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磁共振成像序列及应用


•SE序列结构
180 90
回波
180
90
回波
TE TR
TE:回波时间 TR:重复时间
•TR决定图像的T1成分 •TE决定图像的T2成分
•很 长 的 TR-- 所 有 的 组 织 T1 完 全 弛 豫-剔除图像的T1弛豫差别
•很短的TE可基本剔除图像的T2成分
长TR(>2000ms) 长TE(>50ms)
•90度激发脉冲关闭后,所产生的横向磁化 矢量很快衰减--自由感应衰减(FID)
•横向磁化矢量的衰减是由于质子失相位
• 质子失相位的原因
1. 质子小磁场的相互作用造成磁场不均 匀(随机)--真正的T2弛豫
2. 主磁场的不均匀(恒定),后者是造 成质子失相位的主要原因
•1+2产生的横向磁化矢量衰减实际上为T2*弛豫
(1)FSE-T1WI序列
由于SE-T1WI图像质量好,对比佳,时间不 太长,因而仍是临床上最常用的T1WI序列。 FSE-T1WI在临床上相对较少使用。
FSE-T1WI的ETL常为2-4 临床应用:
– 脊柱脊髓 – 四肢关节 – 心脏成像 – 盆腔成像
FSE-T1WI的优缺点
•优点:
比SE-T1WI快速,甚至可以屏气扫描
TE最短 TR接近组织T1值 T2WI TR>2000ms TE 目标组织T2+30%
FSE序列重要参数改变产生的效果
ETL越长
成像越快 图像SNR越低 图像T2对比越差 图像的模糊效应越重 脂肪信号越亮 SAR值越高
ES越小
图像对比增加 图像模糊效应减轻 允许的更长的ETL 磁化转移效应增加 脂肪信号越高 SAR值越高
TR:无穷大;部分设备上设置的TR多为时间顺序上相 邻两层采集开始点的时间间隔
TE:通常采用很长的TE 为降低SAR值,聚焦脉冲角度常缩小到120-160度
单次激发FSE聚焦脉冲角度需降低
单次激发FSE所谓 “TR”
单次激发FSE的特点和应用
优点:快速(单层图像采集1秒以内) 缺点:软组织T2对比差,T2加权太重,除
MRI常用序列及其应用
杨正汉
卫生部北京医院放射科 北京大学第五临床医学院
什么是序列(Sequence)?
MR信号与下列因素有关:
质子密度 T1、T2值 化学位移 相位 运动
上述每个因素对MR信号的贡献受RF脉冲的调节、 所用的梯度以及信号采集时刻的控制。
MR成像过程中,RF脉冲、梯度、信号采集时刻的
T1WI T2WI PD
T1WI
T2WI
PD
SE序列的特点
•目前最常用的T1WI序列 •组织对比良好,SNR较高,伪影少 •信号变化容易解释 •T2WI少用SE序列(太慢、伪影重) •扫描时间2-5分钟 •临床应用
•最常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱 •腹部已经逐渐被GRE序列取代
SE序列对比参数调整
呼吸触发FSE T2WI
HF-SS-FSE T2WI
胆总管下端结石
SS-TSE Projection MRCP
HASTE T2WI MRCP Raw Image
胆总管癌
HASTE MRCP
原始薄层图像
HF-SS-FSE序列用于小肠成像
4、反转恢复序列
SIEMENS--IR PHILIPS-- IR GE---- IR
RARE:Rapid Acquisition Relaxation Enhancement
SE
FSE
SE与FSE序列主要不同点
SE序列一次90度射频脉冲激发后只采集 一个自旋回波
FSE序列一次90度射频脉冲激发后采集 多个自旋回波
FSE序列的结构和K空间填充
180° 180° 180° 180° 180° 90°
90°
ES
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5 ETL=5
有效TE TR
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
K相位 K频率
FSE序列特殊参数
回波链长
– Echo Train Length,ETL – 90度脉冲后用180度脉冲所采集回波的数目 – 也称时间因子
回波间隙
– echo space, ES – 回波链中,两个回波中点的时间间隔称为回
T2WI
T2WI 180
90 回波
180
90 回波
脑 水
选择合适长的TE获得最好的T2对比
Mxy 100%
合适长的TE
一般TE选择两种组织生物 T2值附近可获得最好的T2对比
T2对比
时间(ms)
短TR(200-500ms) 短TE(<20ms)
T1WI

