質(zhì)子產(chǎn)生相位差；③頻率編碼：在信號采集期間施加頻率編碼梯度（如Gx），使不同X位置的質(zhì)子進動頻率不同，通過傅里葉變換將頻率差異轉(zhuǎn)換為空間位置。2.比較T1加權(quán)成像（T1WI）和T2加權(quán)成像（T2WI）的參數(shù)設(shè)置及對比度機制。答案：參數(shù)設(shè)置：T1WI采用短TR（≤500ms）和短TE（≤30ms）；T2WI采用長TR（≥2000ms）和長TE（≥80ms）。對比度機制：T1WI主要反映組織縱向弛豫差異（T1值），短TR時，T1短的組織（如脂肪）縱向磁化恢復(fù)快，信號強（亮）；T2短的組織（如肌肉）恢復(fù)慢，信號弱（暗）。T2WI主要反映橫向弛豫差異（T2值），長TR使縱向磁化充分恢復(fù)，長TE時，T2長的組織（如腦脊液）橫向磁化衰減慢，信號強（亮）；T2短的組織（如腦灰質(zhì)）衰減快，信號弱（暗）。3.說明梯度回波序列（GRE）與自旋回波序列（SE）的主要區(qū)別（至少列出4點）。答案：①相位重聚方式：GRE使用梯度場反向重聚相位，SE使用180°射頻脈沖重聚；②翻轉(zhuǎn)角：GRE通常使用小翻轉(zhuǎn)角（10°-30°），SE使用90°翻轉(zhuǎn)角；③掃描時間：GRE因短TR可縮短掃描時間（比SE快數(shù)倍）；④對比機制：GRE同時反映T1、T2和質(zhì)子密度對比，SE主要反映T1或T2對比；⑤偽影敏感性：GRE對磁敏感偽影更敏感（因T2效應(yīng)），SE相對不敏感。4.分析化學(xué)位移偽影的產(chǎn)生機制及減輕方法。答案：產(chǎn)生機制：脂肪與水中的氫質(zhì)子因化學(xué)環(huán)境不同，進動頻率存在差異（約3.5ppm）。在頻率編碼方向，接收線圈將不同頻率的信號映射到不同位置，導(dǎo)致脂肪組織在頻率編碼方向出現(xiàn)位移偽影（如水在左，脂肪在右或相反）。減輕方法：①增加頻率編碼帶寬（減少頻率差異的空間映射誤差）；②使用脂肪抑制技術(shù)（如STIR、SPAIR）；③改變頻率編碼方向（將偽影移至不影響診斷的方向）；④提高主磁場均勻性（減少頻率離散）。5.簡述表面線圈的優(yōu)勢及適用場景。答案：優(yōu)勢：①高信噪比（SNR）：因線圈靠近成像區(qū)域，接收的信號強度與距離平方成反比，且噪聲主要來自線圈本身而非深部組織；②空間分辨率高：高SNR允許使用更小的體素；③局部覆蓋：可聚焦于特定解剖結(jié)構(gòu)，減少無關(guān)組織信號干擾。適用場景：①淺表組織成像（如膝關(guān)節(jié)、乳腺、顳頜關(guān)節(jié)）；②小器官成像（如眼眶、內(nèi)耳）；③需要高分辨率的部位（如脊髓、前列腺）。四、論述題（每題10分，共20分）1.詳述MRI對比度的影響因素及其作用機制。答案：MRI圖像對比度由多種因素共同決定，主要包括：（1）組織固有參數(shù)：①T1弛豫時間：反映縱向磁化恢復(fù)速度。T1短的組織（如脂肪）在短TR序列中信號強，T1長的組織（如腦脊液）信號弱，形成T1對比。②T2弛豫時間：反映橫向磁化衰減速度。T2長的組織（如腦脊液）在長TE序列中信號強，T2短的組織（如腦白質(zhì)）信號弱，形成T2對比。③質(zhì)子密度（ρ）：單位體積內(nèi)可激發(fā)的質(zhì)子數(shù)。質(zhì)子密度高的組織（如腦灰質(zhì)）信號強，密度低的組織（如骨皮質(zhì)）信號弱，形成質(zhì)子密度對比。④擴散系數(shù)（D）：水分子布朗運動的速度。擴散受限的組織（如急性期腦梗死）在DWI中信號高，擴散自由的組織（如正常腦實質(zhì)）信號低。（2）序列參數(shù)：①TR（重復(fù)時間）：控制縱向磁化恢復(fù)程度。短TR突出T1對比（因未完全恢復(fù)的縱向磁化差異被保留），長TR使縱向磁化充分恢復(fù)，減少T1影響。②TE（回波時間）：控制橫向磁化衰減程度。短TE時橫向磁化衰減少，突出質(zhì)子密度對比；長TE時衰減顯著，突出T2對比。③翻轉(zhuǎn)角（θ）：梯度回波序列中，小翻轉(zhuǎn)角（如15°）減少縱向弛豫時間，允許更短TR，主要反映T1和質(zhì)子密度對比；大翻轉(zhuǎn)角（如90°）接近自旋回波，增強T2對比。（3）特殊技術(shù)：①脂肪抑制：通過化學(xué)位移選擇（如SPGR）或短TI反轉(zhuǎn)恢復(fù)（STIR）抑制脂肪信號，突出其他組織對比（如腫瘤與脂肪的鑒別）。②磁化傳遞（MT）：飽和大分子結(jié)合水的質(zhì)子，減少自由水與結(jié)合水的磁化傳遞，增強病變（如多發(fā)性硬化斑塊）與正常組織的對比。③對比劑（Gd-DTPA）：縮短組織T1弛豫時間（順磁性效應(yīng)），使強化組織在T1WI中信號升高，用于顯示血腦屏障破壞或血管豐富區(qū)域。2.比較永磁型、常導(dǎo)型和超導(dǎo)型主磁體的特點（從場強范圍、均勻性、運行成本、維護要求、應(yīng)用場景五方面論述）。答案：（1）永磁型磁體：①場強范圍：0.1-0.3T（受材料限制，無法達到高場強）。②均勻性：一般（受溫度變化影響，均勻性隨時間逐漸下降）。③運行成本：低（無需冷卻系統(tǒng)，僅消耗少量電能用于梯度和射頻系統(tǒng)）。④維護要求：低（無液氦/液氮消耗，需定期校準磁場均勻性）。⑤應(yīng)用場景：基層醫(yī)院或?qū)鰪娨蟛桓叩臋z查（如四肢、盆腔常規(guī)成像）。（2）常導(dǎo)型磁體：①場強范圍：0.1-0.3T（電流通過銅線圈產(chǎn)生磁場，高場強需大電流，發(fā)熱嚴重）。②均勻性：中等（需持續(xù)供電維持磁場，溫度穩(wěn)定性影響均勻性）。③運行成本：高（大電流導(dǎo)致電能消耗大，需配套冷卻系統(tǒng)散熱）。④維護要求：較高（需定期檢查線圈絕緣性，防止過熱損壞）。⑤應(yīng)用場景：早期MRI設(shè)備，現(xiàn)已基本被淘汰。（3）超導(dǎo)型磁體：①場強范圍：1.5T-7.0T（常用1.5T和3.0T，7.0T為科研用）。②均勻性：高（低溫環(huán)境下線