磁共振成像序列及参数选择

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1、医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 磁共振成像序列及参数选择磁共振成像序列及参数选择 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 磁共振成像序列 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 脉冲序列的概念：脉冲序列的概念： 在磁共振成像过程中采用 组合式的多个脉冲先后依次进行激发，这种脉 冲组合称为脉冲序列。 脉冲序列的作用：脉冲序列的作用： 控制着系统施加射频脉 冲、梯度和数据采集的方式，决定图像的加 权、图像质量以及对病变显示的敏感性。 脉冲序列的结构脉冲序列的结构：射频脉冲层面选择梯度 场相位编码梯度场频率编码梯度场（读出 梯度场）信号。 脉冲序列的概念脉冲序列的概念 医学影像检查技术第八章

2、 磁共振检查技术 脉冲序列的种类脉冲序列的种类 脉冲序列的种类 种类很多，临床常用 的有三种：自旋回波（SE）脉冲序列； 反转恢复（IR）脉冲序列；梯度回波（ GRE）脉冲序列。 各厂家命名不同 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 脉冲序列名称对照脉冲序列名称对照 通用电气通用电气 飞利浦飞利浦 西门子 自旋回波 西门子 自旋回波 SE SE SE 快速自旋回波快速自旋回波 FSE FSE TSE 梯度回波梯度回波 GRE FE GRE 稳态梯度回波稳态梯度回波 FEISTA B-FFE True FISP 扰相梯度回波扰相梯度回波 SPGR T1FFE FLASH 医学影像检查技术第八章

3、 磁共振检查技术 自旋回波（自旋回波（SE）脉冲序列）脉冲序列 类型类型 ：标准单回波脉冲序列（常规SE脉 冲序列）；标准双回波和多回波脉冲序 列；快速自旋回波（FSE）脉冲序列；多 层面SE（MSE）脉冲序列等。 常用常用：常规SE脉冲序列快速自旋回 波（FSE）脉冲序列。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 常规常规SE脉冲序列脉冲序列 结构：结构：该序列先使用一次90RF激励脉冲， 继而施加一次180复相位脉冲使质子相位 重聚，产生自旋回波信号。 从90脉冲开始至下一次90脉冲的时间间 隔为重复时间（重复时间（Repetition time TR）；）； 从90脉冲开始至获取回波的时

4、间间隔为回 波时间（ 回 波时间（echotime TE）。）。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 参数与图像加权关系参数与图像加权关系 短短TR、短、短TE获得获得T1WI 长长TR、长、长TE获得获得T2WI 长长TR、短、短TE获得获得PDWI 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 常规常规SE脉冲序列优缺点脉冲序列优缺点 优点优点: 图像质量高；用途广；可获得 对显示病变敏感的T2WI 缺点：缺点：扫描时间相对较长 （扫描时间=TR相位编码次数激励 次数（NEX） 医学影像检查技术第八章 磁共振检查

5、技术 常规常规SE脉冲序列应用价值脉冲序列应用价值 临床用途最广泛的标准成像序列，适用于绝 大多数 临床用途最广泛的标准成像序列，适用于绝 大多数MRI检查。检查。 T1WI具有较高的信噪比（signal to noise ratio SNR），适于显示解剖结构，也是增 强检查的常规序列。 T2WI易于显示水肿和液体，有利于显示 病变； PDWI常可较好地显示出血管结构 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 T1WIT2WI 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 快速自旋回波（快速自旋回波（FSE）脉冲序列）脉冲序列 结构： 结构： FSE脉冲序列脉冲序列在一次90脉冲后施加 多次180复

6、相位脉冲，取得多次回波并进行 多次相位编码，使扫描时间大为缩短。在一 个TR期间内，由多次180脉冲组成回波链 （echo train），180脉冲次数称为回波链 长度（echo train length; ETL）或快速系数 （turbo factor）。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 优点：优点：扫描时间显著缩短，使T2信号成分 增加，易于显示病变。 缺点：缺点：流动和运动伪影增加；在T2WI上脂 肪信号高难与水肿鉴别；快速系数大时信 号成份复杂，图像模糊；磁敏感效应降低 对出血不敏感。 与与SE 区别区别主要是T2加权脂肪信号高。 FSE

7、脉冲序列优缺点脉冲序列优缺点 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 反转恢复（反转恢复（ IR ）脉冲序列）脉冲序列 结构：结构：首先使用一次180反转脉冲使全部质子的净 磁化矢量反转180，继而当质子的纵向磁化恢复一 定时间后，施加一次90脉冲使已恢复的纵向磁化翻 转为横向磁化，以后再施加一次180复相位脉冲， 取得SE。从180反转脉冲开始至90脉冲开始的时 间间隔为反转时间反转时间（time of inversion; TI）。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 反转恢复序列（反转恢复序列（IR） 特点：T1对比最佳，明显高于SE T1WI

8、； 一次反转仅采集一个回波，且TR很长， 扫描时间较长。 可用作STIR和FLAIR， 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 STIR脉冲序列脉冲序列 序列特点：序列特点：是选择特殊的TI值，恰好使脂 肪质子的纵向磁化恢复到0点时施加90脉 冲，因此在90脉冲后脂肪质子无横向磁 化而无信号产生。主要用于脂肪抑制。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 FLAIR脉冲序列脉冲序列 其原理与脂肪抑制(STIR)类似， 只不过所 选取TI不同， 脂肪的反转时间短，而水的 反转时间长 在图像表现为自由水被抑制呈 低信号，而结合水不被抑制仍为高信号。 FLAI

