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1、MRI成像基础,回顾：磁共振成像设备基本结构 一、磁体系统： 主磁体(B0)：产生静磁场,使组织磁化(MZ) 常导型、永磁型、超导型 梯度系统(GZ GY GX ) ：用于信号的空间定位 射频系统(RF)：使质子产生共振,同时又 接受质子弛豫时释放的信号,回顾：磁共振成像设备基本结构 二、谱仪系统： 梯度场、射频脉冲的发生和控制、MR信号的接受和控制 （梯度放大器、脉冲发生器、相位检波器） 三、主计算机和图象处理、显示储存系统： 大容量的计算机和高分辨的模数 （A/D）转换器，完成数据采集、处理，图 象重建、图象显示和存储。,回顾： 磁共振成像基本结构,磁共振成像基本原理 基本过程： 一、自然
2、状态下的原子核（磁矩、自旋、） 二、外加磁场（主磁场和射频磁场）后的原子 核（磁化MZ、进动、共振现象、吸收能量 磁矢量偏转产生横向磁矢量MXY、Larmor 公式） 三、射频终止后的原子核（恢复平衡态、释放 能量、产生MR信号、弛豫过程） 纵向弛豫（T1、自旋晶格弛豫） 横向弛豫（T2、自旋自旋弛豫）,看水 看脂肪 看脑灰白质 看序列: T1WI:短TR、短TE TR2000 TE60,T1、T2加权像是MR成像最基本的脉冲序列,T1显示组织结构;T2显示病理改变,如何判断SE序列的T1WI与T2WI,用射频脉冲（180度）产生回波的序列,用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列,同时有自旋
3、回波和梯度回波的序列,自旋回波序列Spin Echo, SE,梯度回波序列Gradient Recalled Echo, GRE,杂合序列 Hybrid Sequence,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,磁共振成像技术 扫描序列 一、自旋回波序列（快速自旋回波序列） Spin Echo Sequence（ SE，Turbo-SE， Fast-SE） 先发射900 脉冲，间隔一定时间后再发 射1800 脉冲，再间隔相同时间采集回波信 号，如此反复进行，构成SE序列,第三节 磁共振成像技术 扫描序列 一、自旋回波序列（快速自旋回
4、波序列） 两个重要参数： 重复时间（Repetition time，TR）： 两个900 脉冲之间的间隔时间。 回波时间（Echo time ，TE）： 900 脉冲至采集回波信号的时间。,图27 SE脉冲序列的基本构建示意图 第一行是射频脉冲，SE序列的射频脉冲由多次重复的90脉冲和后随的180脉冲构成。第二行是层面选择梯度场，在90脉冲和180脉冲时施加。第三行是相位编码梯度场，在90脉冲后180脉冲前施加。第四行是频率编码梯度场，必须在回波产生的过程中施加。第五行是MR信号，SE序列中90脉冲后将产生一个最大的宏观横向磁化矢量，由于主磁场的不均匀和组织的T2弛豫的双重作用，宏观横向磁化矢
5、量呈指数式衰减，表现为MR信号很快减弱，这种信号变化方式即自由感应衰减（FID）。由于180脉冲的聚相位作用，在TE时刻将产生一个自旋回波，回波是从无到有，从小到大，到最大强度后又逐渐变小直到零的MR信号。,第三节 磁共振成像技术 扫描序列 一、自旋回波序列（快速自旋回波序列） T1 加权成像（T1WI）：重点突出组织纵向弛豫差别；短TE短TR T2 加权成像（T2WI）：重点突出组织横向弛豫差别；长TE长TR 质子密度图像（PD ）：主要反映组织质子含量差别。长TR短TE,1.SE序列，两个90度脉冲之间的时间为 A.TE B.T1 C.2TI D.T2 E.TR,2.下列哪种情况可形成质子
