MRIMRI序列及其临床应用序列及其临床应用杨正汉杨正汉卫生部北京医院放射科卫生部北京医院放射科卫生部北京医院放射科卫生部北京医院放射科北京大学第五临床医学院北京大学第五临床医学院北京大学第五临床医学院北京大学第五临床医学院•磁共振成像的物理学原理磁共振成像的物理学原理•磁共振信号快速采集技术磁共振信号快速采集技术•磁共振成像序列及其临床应用磁共振成像序列及其临床应用什么是序列什么是序列((SequenceSequence))? ?MRMR信号与下列因素有关:信号与下列因素有关:质子密度质子密度质子密度质子密度T1T1T1T1、、、、T2T2T2T2值值值值化学位移化学位移化学位移化学位移相位相位相位相位运动运动运动运动上述每个因素对上述每个因素对上述每个因素对上述每个因素对MRMR信号的贡献受信号的贡献受信号的贡献受信号的贡献受RFRF脉冲的调节脉冲的调节脉冲的调节脉冲的调节、、、、所用的梯度所用的梯度所用的梯度所用的梯度以及以及以及以及信号采集时刻信号采集时刻信号采集时刻信号采集时刻的控制MRMR成像过程中,成像过程中,成像过程中,成像过程中,RFRF脉冲、梯度、信号采集时刻脉冲、梯度、信号采集时刻脉冲、梯度、信号采集时刻脉冲、梯度、信号采集时刻的的的的设置参数的组合称为脉冲序列(设置参数的组合称为脉冲序列(设置参数的组合称为脉冲序列(设置参数的组合称为脉冲序列(Pulse SequencePulse Sequence))))激发脉冲激发脉冲激发脉冲激发脉冲预脉冲预脉冲预脉冲预脉冲组织饱和组织饱和组织饱和组织饱和信号产生信号产生信号产生信号产生Signal ProductionSignal ProductionFIDFIDSpin EchoSpin EchoGradient EchoGradient Echo自旋准备自旋准备自旋准备自旋准备Spin PreparationSpin Preparation图像图像付立叶转换付立叶转换付立叶转换付立叶转换脉冲序列的两个基本组成部分脉冲序列的两个基本组成部分MRIMRI序列的分类序列的分类用射频脉冲(用射频脉冲(用射频脉冲(用射频脉冲(180180度)产生回波的序列度)产生回波的序列度)产生回波的序列度)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用读出(频率编码)梯度切换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用读出(频率编码)梯度切换产生回波的序列同时有自旋回波和梯度回波的序列同时有自旋回波和梯度回波的序列同时有自旋回波和梯度回波的序列同时有自旋回波和梯度回波的序列自旋回波序列自旋回波序列Spin Echo, SE梯度回波序列梯度回波序列Gradient Recalled Echo, GREGradient Recalled Echo, GRE杂合序列杂合序列 Hybrid Sequence脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号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自由感应衰减序列Free Induction DecayFree Induction Decay,,,,FIDFIDl l自自自自由由由由感感感感应应应应衰衰衰衰减减减减序序序序列列列列l l自自自自旋旋旋旋回回回回波波波波类类类类序序序序列列列列l l梯梯梯梯度度度度回回回回波波波波类类类类序序序序列列列列l l杂杂杂杂合合合合序序序序列列列列MRI sequence treeMRI sequence tree一、自由感应衰减序列一、自由感应衰减序列9090度脉冲产生最大的横行磁化矢量,此时采集的度脉冲产生最大的横行磁化矢量,此时采集的度脉冲产生最大的横行磁化矢量,此时采集的度脉冲产生最大的横行磁化矢量,此时采集的MRMR信号信号信号信号最强,由于最强,由于最强,由于最强,由于T2*T2*衰减,衰减,衰减,衰减,FIDFID信号衰减很快,大约只有信号衰减很快,大约只有信号衰减很快,大约只有信号衰减很快,大约只有2020msms时间对时间对时间对时间对FIDFID进行空间编码,因而临床上很少采用。
进行空间编码,因而临床上很少采用进行空间编码,因而临床上很少采用进行空间编码,因而临床上很少采用饱和恢复(部分饱和)序列饱和恢复(部分饱和)序列Saturation RecoveryPartial Saturation饱和恢复(饱和恢复(SR))序列结构示意图序列结构示意图SRSR序列一般用于序列一般用于序列一般用于序列一般用于T1WIT1WI,,,,TRTR决定决定决定决定SRSR序列的序列的序列的序列的T1T1对比,选择两种对比,选择两种对比,选择两种对比,选择两种组织组织组织组织T1T1值之间的值之间的值之间的值之间的TRTR能产生较好的能产生较好的能产生较好的能产生较好的T1T1对比在在在在1.01.0T T ~ ~ 1.5T 1.5T的的的的MRMR机上,机上,机上,机上,SR-T1WISR-T1WI一般一般一般一般TRTR为为为为400400msms~ ~600ms600ms400400高斯场强高斯场强高斯场强高斯场强部分饱和部分饱和部分饱和部分饱和T T1 1WIWITR=125 msTR=125 ms;;;;TE=20 msTE=20 ms二、自旋回波类序列二、自旋回波类序列自旋回波类自旋回波类MRI序列序列l lSpin Spin