T1WI



90
纵 向



90

T1WI
– 颅脑常规T2WI – 呼吸触发或导航回波T2WI序列用于腹部成像 – 盆腔 – 骨关节
(3)中ETL的FSE-T2WI
•ETL=10-20 •优点:
•扫描速度快(1-5分钟) •缺点:
•T2对比不及SE或短回波链的FSE-T2WI
•但当ES较小时其T2对比仍可满足临床需求
•运动伪影
•临床应用
半傅里叶采集SS-FSE
用途:
–腹部屏气T2WI(加脂肪抑制可增加对比) –MRCP、MRU –心脏快速成像 –颅脑、脊柱超快速T2WI(躁动病人)
HASTE用于颅脑T2WI
TSE-T2WI
HASTE-T2WI
HASTE-T2WI,单层扫描时间0.8秒
呼吸触发FSE-T2WI与HASTE-T2WI序列的比较
组织的T2值所有延长
– 延长30%左右
能量沉积(SAR值)增加
FSE序列图像上脂肪组织信号增高
SE T2WI,TR=2500毫秒 TE=80毫秒
FSE T2WI,TR=2500毫秒 TE=80毫秒,ETL=10
FSE序列 的加权成像及基本对比参数
可进行T1WI、T2WI、PDWI 加权成像的原理与SE序列基本相同 T1WI
•180度复相脉冲可以抵消主磁场恒定不均匀造成 的信号衰减,从而获得真正的T2弛豫图像
90度 脉冲
180度 脉冲
1
1
1
22
1
•2
2
•3
3
4
33
4
4
4
•180度脉冲可使因主磁场恒定不均匀造成失
相质子的相位重聚,产生自旋回波。

复 相 脉 冲 的 作 用 模 拟
T2*与T2的差别
•用180度复相脉冲采集回波(MR信号) 的序列称为自旋回波序列(SE序列)
IR = Inversion Recovery
•激发角度越大,纵向弛豫所需时间越长 •激发角度越大,T1成分越大,T1对比越大 •90度脉冲能产生最大的横向磁化矢量 •180度脉冲产生反向的纵向磁化矢量


向 磁 化
向 磁 化 矢



Time (ms)
90度脉冲后的纵向弛豫
Time (ms) 180度脉冲后的纵向弛豫
•老机型或低场机,ES较大时 •重点显示解剖结构的部位(如脊柱、骨关节) •本身T2对比较好的器官(如前列腺)
•新机型,ES较短时,是全身最常用的T2WI •颅脑 •腹部及盆腔 •脊柱脊髓 •骨关节软组织
FSE-T2WI
(4)长ETL的FSE-T2WI
ETL>20 有效TE常大于100ms 优点:成像快(20-30S),可屏气扫描 缺点:T2对比较差;屏气不好者仍有伪影
设置参数的组合称为脉冲序列(Pulse Sequence)
MRI序列的分类
脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号
自由感应衰减序列Free Induction Decay,FID
用射频脉冲(180度)产生回波的序列
自旋回波序列Spin Echo, SE
用读出(频率编码)梯度切换产生回波的序列
梯度回波序列Gradient Recalled Echo, GRE
– 快速(1秒以内) – 有效TE较短(<70ms) – 有利于软组织成像(与SS-FSE相比) – 几乎无运动伪影和磁敏感伪影
缺点:T2对比不及SE及呼吸激发FSE
HASTE K





NY
NX
半傅里叶采集SS-FSE
不同公司的名称 SIEMENS--- HASTE PHILIPS--- SSh-TSE + half scan GE----- SS-FSE + 0.5NEX
临床应用
胸腹部的屏气T2WI 在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断 3D 水成像 其他需要重T2加权的部位
TSE-T2WI, ETL=29 ,屏气23秒
常规选择中短ETL中等T2权重(TE=70-90ms) 必要时加扫长ETL长TE屏气序列(TE=120-150ms)
呼吸触发 TE=84ms
屏气 TE=152ms
TR越长,SNR越高 TE越长,SNR越低 T1WI
– 最短TE – TR 300-800ms,尽量接近组织的T1值
T2WI(很少用)
– TR>2000ms – TE接近或略长于组织的T2值
左枕叶脑脓肿
SE-T1WI
SE-T1WI增强扫描
2、快速自旋回波序列
GE:FSE(fast spin echo) 西门子:TSE(turbo spin echo) 飞利浦: TSE(turbo spin echo) 其他名称:弛豫增强快速采集
ETL改变对图像对比的影响
扰相GRE T1WI
ETL=15
ETL=32 ETL=128
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