6、密度加权像( )。 A.长TR，短TE B.长TR，长TE C.短TR，短TE D.长TR E.短TR,4.与SE序列相比，FSE序列的优点是 A.成像速度加快 B.图像对比度增加 C.脂肪信号增高 D.能量沉积减少 E.图像模糊效应减轻,3.临床最常用的磁共振序列是 A.SE B.GRE C.IR D.EPI E.DWI,5.有关磁共振信号强度的描述，错误的是( )。 A.T1值越大，信号强度越大 B.T2值越大，信号强度越大 C.TR越长，信号强度越大 D.TE越短，信号强度越大 E.质子密度越大，信号强度越大,9.90度脉冲激发后，磁共振信号以指数曲线衰减，称为 A.纵向弛豫 B.横向弛
7、豫 C.自由感应衰减(FID) D.进动 E.自旋,7.SE序列相位重聚是指 （d） A.90度脉冲激励时 B.90度脉冲激励后 C.180度脉冲激励时 D.使离散相位又一致 E.横向宏观磁化矢量变小,8.SE序列相位一致是指 （d） A.180度脉冲激励时 B.180度脉冲激励后 C.质子群所有质子在同一方向，同步自旋 D.质子群所有质子在同一方向，不同步自旋 E.质子群所有质子在不同方向，不同步自旋,6.SE序列去相位是指 d A.180度脉冲激励时 B.180度脉冲激励后 C.90度脉冲激励时 D.磁场不均匀引起去相位 E.横向整体信号增大,T1WI T2WI,T1WI T2WI,第三节
8、 磁共振成像技术 扫描序列 二、反转回复序列（Inversion recover, IR） 反转回复脉冲序列（即1800 900 1800 ），第一个1800 至900 脉冲的间隔时间称为回复时间（Inversion time，TI），900 脉冲后经1800 脉冲至采集回波信号的时间称为回波时间（TE）两个脉冲组间隔的时间为重复时间（TR,图37 IR序列结构示意图 IR序列由一个180反转预脉冲后随SE序列构成。把180反转预脉冲中点到90脉冲中点的时间间隔定义为反转时间（TI），TI是决定图像的T1对比和权重。把90脉冲中点到回波中点的时间间隔定义为回波时间（TE），IR T1WI序列应
9、该选择很短的TE，以尽量剔除T2弛豫对图像的污染。把两个相邻的180反转预脉冲中点的时间间隔定义为TR，IR序列中应该选择很长的TR（至少相当于SE T2WI或FSE T2WI的TR）。,SE序列的T1对比决定于TR，选用的TR接近于组织的T1值可获得较好的T1对比。 IR序列的T1对比决定于TI，选用的TI接近于组织的T1值可获得更好的T1对比。 与SE序列一样，IR序列应选用尽量短的TE尽量剔除T2弛豫对图像对比的影响。 IR序列中，TR应尽量长（TRTI 5T1），至少与T2WI的TR一样长。,图36 180反转预脉冲后与90脉冲后组织纵向弛豫的比较 图中纵坐标为纵向磁化矢量（Mz）的大
10、小（以表示），横坐标为时间（以ms表示）；细曲线为甲组织的纵向弛豫曲线，粗曲线为乙组织的纵向弛豫曲线，甲组织的纵向弛豫速度快于乙组织。图a示90脉冲后两种组织开始纵向弛豫，经过TR后两种组织的纵向磁化矢量的差别即T1对比。图b示180脉冲使纵向磁化矢量偏转到反方向，180脉冲结束后，两种组织开始纵向弛豫，纵向磁化矢量从反向最大逐渐缩小到零，又从零逐渐增大到正向最大，同时由于纵向弛豫过程延长，甲组织和乙组织的T1对比加大，约为90脉冲激发后的2倍。,IR序列的优点：T1对比很好 IR序列的缺点：扫描时间很长（长TR） 临床应用：增加T1对比，特别是脑灰白质对比，尤其适用于婴儿的脑T1WI,反转恢
11、复快速自旋回波（FSE-IR）,最大采集层数TR/(ESP*ETLTI) 适用于TI较小的情况，如STIR（TI=150ms）， TI增大时最大采集层数迅速减少,临床应用： 脂肪抑制(short TI inversion recovery, STIR)，特别适用于低场强MR 黑水作用(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR),IR时，纵向磁化缩小零继续增长原先磁化量900脉冲，TI长时间（500ms），全部组织T1对比。 STIR时，纵向磁化缩小零900脉冲，TI短时间（100ms），某种组织磁化绝对值小于T1值，纵向弛豫刚至零值，该组织无法转到横