EchoEcho,,,,SESE((((自旋回波)自旋回波)自旋回波)自旋回波)l lRARERARE((((弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)l lSS-RARESS-RARE((((单次激发单次激发单次激发单次激发RARERARE))))l lHF-SS-RAREHF-SS-RARE((((半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发RARERARE))))l lIRIR((((反转恢复)反转恢复)反转恢复)反转恢复)l lTIRTIR((((快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)1、自旋回波序列、自旋回波序列自旋回波(自旋回波(spin echo,,SE))序列序列SE序列的特点序列的特点•目前最常用的目前最常用的目前最常用的目前最常用的T1WIT1WIT1WIT1WI序列序列序列序列•组织对比良好,组织对比良好,组织对比良好,组织对比良好,SNRSNRSNRSNR较高,伪影少较高,伪影少较高,伪影少较高,伪影少•信号变化容易解释信号变化容易解释信号变化容易解释信号变化容易解释•最常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱最常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱最常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱最常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱•腹部已经逐渐被腹部已经逐渐被腹部已经逐渐被腹部已经逐渐被GREGREGREGRE序列取代序列取代序列取代序列取代•T2WIT2WIT2WIT2WI少用少用少用少用SESESESE序列(太慢、伪影重)序列(太慢、伪影重)序列(太慢、伪影重)序列(太慢、伪影重)•扫描时间扫描时间扫描时间扫描时间2-52-52-52-5分钟分钟分钟分钟SE序列的临床应用图片序列的临床应用图片腕关节高分辨腕关节高分辨SESE--T1WIT1WI颈椎间盘突出颈椎间盘突出左枕叶脑脓肿左枕叶脑脓肿SESE----T1WIT1WISE-T1WISE-T1WI增强扫描增强扫描增强扫描增强扫描自旋回波类自旋回波类MRI序列序列l lSpin Spin EchoEcho,,,,SESE((((自旋回波)自旋回波)自旋回波)自旋回波)l lRARERARE((((弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)l lSS-RARESS-RARE((((单次激发单次激发单次激发单次激发RARERARE))))l lHF-SS-RAREHF-SS-RARE((((半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发RARERARE))))l lIRIR((((反转恢复)反转恢复)反转恢复)反转恢复)l lTIRTIR((((快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)2 2、、RARE序列序列RARE序列序列l l在临床上常称为快速自旋回波在临床上常称为快速自旋回波– –TSETSE((((turboturbo spin echo spin echo))))( (西门子,飞利浦)西门子,飞利浦)西门子,飞利浦)西门子,飞利浦)– – FSE FSE ((((fast spin echofast spin echo)()()()(GEGE公司)公司)公司)公司)SESEFSEFSE回波回波1回波回波2回波回波5回波回波4K频率K相位回波回波390°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°ESETL=5有效TETRFSE序列的结构和序列的结构和K空间填充空间填充90°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°ESETL=5有效TETRFSE序列回波链中各回波的强度及序列回波链中各回波的强度及TE不同不同100%时间(时间(ms))MxyMxyTE1TE2TE3TE4TE5回波1强度回波2强度回波3强度回波4强度回波5强度FSE序列的特点序列的特点l l快速成像快速成像l l回波链中每个回波信号的回波链中每个回波信号的TE不同不同 ,从而,从而减低了组织对比减低了组织对比l lFSE序列图像的模糊效应序列图像的模糊效应 l l脂肪组织信号强度增高脂肪组织信号强度增高 l l对磁场不均匀性不敏感对磁场不均匀性不敏感 l l能量沉积增加能量沉积增加 l l ETL越长越长l l 成像越快成像越快成像越快成像越快l l 图像图像图像图像SNRSNR越低越低越低越低l l 图像图像图像图像T2T2对比越差对比越差对比越差对比越差l l 图像的模糊效应越重图像的模糊效应越重图像的模糊效应越重图像的模糊效应越重l l 脂肪信号越亮脂肪信号越亮脂肪信号越亮脂肪信号越亮l l SARSAR值越高值越高值越高值越高l l回波间隙越小回波间隙越小l l 回波间幅度差别越小,回波间幅度差别越小,回波间幅度差别越小,回波间幅度差别越小, 