如何快速掌握组织质子密度大小的测量方法

关于质子密度的重要性，我们在前文MRI中不可忽略的质子密度中就已经阐述得比较清楚了，见下图，两种不同的组织在不同质子密度下的对比度变化，可以看出质子密度不同两种组织的对比度不同，这对于认真想要改变序列参数的人来说是很重要的，因此我们必须要掌握如何去知道某种组织的质子密度测量方法。

关于质子密度，我们听到最多的就是长TR短TE可以用来行质子密度成像，为何是长TR短TE，其实在前文我们也有提及，无非就是利用长TR来消除T1的影响，短TE消除T2的影响，剩下的就是质子密度，但这样的参数一般是利用于自旋类回波序列，而且成像时间非常长(因为TR比较长)，以至于我们需要掌握一种新的可以用于质子密度快速成像的序列。提到快速成像，我们不得不想到梯度回波，那梯度回波需要什么样的参数才可以做质子密度成像，且扫描时间需要多久？需要什么参数，还要从梯度回波的信号公式分析，这里用的是扰相梯度回波，其信号公式见图2公式1。

从图2公式1中还可以发现在扰相梯度回波序列中，其信号可调参数除了与TR、TE外，还与θ有关。要实现质子密度成像，其三者之间是如何配合的？因梯度回波序列的翻转角在0°☞90°间变化，所以当我们取极限角度值时有如下图3公式2，可以看出随着θ的减小，越趋近于质子密度成像；当TE和TR趋近于0时，也越趋近于质子密度成像，见公式3、4。因此结合公式2、3、4可以得出当TR、TE，θ取得很小时就会有质子密度成像，见图3公式5。

根据图3当TR、TE，θ取得很小时就会有质子密度成像，但是TR是否可以取很小很小，这里必须要打一个问号。当要同时修改TR、θ时，我们必须要考虑到T1权重，在前文用扰相梯度回波做mapping时，翻转角该如何选取？中我们讲到了要降低T1权重，必须要让θ小于恩斯特角θ，让我们看看图4公式1，然后我们来看看TR与恩斯特角θ的关系，从图5可以看出TR越大恩斯特角θ越大，也就是说TR越小恩斯特角θ越小，也就说当TR取很小很小的时候，θ也要取得很小，再加上T1越长恩斯特角θ越小，这样就会造成很小的θ也存在T1权重，因此我们可以把TR适当增加，让恩斯特角θ变大，然后再取小θ，这样就可以有效避免T1权重得出质子密度加权。

然后我们根据分析的思路来确定扫描参数，本次扫描序列用VIBE序列，θ=2°、TR=20ms、TE=2.4ms、并行采集2，3D采集48层，时间为1分钟。得图6图像，从中可以看出脑脊液得质子密度为399，白质为262，灰质为287，如果我们也脑脊液为参考，那么脑脊液的比例为399/399=1，白质比例为0.65，灰质比例为0.72，这样的结果是我们在一些参考书中可以看到的。