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1、 1. RARE 技术的概念五、快速自旋回波脉冲序列（FSE）(Rapid acpuisition with relaxation enhancement)的英文缩写是RARE 。这种技术被称为 弛豫增强快速采集。GE公司称为 fast spin echo，FSE西门子和飞利浦 Turbo spin echo, TSE1986年德国科学家 J . Hennig 在医学 磁共振杂志 上发表了一篇关于RARE的文章，即利用SE多回波技术和革新的 K 空间填充方法实现快速 MR 扫描，扫描技术是原来 SE 方法的数十倍！ 这就是现在普遍使用的快速自旋回波技术。RARE imaging；a fast
2、imaging method for clinical MR . Magn. Reson. Med . 1986 Dec; 3(6):823-833( Max Planck Research Award for Biosciences and Medcine 2003 )FSEFast Spin EchoFSE（Fast Spin Echo）或TSE （Turbo SE）FSE序列中，在第一个90脉冲激发后，经第一个TE 时间收 集信号完成后，继续给予具有不同相位的180脉冲，可达8 或16个连续脉冲，出现 8或 16个连续回波，称为回波链（ ETL）。回波链可一次获得 8或 16 种相位 K
3、 空间的回波信 号值，使一次 TR 时间内完成8或16个相位编码上的激发和信号采集。 2.快速自旋回波FSE序列主要缺点：1）T2的脂肪信号高于SE序列的T2WI，2 ）用多个180脉冲而引起的对人体射频能量的累积。SE的K空间填充SE序列一个TR时间内只产生一个回波充 填于K-空间内扫描时间=TR x NEX x Phase EncodingFSE的K空间填充扫描时间=TR x NEX x Phase Encoding/ETLFSE序列一个TR时间内产生多个回波充填于K-空间内4Kx7FSE的 K-空间1Ky235690 180 90 RFGsSGpGrFIDEcho1180 180 Ech
4、o2Echo3每个TR间间期具有多个180度重聚脉冲，产产生多个自旋回波，每 个自旋回波对应对应 独立的相位编码编码 ，填充 K 空间间的多行。FSE 序列是一种在一个TR 内采集多行 K 空间数据的快速成像 方法，是多回波成像技术的发展。FSE序列的特点：1.成像速度快（ETL）2.对磁场不均匀性不敏感（伪影少）3.组织对比降低（TE值不同）4.图像的模糊（Blurring）5.脂肪组织信号增高（J-耦合效应）6.组织T2值延长（30%）7.能量沉积（SAR值增加）改变ETL的结果：1.FSE有多个180度重聚脉 冲，因而对磁化效应较SE 更不敏感。表现为含铁质 组织信号下降。2.FSE可以
5、使脂肪组织产生 J耦合，形成高信号。因而 在病变也为高信号的T2WI 上需加压脂。3.临床上可以用来获得T2 加权像而缩短扫描时间。FSE的图像特点及临床应用4.多个180脉冲而引起的对 人体射频能量的累积。3. 半傅立叶成像（HASTE） (Half-fourier acquisition single-shot turbo-SE)一个单次激发快速自旋回波与半傅立叶采集技术相 结合的序列，一次激发后使用128个1800聚焦脉冲并 采集 128 个回波信号, 256 x 256 矩阵图像在秒钟 内完成。 用特殊的K空间重排技术，将有效回波控 制在 100ms之内。 利用 K空间数据对称效应，一
