2025年MRI成像基礎(chǔ)相關(guān)試題(十)及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)于Larmor頻率的表述，正確的是：A.僅與主磁場強度有關(guān)B.計算公式為f=γ×B0/2π（γ為氫質(zhì)子旋磁比，B0為主磁場強度）C.1.5T場強下氫質(zhì)子Larmor頻率約為42.58MHzD.場強越高，Larmor頻率越低2.T2弛豫主要反映的是：A.自旋-晶格弛豫過程B.自旋-自旋弛豫過程C.縱向磁化矢量恢復速度D.橫向磁化矢量因主磁場不均勻性衰減的速度3.梯度回波（GRE）序列中，為獲得T2加權(quán)對比，需采用：A.短TR、短TEB.長TR、長TEC.短TR、長TED.長TR、短TE4.釓對比劑（Gd-DTPA）縮短T1弛豫時間的主要機制是：A.增加組織磁敏感性B.與水分子形成配位鍵，加速質(zhì)子弛豫C.直接吸收射頻能量D.改變主磁場均勻性5.K空間中心區(qū)域主要影響圖像的：A.空間分辨率B.對比度C.信噪比D.偽影程度6.化學位移偽影最易出現(xiàn)在以下哪個方向？A.相位編碼方向B.頻率編碼方向C.層面選擇方向D.任意方向無差異7.關(guān)于梯度系統(tǒng)的描述，錯誤的是：A.包括X、Y、Z三個正交梯度線圈B.梯度場強越高，空間分辨率越低C.梯度切換率影響成像速度D.梯度線性度影響圖像幾何畸變程度8.信噪比（SNR）與下列哪項參數(shù)呈正相關(guān)？A.體素體積B.回波時間（TE）C.翻轉(zhuǎn)角（小角度）D.接收帶寬9.磁敏感加權(quán)成像（SWI）的核心技術(shù)是：A.利用T1加權(quán)對比B.增強組織T2弛豫差異C.檢測組織內(nèi)磁化率差異引起的相位變化D.縮短掃描時間10.3.0TMRI相比1.5TMRI，優(yōu)勢不包括：A.更高的信噪比B.更短的掃描時間C.更少的磁化率偽影D.更清晰的腦功能成像（fMRI）二、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述T1加權(quán)成像（T1WI）與T2加權(quán)成像（T2WI）的參數(shù)設(shè)置差異及對比機制。2.梯度回波序列（GRE）與自旋回波序列（SE）的主要區(qū)別有哪些？3.化學位移偽影的產(chǎn)生機制是什么？列舉3種抑制該偽影的方法。4.簡述K空間中心數(shù)據(jù)與周邊數(shù)據(jù)對MRI圖像的不同影響。5.運動偽影可分為哪幾類？針對呼吸運動偽影，常用的抑制策略有哪些？三、論述題（每題10分，共50分）1.從核磁共振物理原理出發(fā)，詳細分析T1加權(quán)像、T2加權(quán)像和質(zhì)子密度加權(quán)像（PDWI）的對比度形成機制及參數(shù)選擇依據(jù)。2.對比自旋回波（SE）、快速自旋回波（FSE）、梯度回波（GRE）和回波平面成像（EPI）四種序列的優(yōu)缺點，并結(jié)合臨床應用場景說明各自的適用范圍。3.某患者因腹部占位需行MRI檢查，掃描過程中易出現(xiàn)呼吸運動偽影、化學位移偽影和磁化率偽影。請結(jié)合偽影產(chǎn)生機制，設(shè)計一套多模態(tài)序列掃描方案（包括序列選擇、參數(shù)設(shè)置、偽影抑制技術(shù)）以提高圖像質(zhì)量。4.信噪比（SNR）是MRI圖像質(zhì)量的核心指標。請從設(shè)備硬件（如主磁場、射頻線圈）、脈沖序列參數(shù)（如TR、TE、翻轉(zhuǎn)角）及掃描策略（如層厚、激勵次數(shù)）三個層面，論述提高SNR的具體策略及各策略的局限性。5.場強是MRI設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，目前臨床常用1.5T、3.0T，科研領(lǐng)域涉及7.0T。