Page 17 - 分子轉譯影像中心季刊 IX

文/邱劭傑

簡介：
一般來說磁振造影上組織對比的來源有三：一、水分子的自旋熱弛緩效應。
二、水分子運動，包含擴散、灌流、血流及組織成分改變。三、在外加強磁場下
分子產生的電子雲極化效應。其中，電子雲極化作用會產生一種對抗磁場，即是
分子內的化學位移(chemical shift)屏蔽現象；而分子對外則會產生一不均勻的磁

場，這也就是磁化率效應。磁化率是用來描述材料導磁的能力，而在磁振造影技
術中，恰可利用不同組成磁化率不同的特性，表現出組織結構上的對比。
然 而 ，QSM跟一般認知上的磁化率權重影像(Susceptibility Weighted
Imaging, SWI)以及T2*權重影像不盡相同。首先這三者皆由gradient echo(GRE)
所得訊息組成的影像，其中，T2*對比是直接由弛緩效應快慢的差異所決定；但
若是由GRE所得到的相位分佈(phase)再進一步對T2*去衰減而增強組織間對比，
就是我們平常所認識的磁化率權重影像(SWI)。可是深究起來，單一像素的相位
資訊，其實會由周遭組織的磁化率共同貢獻的，與兩者的距離和方向有關，故於
邊緣區域或微細的變化中，常會被覆蓋而忽略掉。所以想得到局部微小的磁化率
變化，原來的 GRE phase就必須反推回到未被背景覆蓋的狀態，再重新運算才能
得到更多、更準確的組織對比，這就是磁化率定量技術(QSM)。[deoxyHb

molar susceptibility χ =10765 ppb]
dHb

圖一、QSM製作的關鍵步驟。Step 0：利用3D GRE所取得的全域資訊，經運算後得到像素
強度影像(magnitude)和相位(wrapped phase)，此相位再經由展開演算法反推回原連續性分
佈資訊(unwrapped phase)；Step 1：由unwrapped phase取得背景資訊並以跌代演算分離
背景資訊和組織磁化率分佈資訊(tissue field)；Step 2：最後由tissue field結合magnitude計
算生成QSM。