6、半 填入128， 另外剩余空间区域用值填入无需在采集数据。半傅里叶采集方式不是采集所有的相位编码行，而 是仅采集正相位编码行、零编码以及少数几个负相位 编码行的数据，然后利用-空间的数学对称原理对正 相位编码数据进行复制，最终由采集数据以及复制的 数据重建成一幅完整图像。因为仅采集一半多一点的 数据，所以扫描时间降低了近一半。 单次激发序列是指在一次90激发脉冲后使用一连 串（如128个）180复相脉冲，采集一连串的回波信 号，快速形成图像。HASTE序列主要用于生成T2WI，因为仅需一次激发便可完成采集， 所以大大减少了运动伪影。重T2加权HASTE序列还可用于胆道、泌 尿道、内耳、椎管等部
7、位的水成像。 MRMMRUMRCPMR Inner ear4. 螺旋桨技术或刀锋技术螺旋桨扫描技术Propeller (GE)( Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction )刀锋技术Blade (Siemens)K空间放射状填充技术与FSE或快速反转恢复序 列相结合 ，特点：平行填充使K空间周边区域在较短的采样时间内具有较 高密度，保证了图像的空间分辨率 放射状填充使K空间中心区域有较多的信号重叠，提高 了图像的信噪比。 PROPELLER传统 K 空间填充模式PROPELLAR K
8、 空间填充模式Propeller技术传统成像方式的数据采集填充1. 按顺序逐行充填2. 不具有运动校正功能3. 一次采集有运动会影响到整个 图像Propeller成像方式的数据采集填充1. 螺旋桨式数据充填2. 每一块数据采集具有运动校正功能3. 一次采集有运动对整个图像没有影响Check raw data for inconsistencies, sum to create k-spacePropeller 数据采集相位校正旋转校正平移校正权重计算和 异常点剔除图像重建PROPELLER数据处理流程图PROPELLERMotion artifactHigh resolutionStandar
9、d MRHD MR神经系统：不合作的病人如何一次检查成功？T2flairPropeller T2flair（Echo Planar Imaging EPI）六、回波平面脉冲序列（EPI）K空间的数据沿一定轨迹的顺序进行采集，按某种 顺序填充数据的方式称为K空间的轨迹。MRI中K 空间采集模式多种多样，K空间轨迹分为直线、圆形、螺线形、放射状等多种形式。1. K 空间轨迹 沿相位编码方向逐条对称填充轨迹 迂回填充轨迹K 空间不同填充方式 螺旋状填充轨迹 123KxKy放射状填充轨迹2. EPI 的概念 回波平面成像（Echo Planar Imaging EPI）是在一次或多次射频脉冲激发后，利
10、用读出梯度场的连续正反 向切换，每次切换产生一个梯度回波，因而将产生多 个梯度回波，即回波链。EPI技术与梯度回波的不同点：梯度回波是在一次射频脉冲激发后，利用读出梯度场（即 频率编码梯度场）的一次正反向切换产生一个梯度回波。 EPI 是在一次射频脉冲激发后，利用读出梯度场的连续正 反向切换，每次切换产生一个梯度回波，将产生多个梯度 回波，因而有回波链的存在。EPI 可以理解成“一次射频脉冲激发采集多个梯度回波”。K 空间填充轨迹需相位编码梯度场与读出梯度场相互配合完成。相位编码梯度场在每个回波采集结束后施加，其持续时间的中点正好与读出梯度场切换过零点时重。相位编码梯度读出梯度EPI成像过程：
11、受射频脉冲激发后，由相位编码调制的MR 信号被频率编码梯度扰相（Spoiled），频率编码梯度每反转一次，相位编码 周期增长一次。频率编码梯 度快速切换，会产生一系列 梯度回波群，包括不同频率 及相位信息，对应K 空间每一点，经线形或非线形采样 后转化成影像。频率编码空间点Kx频率编码空间线Ky（1）多次激发EPI（multishot EPI，MS-EPI）3. EPI序列的分类一次射频脉冲激发后利用读出梯度场连续切换采集 多个梯度回波，填充 K空间的多条相位编码线，需 要多次射频脉冲激发和相应次数的EPI 采集及数据 迂回填充才能完成整个 K 空间的填充。 MS-EPI所 需要进行的激发次数