12、向平面磁化，无信号发生，图像上该组织则呈黑色（无信号）。,短反转恢复序列（Short TI inversion recovery STIR）,STIR序列的图像特点及临床应用,1.对磁场的不均匀较不敏感，因而比化学饱和压脂更均匀。 2.因含有T1加权而对T2对比显示不好，仅用于偏中心（肩、颈椎、骶椎）及低场强下的T2压脂。 3.因抑制短T1信号而不能用于造影增强。,T1FLAIR序列的图像特点及临床应用,T1 Spin Echo,T1 Flair,信噪比高，灰白质对比强，对解剖结构的显示是其它序列无法代替的。对病变，尤其是邻近皮层的小病变的检出率优于T1W SE。,T2FLAIR序列的图像特点
13、及临床应用,保持T2对比度的同时抑制自由水信号，突出结合水信号，便于鉴别脑室内/周围高信号病灶（如多发性硬化、脑室旁梗塞灶）以及与脑脊液信号难于鉴别的蛛网膜下腔出血，肿瘤及肿瘤周围水肿等,10.IR代表 A.自旋回波序列 B.反转恢复序列 C.部分饱和序列 D.梯度回波序列 E.快速梯度序列 11.反转恢复脉冲序列，施加的第一个脉冲是 A.180度 B.90度 C.270度 D.50度 E.25度 12.STIR技术优点在于 A.信号抑制的选择性较高 B.由于TR缩短，扫描时间较短 C.场强依赖性低，对磁场均匀度的要求也较低 D.用于增强扫描可增加强化效果 E.小的FOV扫描可取得好的脂肪抑制
14、效果,13.鉴别脂肪或出血，应该用 A.STIR B.SE T1WI C.FSE T2WI D.FLAIR E.GRE,14.关于脂肪抑制序列上脂肪信号的特点，说法正确的是( )。 A.脂肪在T1低信号抑制后仍为低信号 B.脂肪在T1高信号抑制后仍为高信号 C.脂肪在T2高信号抑制后变为高信号 D.脂肪在T2高信号抑制后变为低信号 E.脂肪在T2低信号抑制后仍为低信号,磁共振成像技术 扫描序列 三、梯度回波序列（Gradient Echo, GRE） 通过施加不同的梯度磁场，使分散的 相位因重聚而趋于一致，达到最高的回波 信号强度，这种利用梯度磁场小角度激励 脉冲代替1800脉冲产生的回波称为
15、梯度回 波。,磁共振成像技术 扫描序列 三、梯度回波序列（Gradient Echo, GRE） T1WI 短TR（200ms）、短TE（10ms） 和较大翻转角。 T2WI 长TR（200ms）、长TE（10ms） 和较小翻转角。,图39 梯度回波原理示意图 以头颅横断面且频率编码方向为左右为例。在射频脉冲激发后（角），在频率编码方向上先施加一个右高左低的离相位梯度场（图a、b），这样就造成右边的质子进动频率明显高于左边的质子，加快了质子的失相位，因而组织的横向磁化矢量很快消失。这时依然在频率编码方向上施加强度相同，方向相反即右低左高的聚相位梯度场（图a、c），原来进动频率高的右边质子进动变
16、慢，而原来进动频率低的左边质子进动变快，由于离相位梯度场造成的失相位逐渐得以纠正，组织宏观横向磁化矢量逐渐恢复（图a上升箭头），当聚相位梯度场作用时间达到与离相位梯度场一样时，离相位梯度场造成的失相位得以完全纠正，信号强度得到峰值，从此时刻后，在聚相位梯度场的继续作用下，质子又发生了失相位，组织宏观横向磁化矢量又开始出现衰减直至到零（图a下降箭头），从而形成一个完整的梯度回波。,二、梯度回波序列的特点 SE序列得到的图像质量稳定，并有很好的信噪比和对比，但成像速度慢是其明显缺点。梯度回波序列的出现使MR成像速度大大加快，所谓梯度回波序列即采集到MR信号是梯度回波信号的脉冲序列。梯度回波序列具有以下特点： 1. 采用小角度激发，加快成像速度 我们都知道SE序列采用90射频脉冲对组织进行激发，90脉冲能够产生最大的横向磁化矢量，因而获得的MR信号最强。但90脉冲能量较大，因此受激发的组织需要化很长时间来完成纵向弛豫，因