9、R用于T2WI和PDWI中抑制脑脊液的高信 号，使与脑脊液相邻的长T2病变显示得更 清楚。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 Case 3 患 者男性， 患 者男性，59 岁。岁。T1 FLAIR示高 信号病变， 示高 信号病变， T2以及以及T2 FLAIR显示 病变范围增 大 显示 病变范围增 大,说明病变 周围脑实质 水肿明显。 诊断：亚急 性出血 说明病变 周围脑实质 水肿明显。 诊断：亚急 性出血 Clinical application of Pulse Sequence 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 基本思想：通过频率编码梯度（读出梯度 ）的反向使用来形成回波，它

10、不需要180 重聚焦脉冲。 目的：缩短成像时间。 种类：常规GRE序列；扰相GRE脉冲序列； 稳态自由进动（SSFP）；快速GRE成像序 列；平面回波成像（EPI）脉冲序列等。 梯度回波（梯度回波（ GRE ）脉冲序列）脉冲序列 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 常规常规GRE序列序列 结构：序列一般由一次90的小角度RF 激励脉冲和读出梯度的反转构成。 读出梯度的反转用于克服梯度场带来的 去相位，使质子相位重聚产生回波。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 参数与图象加权关系参数与图象加权关系 大角度、短大角度、短TR、短、短TE获得T1WI

11、 小角度、长小角度、长TR、长、长TE获得T2*WI 小角度、长小角度、长TR、短、短TE获得PDWI 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 常规常规GRE序列优缺点及应用序列优缺点及应用 优点：优点：扫描时间缩短；增加了对出血的 敏感性；进行流动血液成像；能量沉积 减少。 缺点：缺点：信噪比较低；增加了对外磁场的 敏感性和磁化率伪影。 应用：应用： 用于屏气腹部单层面快速扫描、用于屏气腹部单层面快速扫描、 动态增强扫描、血管成像、关节病等。动态增强扫描、血管成像、关节病等。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 常规常规GRE序列与常规序列与常规SE序列比较序列比较 激发角度：GRE小于

12、90；SE=90 相位重聚：GRE频率编码梯度的反转（-GX+GX） ；SE=180。 图像加权：翻转角度、TR、TE决定GRE图像加权； TR、TE决定SE图像加权。 T2对比：GRET2*对比（无消除外磁场非均匀性）； SE真正T2对比（消除外磁场非均匀性） GRE比SE扫描时间明显缩短。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 扰相扰相GRE脉冲序列脉冲序列 目前临床上应用最广泛的GRE序列目前临床上应用最广泛的GRE序列 原理:原理:又称为破坏残余横向磁化强度GRE脉冲序列 ，它是通过RF扰相技术或梯度扰相技术消除残余 横向磁化矢量。 命名:命名:GE公司SPGR; 西门子FLASH;

13、 飞利浦-T1-FFE。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 扰相扰相GRE脉冲序列脉冲序列 加权成像：加权成像：T1WI、T2*WI、PDWI。 临床应用：临床应用：二维扰相GRE腹部屏气T1WI； 二维扰相GRET1WI 双回波序列用于化学位移成 像；三维扰相GRE用于颅脑T1WI； 流动相 关MR血管成像；3D-CEMRA；心脏亮血成像 ；扰相GRET1WI 用于关节软骨成像；二维 扰相GRE T2*WI序列用于大关节及出血病变； 三维扰相GRE T2*WI序列用于SWI；其他如 垂体动态增强及骨软组织的增强扫描等。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 二维扰相二维扰相二维扰相二

14、维扰相GREGREGREGRE腹部屏气腹部屏气腹部屏气腹部屏气T1WIT1WIT1WIT1WI增强扫描增强扫描增强扫描增强扫描 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 平衡式平衡式SSFP（ balance SSFP ）序列 （真实稳态自由进动） ）序列 （真实稳态自由进动） 原理：原理：在层面选择、相位编码、读出方向 上均施加一个与相应的空间编码梯度场大 小相同，方向相反的梯度场，使SSFP- Refocused达到真正的稳态。 命名：命名：GE公司FEISTA 西门子True FISP 飞利浦B-FFE 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 balance SSFP临床应用临床应用 心脏

15、结构成像; 冠脉成像 大血管病变的检查 利用3D balance SSFP 序列进行水成像如 内耳及脊髓造影 胆道及门静脉的病变检查 尿路占位性病变检查 胃肠道占位性病变检查 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 GEGE公司公司公司公司FEISTAFEISTA 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 平面回波成像技术平面回波成像技术 （EPI echo planar imagining） EPI是目前最快的MRI技术，它在一次 RF 激 发 后 在 极 短 的 时 间 内 （ 30100ms）连续采集一系列回波信 号，用于重建一个平面MR图像。其与 SSFSE相似，只不过在RF激发后用梯 度快速振动来产生回波链。 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 医学影像检查技术第八章 磁共振检查技术 EPI临床应用及优缺点临床应用及优缺点 EPI 只是一种数据采集读出模式，它可与所有 常规成像序列进行组合产生不同的图像对比 ，如SE/EPI等。 应用：应用：心脏成像、腹部成像、流动成像、功 能成像等。 优点：优点：扫描时间极短而图像