請對比不同場強在神經(jīng)成像（如腦腫瘤）、肌肉骨骼成像（如膝關(guān)節(jié)）和腹部成像（如肝臟）中的應用差異，分析高場強的優(yōu)勢與潛在挑戰(zhàn)。答案一、單項選擇題1.B（Larmor頻率公式為f=γ×B0/2π，1.5T時約63.87MHz，場強越高頻率越高，故B正確）2.B（T2弛豫為自旋-自旋弛豫，橫向磁化矢量衰減；T1為自旋-晶格弛豫，縱向恢復；主磁場不均勻性導致的是T2弛豫，故B正確）3.C（GRE序列中，長TE可增強T2加權(quán)對比，TR影響T1權(quán)重，故C正確）4.B（Gd3+有7個未成對電子，與水分子配位后形成“電子-質(zhì)子”偶極相互作用，加速質(zhì)子弛豫，縮短T1，故B正確）5.B（K空間中心存儲低頻信息，決定對比度；周邊存儲高頻信息，決定空間分辨率，故B正確）6.B（化學位移偽影因脂肪與水質(zhì)子進動頻率差異，在頻率編碼方向出現(xiàn)位移，相位編碼方向為重疊偽影，故B正確）7.B（梯度場強越高，空間分辨率越高；梯度切換率越快，成像速度越快，故B錯誤）8.A（SNR與體素體積（層厚×像素面積）成正比，與TE（T2衰減）、接收帶寬（噪聲增加）成反比；小角度翻轉(zhuǎn)角降低SNR，故A正確）9.C（SWI通過相位圖突出磁化率差異（如靜脈血、鐵沉積），屬于T2加權(quán)，故C正確）10.C（3.0T場強更高，磁化率偽影（如金屬、空氣-組織界面）更明顯，故C錯誤）二、簡答題1.參數(shù)設(shè)置：T1WI采用短TR（300-800ms）、短TE（10-30ms）；T2WI采用長TR（2000-4000ms）、長TE（80-120ms）。對比機制：T1WI反映組織T1弛豫差異（T1短的組織如脂肪呈高信號）；T2WI反映T2弛豫差異（T2長的組織如水呈高信號）。2.主要區(qū)別：①射頻激勵：SE使用90°+180°脈沖，GRE使用小角度激勵（如10°-30°）；②回波產(chǎn)生：SE通過180°脈沖消除主磁場不均勻性（T2加權(quán)），GRE依賴梯度反向（T2加權(quán)）；③掃描時間：GRE短于SE；④對比權(quán)重：SE以T1/T2加權(quán)為主，GRE可實現(xiàn)T1/T2/質(zhì)子密度加權(quán)；⑤偽影：SE對磁化率偽影不敏感，GRE更敏感。3.機制：脂肪（約-3.5ppm）與水（0ppm）質(zhì)子在同一磁場下進動頻率不同，頻率編碼時因采樣頻率固定，導致兩者在圖像上的位置偏移（頻率編碼方向）或信號重疊（相位編碼方向）。抑制方法：①頻率選擇脂肪飽和（施加脂肪頻率的預脈沖）；②反相位成像（利用同反相位信號差異抑制脂肪）；③增加接收帶寬（縮小頻率編碼方向像素位移）；④使用短TE（減少相位積累差異）。4.K空間中心（低頻區(qū)）存儲圖像的對比度信息，決定組織間信號差異（如灰白質(zhì)對比）；周邊（高頻區(qū)）存儲細節(jié)信息，決定空間分辨率（如邊緣銳利度）。中心數(shù)據(jù)缺失會導致圖像模糊但仍有對比，周邊數(shù)據(jù)缺失會導致細節(jié)丟失但對比保留。5.運動偽影分類：生理性（呼吸、心跳、胃腸蠕動）、自主性（患者移動）、不自主性（震顫）。呼吸運動偽影抑制策略：①呼吸門控（采集與呼吸周期同步）；②屏氣掃描（短TR/TE序列如FLASH）；③導航回波技術(shù)（監(jiān)測膈肌位置，僅采集穩(wěn)定期數(shù)據(jù)）；④并行采集（減少相位編碼步數(shù)，縮短掃描時間）；⑤施加呼吸補償梯度（校正周期性運動）。三、論述題1.物理原理：核磁共振中，組織的縱向磁化矢量（Mz）恢復遵循T1弛豫（Mz=Mz0(1-e^(-TR/T1))），橫向磁化矢量（Mxy）衰減遵循T2弛豫（Mxy=Mxy0e^(-TE/T2)）。