图图图图像对比增加像对比增加像对比增加像对比增加l l 图像模糊效应越轻图像模糊效应越轻图像模糊效应越轻图像模糊效应越轻l l 脂肪信号越高脂肪信号越高脂肪信号越高脂肪信号越高l l 在保持对比和模糊效应的在保持对比和模糊效应的在保持对比和模糊效应的在保持对比和模糊效应的前提下,允许的前提下,允许的前提下,允许的前提下,允许的ETLETL越长越长越长越长l l SARSAR值越高值越高值越高值越高FSE序列重要参数改变产生的效果序列重要参数改变产生的效果•根据回波链长度(根据回波链长度(ETL))• FSE FSE----T1WIT1WI((((ETLETL====2-42-4))))• 短回波链短回波链短回波链短回波链FSEFSE----T2WI T2WI ((((ETLETL====5-105-10))))• 中等长度回波链中等长度回波链中等长度回波链中等长度回波链FSEFSE----T2WI T2WI ((((ETLETL====10-2010-20))))• 长回波链长回波链长回波链长回波链FSEFSE----T2WI T2WI ((((ETL>20ETL>20))))•FSE的改进序列的改进序列• FSE-LX FSE-LX • Tailored RF Tailored RF• 快速恢复快速恢复快速恢复快速恢复FSEFSE((((Fast Recovery FSEFast Recovery FSE,,,,FRFSEFRFSE))))((1)、)、TSE-T1WI序列序列l l由于由于由于由于SE-T1WISE-T1WI图像质量好,对比佳,时间图像质量好,对比佳,时间图像质量好,对比佳,时间图像质量好,对比佳,时间不太长,因而仍是临床上最常用的不太长,因而仍是临床上最常用的不太长,因而仍是临床上最常用的不太长,因而仍是临床上最常用的T1WIT1WI序列。
序列TSE-T1WITSE-T1WI在临床上相对较少使用在临床上相对较少使用在临床上相对较少使用在临床上相对较少使用l lTSE-T1WITSE-T1WI的的的的ETLETL常为常为常为常为2-42-4l l临床应用:临床应用:临床应用:临床应用:– –脊柱脊髓脊柱脊髓脊柱脊髓脊柱脊髓– –四肢关节四肢关节四肢关节四肢关节– –心脏成像心脏成像心脏成像心脏成像– –腹部成像(少用)腹部成像(少用)腹部成像(少用)腹部成像(少用)TSE-T1WI的优缺点的优缺点•优点:优点: 比比比比SE-T1WISE-T1WI快速,甚至可以屏气扫描快速,甚至可以屏气扫描快速,甚至可以屏气扫描快速,甚至可以屏气扫描•缺点;缺点;• •TETE时间较长,图像受时间较长,图像受时间较长,图像受时间较长,图像受T2T2污染,污染,污染,污染,T1T1对比降低对比降低对比降低对比降低• •与与与与GREGRE----T1WIT1WI相比速度还不够快相比速度还不够快相比速度还不够快相比速度还不够快正常心脏正常心脏TSE-T1WIl l屏气扫描屏气扫描屏气扫描屏气扫描2323秒秒秒秒ETL=3ETL=3脊柱脊柱TSE-T1WI((2)、短)、短ETL的的FSE-T2WIl lETL=5-10l l优点:快速优点:快速(2-7分)分)、、T2对比与对比与SE序列相近序列相近l l缺点:运动伪影(胸腹部)缺点:运动伪影(胸腹部)l l临床应用临床应用:– –颅脑常规颅脑常规颅脑常规颅脑常规T2WIT2WI– –呼吸门控呼吸门控呼吸门控呼吸门控T2WIT2WI序列用于胸腹部成像,是目前最序列用于胸腹部成像,是目前最序列用于胸腹部成像,是目前最序列用于胸腹部成像,是目前最普遍采用的肝脏快速普遍采用的肝脏快速普遍采用的肝脏快速普遍采用的肝脏快速T2WIT2WI序列,其他序列的评序列,其他序列的评序列,其他序列的评序列,其他序列的评价以此序列为参照。
价以此序列为参照价以此序列为参照价以此序列为参照((3)、中)、中ETL的的FSE-T2WI•ETLETL====10-2010-20•优点:优点:优点:优点:•扫描速度快(扫描速度快(扫描速度快(扫描速度快(1-51-5分钟)分钟)分钟)分钟)•缺点:缺点:缺点:缺点:•T2T2对比不及对比不及对比不及对比不及SESE或短回波链的或短回波链的或短回波链的或短回波链的FSE-T2WIFSE-T2WI•运动伪影运动伪影运动伪影运动伪影•临床应用:临床应用:•重点显示解剖结构的部位(如脊柱、重点显示解剖结构的部位(如脊柱、重点显示解剖结构的部位(如脊柱、重点显示解剖结构的部位(如脊柱、骨关节)骨关节)骨关节)骨关节)•本身本身本身本身T2T2对比较好的器官(如前列腺)对比较好的器官(如前列腺)对比较好的器官(如前列腺)对比较好的器官(如前列腺)FSE-T2WIETLETL====1515MatrixMatrix====512×256512×256TATA====2 2分分分分4848秒秒秒秒FSE--T2WIETL==15, 16ETL=15, TA=3ETL=15, TA=3分分分分4949秒秒秒秒膝关节后交叉韧带断裂膝关节后交叉韧带断裂ETL=15, TA=3ETL=15, TA=3分分分分4949秒秒秒秒l lETL>20ETL>20l l有效有效有效有效TETE常大于常大于常大于常大于100100msmsl l优点:成像快优点:成像快优点:成像快优点:成像快(20-30(20-30S)S),,,,可屏气扫描可屏气扫描可屏气扫描可屏气扫描l l缺点:缺点:缺点:缺点:T2T2对比较差;屏气不好者仍有伪影对比较差;屏气不好者仍有伪影对比较差;屏气不好者仍有伪影对比较差;屏气不好者仍有伪影((4)、长)、长ETL的的TSE-T2WIl临床应用:临床应用:l