12、，取决于K 空间相位编码步级 和ETL。MS-EPI与FSE颇为相似，不同之处在于：FSE序列是利 用180复相脉冲采集自旋回波链，而MS-EPI是利用读 出梯度场的连续切换采集梯度回波链；FSE 的K 空间 是单向填充，而MS-EPI的K空间需要进行迂回填充。 多次激发SE-EPI一般用于腹部屏气T2WI。 SS-EPI是一次RF脉冲激发后连续采集的梯度回波，在 一个RF脉冲激发后采集所有的成像数据，重建一个平 面的MR图像。 单次激发EPI存在信号强度低、空间分辨力差、视野 受限及磁敏感性伪影明显等缺点。 目前单次激发常用于MR对比剂首次通过灌注加权成像 PWI,弥散加权DWI和脑功能成像
13、（BOLD）（2）单次激发EPI（SS-EPI）心肌灌注首过心肌灌注（血氧水平依赖BOLD）脑功能成像EPI序列按准备脉冲 形式可分为： SE-EPI（获得T2像） GRE-EPI（获得T2*像） IR-EPI（T1和STIR像） FLAIR-EPI（抑水像） DW-EPI（弥散像） RFGsSGpGrFIDEchoT2*衰减曲线1）梯度回波EPI序列（GRE-EPI）在90脉冲后利用EPI采集技术采集梯度回波链。2）自旋回波EPI序列（SE-EPI）（SE-EPI）准备脉冲为一个 90脉冲、一个 180脉冲 的标准自旋回波， 用EPI方法采集一个梯度回波链， 把自旋回波填充在K-空间中心，而
14、把EPI 回波链填充 在K空间其他区域。因与图像对比关系最密切的 K空间中心填充的是自旋回波信号，得到的图像能够反映 组织的 T2弛豫特性，常被用于T2WI或水分子扩散加 权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）序列。 SE-EPI缺点在于磁化率伪影较明显。 90 180 RFGsSGpGrTE/2TE/2FIDEchoSE-EPI T2衰减曲线 T2*衰减曲线自旋回波由于回波链时间较长且没有多次180 重聚脉冲， 因而磁场不均匀引起的相位差会随时间而累积， 引起相位方向的几何形变。增加接收带宽增加激发次数采用斜坡采集可以减少几何形变（inversion reco
15、very EPI，IR-EPI）序列是指EPI采集前 施加的是180反转恢复预脉冲。EPI与IR序列脉冲结合，形 成IR-EPI，可产生典型的T1WI。 利用180反转恢复预脉冲增加 T1 对比，TI决定对比度。选择适当的TI时，还可以获 得脂肪抑制或液体抑制图像。3）反转回波EPI序列（IR-EPI）TR:4500 TE:31 TI:165 Mat:128x128TR:3500 TE:31 TI:80 Mat:256x256 抑脂抑脂IR-EPIDWI-EPI主要用于超急性期脑梗死的诊断和鉴别诊断。DW-EPI是单激发脉冲序列，将具有正常弥散组织与受限弥 散组织区分开来的图像。 B值1-10
16、00； B值越高，弥散加权越明显，图像SNR越小。PDT2FLAIRDWI主要用于超急性期脑梗死的诊断和鉴别诊断。4）弥散加权EPI序列（DWI-EPI）八、磁共振成像特殊技术1. 脂肪抑制技术 脂肪抑制技术优点：（1）改善图像对比 （2）增加鉴别诊断信息，提高病变检出率 （3）增加增强扫描效果 （4）减少运动伪影 （5）减少化学位移伪影（1） STIR序列 STIR序列对磁场均匀度的要求不高，对大范围FOV扫描的脂肪抑制效果较好适合低场设备应用。 STIR序列的缺点： 1. 因TR延长，扫描时间延长。 2. 与脂肪T1接近的组织（如血肿）信号也被抑制。 3. 不能应用于增强扫描；（2） 化学位移饱和序列 化学位移饱和成像利用不同分子之间共振频率的差 异，激发之前，预先发射具有某种特定频率的预饱 和脉冲，使这种频率的组织信号被饱和得到抑制。水中氢质子与脂肪中氢质子其化学位移为3.5ppm， 在1.0T磁场中水质子比脂肪质子的共振频率大约快 3.5ppm42.5