T1WI：短TR（TR<<T1長組織的T1值）、短TE（TE<<T2差異），此時Mz恢復主要由T1決定（T1短的組織如脂肪Mz恢復快，信號高；T1長的組織如水Mz低，信號低）。T2WI：長TR（TR>>T1差異，Mz充分恢復）、長TE（TE接近或大于T2差異），此時Mxy衰減主要由T2決定（T2長的組織如水Mxy衰減慢，信號高；T2短的組織如腦白質(zhì)信號低）。PDWI：長TR（Mz充分恢復）、短TE（Mxy未顯著衰減），信號主要反映質(zhì)子密度（H+含量），質(zhì)子密度高的組織如腦灰質(zhì)信號略高于白質(zhì)。2.序列對比：SE：優(yōu)點是圖像對比度穩(wěn)定、偽影少（180°脈沖消除主磁場不均勻性）；缺點是掃描時間長（TR×NEX×相位編碼數(shù)）。臨床用于需要高對比的部位（如脊髓、腦實質(zhì)）。FSE：通過快速發(fā)射多個180°脈沖采集多個回波（ETL>1），縮短掃描時間；缺點是T2加權(quán)時易出現(xiàn)脂肪信號增高（脂肪T2較長）、磁敏感偽影。臨床用于腹部、盆腔等需要快速成像的部位。GRE：小角度激勵+梯度回波，掃描時間短（TR可至數(shù)毫秒）；缺點是T2加權(quán)對磁化率敏感（易產(chǎn)生金屬偽影）、信噪比低于SE。臨床用于動態(tài)增強（如肝臟灌注）、血管成像（MRA）。EPI：單次激發(fā)采集所有K空間數(shù)據(jù)（掃描時間<100ms），極快；缺點是圖像畸變（梯度非線性）、信噪比低。臨床用于DWI（彌散加權(quán)）、fMRI（腦功能）。3.掃描方案設(shè)計：序列選擇：T1WI采用屏氣GRE（如LAVA），T2WI采用呼吸門控FSE或半傅里葉單次激發(fā)FSE（SS-FSE），DWI采用EPI結(jié)合呼吸導航。參數(shù)設(shè)置：T1WI（TR=3.5ms，TE=1.2ms，翻轉(zhuǎn)角12°）；T2WI（TR=4000ms，TE=90ms，ETL=16）；DWI（b=0,800s/mm2，TE=60ms）。偽影抑制：①呼吸運動：T1WI屏氣（15-20s），T2WI使用導航回波（監(jiān)測膈肌位置，僅采集呼氣末數(shù)據(jù)）；②化學位移：T2WI施加頻率選擇脂肪飽和，DWI采用反相位預脈沖；③磁化率：縮短TE（減少T2衰減），使用并行采集（如ASSET，減少相位編碼數(shù)）。4.提高SNR的策略：設(shè)備硬件：①主磁場（B0）：SNR∝B0^1.5（1.5T→3.0TSNR提升約2.8倍），但場強過高（如7.0T）會增加SAR（比吸收率）和磁化率偽影；②射頻線圈：表面線圈（近距離接收信號）>體線圈，相控陣線圈（多通道接收+并行采集）可提高SNR。脈沖序列參數(shù)：①延長TR（Mz充分恢復，信號增強），但掃描時間增加；②縮短TE（減少T2/T2衰減），但可能影響對比權(quán)重；③增大翻轉(zhuǎn)角（接近90°），但SAR升高且TR需延長。掃描策略：①增加層厚（體素體積增大），但空間分辨率下降；②增加激勵次數(shù)（NEX），SNR∝√NEX，但掃描時間線性增加；③減小接收帶寬（減少噪聲），但可能增加化學位移偽影。5.不同場強應用差異：神經(jīng)成像（腦腫瘤）：3.0T相比1.5T，SNR更高，可實現(xiàn)3D高分辨T1增強（如0.5mm層厚），更清晰顯示腫瘤邊界；7.0T可顯示微小血管（如毛細血管網(wǎng)）和鐵沉積（如膠質(zhì)增生），但磁化率偽影（如鼻竇周圍）更明顯，SAR限制掃描時間。肌肉骨骼（膝關(guān)節(jié)）：1.5T已能清晰顯示韌帶、軟骨；3.0T可實現(xiàn)T2mapping（定量評估軟骨損傷），但對金屬內(nèi)固定患者偽影更顯著；7.0T可顯示軟骨層內(nèi)膠原纖維排列，但患者舒適度低（噪聲大、claustrophobia）。