l胸腹部的屏气胸腹部的屏气胸腹部的屏气胸腹部的屏气T2WIT2WIl l在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断l l呼吸触发呼吸触发呼吸触发呼吸触发MRCPMRCPTSE-T2WI, ETL=29 TSE-T2WI, ETL=29 ,屏气,屏气,屏气,屏气2323秒秒秒秒ETL=23ETL=23屏气扫描屏气扫描屏气扫描屏气扫描2525秒秒秒秒鉴别囊性病变与实性病变鉴别囊性病变与实性病变鉴别囊性病变与实性病变鉴别囊性病变与实性病变ETL=29ETL=29屏气扫描屏气扫描屏气扫描屏气扫描2121秒秒秒秒鉴别囊性病变与实性病变鉴别囊性病变与实性病变鉴别囊性病变与实性病变鉴别囊性病变与实性病变呼吸触发呼吸触发呼吸触发呼吸触发FSEFSE----MRCPMRCP((((MIPMIP))))ETL=24ETL=24,,,,TRTR====4-54-5呼吸周期,呼吸周期,呼吸周期,呼吸周期,TE=250msTE=250msTATA====3 3分分分分4444秒秒秒秒l lFSEFSE的改进序列的改进序列的改进序列的改进序列l l在每一次在每一次在每一次在每一次90°90°脉冲的最后一个回波采集后,施脉冲的最后一个回波采集后,施脉冲的最后一个回波采集后,施脉冲的最后一个回波采集后,施加一个负加一个负加一个负加一个负90°90°脉冲脉冲脉冲脉冲l l将残留的横向磁化矢量打到纵向将残留的横向磁化矢量打到纵向将残留的横向磁化矢量打到纵向将残留的横向磁化矢量打到纵向l l主要使主要使主要使主要使FSE T2WIFSE T2WI上长上长上长上长T2T2的结构(如脑脊液)的结构(如脑脊液)的结构(如脑脊液)的结构(如脑脊液)信号强度增高,增加对比信号强度增高,增加对比信号强度增高,增加对比信号强度增高,增加对比l l主要用于短回波链的主要用于短回波链的主要用于短回波链的主要用于短回波链的FSE T2WIFSE T2WIl l在采集层面足够的情况下可缩短在采集层面足够的情况下可缩短在采集层面足够的情况下可缩短在采集层面足够的情况下可缩短TRTR((5)、快速恢复)、快速恢复FSE T2WI180180度脉冲度脉冲度脉冲度脉冲8 8个,个,个,个,ETLETL====7 7FSE T2WIFRFSE T2WITR=2000msTR=2000ms,,,,TE=100msTE=100ms,,,,MatrixMatrix====448×256448×256,,,,ETL=9ETL=9NEX=2NEX=2,,,,TA=1′32″TA=1′32″,,,,FOV=24cm×18cmFOV=24cm×18cm((6)射频放大器功率增大后对)射频放大器功率增大后对FSE的影响的影响9090180180180180180180180180180180909090901801809090180180180180180180180180ES: 12-20msES: 12-20ms7-15 ms7-15 ms90°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°ESETL=5有效TETR100%时间(时间(ms))MxyMxyTE1TE2TE3TE4TE5回波1强度回波2强度回波3强度回波4强度回波5强度((7)、)、Tailored RF90°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°Tailored RF:减少模糊效应减少模糊效应90°回波1回波2回波5回波4回波3145°160°170°175°180°90°Tailored RF:减少模糊效应减少模糊效应(特别是(特别是FSE T1WI和和PD))PD without TRFPD without TRFPD with TRFPD with TRF自旋回波类自旋回波类MRI序列序列l lSpin Spin EchoEcho,,,,SESE((((自旋回波)自旋回波)自旋回波)自旋回波)l lRARERARE((((弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)l lSS-RARESS-RARE((((单次激发单次激发单次激发单次激发RARERARE))))l lHF-SS-RAREHF-SS-RARE((((半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发RARERARE))))l lIRIR((((反转恢复)反转恢复)反转恢复)反转恢复)l lTIRTIR((((快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)3、单次激发单次激发RARE序列序列SIEMENS------SS-TSEPHILIPS------ SS-TSEGE---------- SS-FSEFSEFSESS-FSESS-FSEl l一次激发后利用连续的一次激发后利用连续的180度脉冲采集全度脉冲采集全部信号部信号l l优点:快速(单层图像采集优点:快速(单层图像采集1秒以内)秒以内)l l缺点:缺点:T2加权太重,加权太重,T2对比差,除较纯对比差,除较纯的水外,其他组织的信号几乎完全衰减的水外,其他组织的信号几乎完全衰减l l用途:水成像,尤其是用途:水成像,尤其是MRCP、、MRMSS-RARESS-RARE,,,,一次投射成像一次投射成像一次投射成像一次投射成像MRCPMRCPTRTR无穷大,无穷大,无穷大,无穷大,TETE====1100ms1100ms扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=1 1秒秒秒秒SS-RARESS-RARE,,,,一次投射成像一次投射成像一次投射成像一次投射成像MRCPMRCPTRTR无穷大,无穷大,无穷大,无穷大,TETE====1100ms1100ms扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=4 4秒秒秒秒SS-RARESS-RARE,,,,一次投射成像一次投射成像一次投射成像一次投射成像MRCPMRCPTRTR无穷大,无穷大,无穷大,无穷大,TETE====1100ms1100ms扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=4 4秒秒秒秒SS-RARESS-RARE,,,,一次投射成像一次投射成像一次投射成像一次投射成像MRCPMRCPTRTR无穷大,无穷大,无穷大,无穷大,TETE====1100ms1100ms扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=4 4秒秒秒秒SS-TSE MRCPSS-RARESS-RARE,,,,一次投射成像一次投射成像一次投射成像一次投射成像MRCPMRCPTRTR无穷大,无穷大,无穷大,无穷大,TETE====1100ms1100ms扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=4 4秒秒秒秒急急性性胰胰腺腺炎炎神经源性膀胱神经源性膀胱SS-RARESS-RARE,,,,一次一次一次一次投射成像投射成像投射成像投射成像MRMMRMTRTR无穷大,无穷大,无穷大,无穷大,TETE====1100ms1100ms扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=5 5秒秒秒秒4、半傅立叶采集单次激发、半傅立叶采集单次激发RARESIEMENS----HASTEPHILIPS---- HF-SS-TSEGE-------- HF-SS-FSEH HA AS ST TE E的的K K空空间间填填充充NXNYNYl l半傅立叶技术半傅立叶技术+单次激发技术单次激发技术+快速自旋回波快速自旋回波l l优点:优点:– –快速(快速(快速(快速(1 1秒以内)秒以内)秒以内)秒以内)– –有效有效有效有效TETE较短(较短(较短(较短(<70<70msms),),),),有利于肝脏成像有利于肝脏成像有利于肝脏成像有利于肝脏成像– –几乎无伪影几乎无伪影几乎无伪影几乎无伪影l l缺点:缺点:T2对比不及对比不及SE及呼吸门控及呼吸门控TSEl l用途:用途:– –腹部屏气腹部屏气腹部屏气腹部屏气T2WIT2WI((((加脂肪抑制可增加对比)加脂肪抑制可增加对比)加脂肪抑制可增加对比)加脂肪抑制可增加对比)– –MRCPMRCP、、、、MRUMRU– –颅脑、脊柱超快速颅脑、脊柱超快速颅脑、脊柱超快速颅脑、脊柱超快速T2WIT2WI((((躁动病人)躁动病人)躁动病人)躁动病人)HASTE-T2WIHASTE-T2WI,,,,有效有效有效有效TETE====60ms60ms,,,,扫描时间扫描时间扫描时间扫描时间0.80.8秒秒秒秒HASTE-T2WI,,单层扫描时间单层扫描时间0.8秒秒HASTE-T2WI,,单层扫描时间单层扫描时间0.8秒秒呼吸触发呼吸触发FSE-T2WI与与HASTE-T2WI序列的比较序列的比较呼吸触发呼吸触发呼吸触发呼吸触发FSE T2WIFSE T2WIHF-SS-FSE T2WIHF-SS-FSE T2WIHASTE-T2WIHASTE-T2WI((((单层单层单层单层0.80.8秒)秒)秒)秒)HASTEHASTE----MRCPMRCP((((1919层层层层1313秒秒秒秒))))HASTEHASTE----MRCPMRCP2121层层层层1717秒秒秒秒MIPMIP重建重建重建重建SS-RARESS-RARE,,,,一次投射成像一次投射成像一次投射成像一次投射成像MRCPMRCPTRTR无穷大,无穷大,无穷大,无穷大,TETE====1100ms1100ms扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=4 4秒秒秒秒胆总管下端结石胆总管下端结石SS-TSE SS-TSE Projection MRCPProjection MRCPHASTE T2WIHASTE T2WIMRCP Raw ImageMRCP Raw ImageHASTE MRCPHASTE MRCPRaw ImageRaw Image胆总管癌胆总管癌HASTE-T2WIHASTE-T2WI((((单层单层单层单层0.80.8秒)秒)秒)秒)HASTEHASTE----MRCPMRCP((((1515层层层层1111秒秒秒秒))))HASTE用于颅脑用于颅脑T2WITSE-T2WITSE-T2WIHASTE-T2WIHASTE-T2WIIR-HASTE T1WI超快速超快速T1WI单层采集时间小于单层采集时间小于1秒秒用于不能合作的病人用于不能合作的病人T1对比较差对比较差空间分辨低空间分辨低I IR R- -H HA AS ST TE E的的K K空空间间填填充充NXNYNYIR-HASTE T1WITI = 800msTE = 20 msTA= 600 ms自旋回波类自旋回波类MRI序列序列l lSpin Spin EchoEcho,,,,SESE((((自旋回波)自旋回波)自旋回波)自旋回波)l lRARERARE((((弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)l lSS-RARESS-RARE((((单次激发单次激发单次激发单次激发RARERARE))))l lHF-SS-RAREHF-SS-RARE((((半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发RARERARE))))l lIRIR((((反转恢复)反转恢复)反转恢复)反转恢复)l lTIRTIR((((快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)5、翻转恢复序列、翻转恢复序列SIEMENS----IRPHILIPS---- IRGE-------- IRIR == 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Time Time ((((msms))))纵纵向向磁磁化化矢矢量量9090度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫与与9090度脉冲相比,度脉冲相比,180180度脉冲能将组织的纵向度脉冲能将组织的纵向弛豫差别增加弛豫差别增加1 1倍,也就是说倍,也就是说T1T1对比增加对比增加1 1倍倍Time Time ((((msms))))180180度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫纵纵向向磁磁化化矢矢量量40km/h50km/h1 1小时后小时后小时后小时后2 2小时后小时后小时后小时后180°180°180°180°180°180°90°90°翻转恢复序列结构图FIDEchoEchoTITITETETRTRIR = 180°预脉冲预脉冲++SE•SESESESE序列的序列的序列的序列的T T T T1 1 1 1对比决定于对比决定于对比决定于对比决定于TRTRTRTR,,,,选用的选用的选用的选用的TRTRTRTR接近于接近于接近于接近于组织的组织的组织的组织的T T T T1 1 1 1值可获得较好的值可获得较好的值可获得较好的值可获得较好的T T T T1 1 1 1对比。
对比•IRIRIRIR序列的序列的序列的序列的T T T T1 1 1 1对比决定于对比决定于对比决定于对比决定于TITITITI,,,,选用的选用的选用的选用的TITITITI接近于接近于接近于接近于组织的组织的组织的组织的T T T T1 1 1 1值可获得更好的值可获得更好的值可获得更好的值可获得更好的T T T T1 1 1 1对比•与与与与SESESESE序列一样,序列一样,序列一样,序列一样,IRIRIRIR序列应选用尽量短的序列应选用尽量短的序列应选用尽量短的序列应选用尽量短的TETETETE尽尽尽尽量剔除量剔除量剔除量剔除T2T2T2T2弛豫对图像对比的影响弛豫对图像对比的影响弛豫对图像对比的影响弛豫对图像对比的影响•IRIRIRIR序列中,序列中,序列中,序列中,TRTRTRTR应尽量长(应尽量长(应尽量长(应尽量长(TRTRTRTR----TI > 5TTI > 5TTI > 5TTI > 5T1 1 1 1),),),),至少与至少与至少与至少与T2WIT2WIT2WIT2WI的的的的TRTRTRTR一样长•IR序列的优点:序列的优点:T1对比很好对比很好•IR序列的缺点:扫描时间很长(长序列的缺点:扫描时间很长(长TR))•临床应用:增加临床应用:增加T1对比,特别是脑灰白对比,特别是脑灰白质对比,尤其适用于婴儿的脑质对比,尤其适用于婴儿的脑T1WIIR-T1WI, IR-T1WI, 冠状面冠状面冠状面冠状面PhilipsPhilips公司公司公司公司IR-T1WIIR-T1WI,,,,横断面横断面横断面横断面SiemensSiemens公司公司公司公司SE-T1WISE-T1WI,,,,横断横断横断横断SiemensSiemens公司公司公司公司自旋回波类自旋回波类MRI序列序列l lSpin Spin EchoEcho,,,,SESE((((自旋回波)自旋回波)自旋回波)自旋回波)l lRARERARE((((弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)弛豫增强快速采集)l lSS-RARESS-RARE((((单次激发单次激发单次激发单次激发RARERARE))))l lHF-SS-RAREHF-SS-RARE((((半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发半傅立叶采集单次激发RARERARE))))l lIRIR((((反转恢复)反转恢复)反转恢复)反转恢复)l lTIRTIR((((快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)快速翻转恢复)6、快速翻转恢复序列、快速翻转恢复序列SIEMENS----TIRPHILIPS---- IR-TSEGE-------- IR-FSETIR == Turbo Inversion Recoveryl l翻转恢复与翻转恢复与TSE-T2WI的结合的结合TITITime Time ((((msms))))180180度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫纵纵向向磁磁化化矢矢量量脂肪脂肪脂肪脂肪水水水水肝脏组织肝脏组织肝脏组织肝脏组织IR-TSE可采用不同的可采用不同的TI选择性地抑选择性地抑制一定制一定T1值的组织信号值的组织信号抑制某种组织信号的抑制某种组织信号的TI值等于该组值等于该组织织T1的的69%(%(70%)%)抑制脂肪的抑制脂肪的抑制脂肪的抑制脂肪的TITITITI====225ms×70%225ms×70%225ms×70%225ms×70%====157.5ms157.5ms157.5ms157.5ms抑制纯水的抑制纯水的抑制纯水的抑制纯水的TITITITI====3500ms×703500ms×703500ms×703500ms×70%=%=%=%=2500ms2500ms2500ms2500msl临床应用:临床应用:–脂肪抑制脂肪抑制(short TI inversion recovery, STIR),,特别适用于低场强特别适用于低场强MR–黑水作用黑水作用(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)–T1WI FLAIR注意注意:IR-TSEIR-TSE序列需要采用较长的序列需要采用较长的TRTRFLAIR序列序列TSE-T2WITSE-T2WIFLAIR (TIR)FLAIR (TIR),,,,TI=2500msTI=2500msSTIR-TSE-T2WISTIRSTIRTIRTIR----T2WIT2WISTIRSTIRTITI====150ms150msTRTR====6000ms6000msETLETL====1111TETE====90ms90msMatrixMatrix====256×192256×192NexNex====2 2TATA====3 3分分分分3030秒秒秒秒T1WI FLAIRl lFIR T1WIFIR T1WIl lIR+IR+短回波链短回波链短回波链短回波链FSEFSEl l利用利用利用利用IRIR增加增加增加增加T1T1对比对比对比对比l lTI 750msTI 750ms((((1.5T1.5T))))l lTI 500msTI 500ms((((0.3T0.3T))))l lTR>1500msTR>1500ms((((低场)低场)低场)低场)TR>2000msTR>2000ms((((高场)高场)高场)高场)l lTETE尽量短(尽量短(尽量短(尽量短(< 20< 20msms))))l lT1T1对比高于对比高于对比高于对比高于SESE但低于但低于但低于但低于IRIRIR T1WIFIR T1WISE T1WI三、梯度回波类序列三、梯度回波类序列GREGRE序列是最常用的快速成像序列之一,利序列是最常用的快速成像序列之一,利序列是最常用的快速成像序列之一,利序列是最常用的快速成像序列之一,利用梯度场的反向切换产生回波,它的序列结用梯度场的反向切换产生回波,它的序列结用梯度场的反向切换产生回波,它的序列结用梯度场的反向切换产生回波,它的序列结构特点是:构特点是:构特点是:构特点是:短短TRTR和和小偏转角(小偏转角(<90°<90°))去相位去相位去相位去相位聚相位聚相位聚相位聚相位SESE序列中的序列中的序列中的序列中的90°90°脉冲产生最大的横向磁化矢量,纵向磁化矢量脉冲产生最大的横向磁化矢量,纵向磁化矢量脉冲产生最大的横向磁化矢量,纵向磁化矢量脉冲产生最大的横向磁化矢量,纵向磁化矢量为为为为0 0,,,,T1T1弛豫需要化很长的时间才能产生足够的纵向磁化矢量弛豫需要化很长的时间才能产生足够的纵向磁化矢量弛豫需要化很长的时间才能产生足够的纵向磁化矢量弛豫需要化很长的时间才能产生足够的纵向磁化矢量供下一次供下一次供下一次供下一次90°90°脉冲激发(较长的脉冲激发(较长的脉冲激发(较长的脉冲激发(较长的TRTR)。
GREGRE序列采用小角度如序列采用小角度如序列采用小角度如序列采用小角度如20°20°脉冲进行激发,可产生脉冲进行激发,可产生脉冲进行激发,可产生脉冲进行激发,可产生3434%的横向%的横向%的横向%的横向磁化矢量,而纵向磁化矢量保持原来的磁化矢量,而纵向磁化矢量保持原来的磁化矢量,而纵向磁化矢量保持原来的磁化矢量,而纵向磁化矢量保持原来的9494%,下一个脉冲进行%,下一个脉冲进行%,下一个脉冲进行%,下一个脉冲进行激发前就有足够的纵向磁化矢量激发前就有足够的纵向磁化矢量激发前就有足够的纵向磁化矢量激发前就有足够的纵向磁化矢量GREGRE序列中,下一个序列中,下一个RFRF脉冲激发前的纵脉冲激发前的纵向磁化矢量由下列两部分构成:向磁化矢量由下列两部分构成:前一次脉冲继发后残留的纵向磁化矢量前一次脉冲继发后残留的纵向磁化矢量前一次脉冲继发后残留的纵向磁化矢量前一次脉冲继发后残留的纵向磁化矢量TRTRTRTR间期内间期内间期内间期内T1T1T1T1弛豫恢复的纵向磁化矢量弛豫恢复的纵向磁化矢量弛豫恢复的纵向磁化矢量弛豫恢复的纵向磁化矢量GRE序列的稳态(序列的稳态(Steady State))MMZ Z越小,纵向弛豫越越小,纵向弛豫越越小,纵向弛豫越越小,纵向弛豫越快。
快每一次激发,每一次激发,每一次激发,每一次激发, MMZ Z进一进一进一进一步缩小,但纵向弛豫也步缩小,但纵向弛豫也步缩小,但纵向弛豫也步缩小,但纵向弛豫也同时进一步加快同时进一步加快同时进一步加快同时进一步加快数个脉冲后,这两种相数个脉冲后,这两种相数个脉冲后,这两种相数个脉冲后,这两种相反的过程将达到平衡反的过程将达到平衡反的过程将达到平衡反的过程将达到平衡((((稳态稳态稳态稳态)自此,每次脉冲继发后,自此,每次脉冲继发后,自此,每次脉冲继发后,自此,每次脉冲继发后, MMZ Z保持相同保持相同保持相同保持相同100%100%50%100%50%70%100%50%70%35%100%50%70%35%65%100%50%70%35%65%32.5%平衡态平衡态平衡态平衡态第一次激发后第一次激发后第一次激发后第一次激发后第二次激发前第二次激发前第二次激发前第二次激发前第二次激发后第二次激发后第二次激发后第二次激发后第三次激发前第三次激发前第三次激发前第三次激发前第三次激发后第三次激发后第三次激发后第三次激发后60度脉冲度脉冲60度脉冲度脉冲60度脉冲度脉冲第四次前:第四次前:63.5%第四次后:第四次后:31.75%第五次前:第五次前:63%……离相位梯度离相位梯度离相位梯度离相位梯度聚相位梯度聚相位梯度聚相位梯度聚相位梯度离相位梯度聚相位梯度右右左左100%50%37%20%时间(时间(ms))MxyT2*T2T2*(GRE)GRE回波SE回波梯度回波类序列梯度回波类序列l扰相梯度回波(扰相梯度回波(Spoiled GRE))l真实稳态进动快速成像(真实稳态进动快速成像(True FISP))l磁化准备梯度回波序列(磁化准备梯度回波序列(MP GRE))1、扰相梯度回波、扰相梯度回波SIEMENS--FLASHfast low angle shotPHILIPS-- FFEfast field echoGE------ SPGRspoiled gradient recalled acquisition in steady statel l在每个回波采集后,利用一个高强度的扰相在每个回波采集后,利用一个高强度的扰相在每个回波采集后,利用一个高强度的扰相在每个回波采集后,利用一个高强度的扰相梯度使残留的横向磁化矢量失相位。
梯度使残留的横向磁化矢量失相位梯度使残留的横向磁化矢量失相位梯度使残留的横向磁化矢量失相位(1)、、FLASH-T1WIl l腹部屏气腹部屏气腹部屏气腹部屏气FLASH-T1WIFLASH-T1WIl lFLASH-2D, FLASH-3D MRAFLASH-2D, FLASH-3D MRAl l超快速超快速超快速超快速FLASH-3D FLASH-3D 对比增强对比增强对比增强对比增强MRAMRAl l骨关节骨关节骨关节骨关节FLASH-2D, FLASH-3D-T1WIFLASH-2D, FLASH-3D-T1WIA、、腹部屏气腹部屏气FLASH-T1WIl l临临临临床床床床上上上上最最最最常常常常用用用用的的的的腹腹腹腹部部部部快快快快速速速速T T1 1WIWI序列序列序列序列l l扫描参数扫描参数扫描参数扫描参数::– –TR 80TR 80-150-150msms– –TE 4.2msTE 4.2ms左右(左右(左右(左右(1.51.5T T))))– –激发角度:激发角度:激发角度:激发角度:60-9060-90度度度度l l优点:优点:优点:优点:– –扫描速度快扫描速度快扫描速度快扫描速度快– –组织组织组织组织T1T1对比好对比好对比好对比好l l缺点:缺点:缺点:缺点:– –屏气不好有伪影屏气不好有伪影屏气不好有伪影屏气不好有伪影l临床应用:– –常规上、中腹常规上、中腹常规上、中腹常规上、中腹部部部部T1WIT1WI((((肝胆肝胆肝胆肝胆胰脾肾)胰脾肾)胰脾肾)胰脾肾)– –抑脂扫描清楚抑脂扫描清楚抑脂扫描清楚抑脂扫描清楚显示胰腺显示胰腺显示胰腺显示胰腺– –动态增强扫描动态增强扫描动态增强扫描动态增强扫描FLASH-T1WI用于肝脏平扫和动态强化用于肝脏平扫和动态强化FLASH-T1WI显示胆固醇性结石显示胆固醇性结石脂肪抑制脂肪抑制FLASH-T1WI清楚显示胰腺清楚显示胰腺FLASH-T1WIFLASH-T1WIFLASH-T1WI + FSFLASH-T1WI + FSFLASH-T1WI显示肾脏病变显示肾脏病变利用利用2D扰相梯度回波扰相梯度回波T1WI进行肝脏动态增强进行肝脏动态增强l造影剂造影剂–Gd-DTPA–0.2ML/KG–3ML/SECOND–高压注射器或手推高压注射器或手推l扫描时刻扫描时刻–动脉期动脉期15-17秒秒–门脉期门脉期50-70秒秒–平衡期平衡期3-5分钟分钟–延时扫描(具体)延时扫描(具体)K空间及其填充空间及其填充l填充填充K空间中央空间中央区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的对线决定图像的对比比l填充填充K空间周边空间周边区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的解线决定图像的解剖细节剖细节试注试注试注试注2 2毫升平均主动脉峰值时间毫升平均主动脉峰值时间毫升平均主动脉峰值时间毫升平均主动脉峰值时间1818秒(秒(秒(秒(11-2711-27秒)秒)秒)秒)注射注射注射注射1515毫升造影剂需要毫升造影剂需要毫升造影剂需要毫升造影剂需要5 5秒秒秒秒造影剂主动脉到肝脏造影剂主动脉到肝脏造影剂主动脉到肝脏造影剂主动脉到肝脏2 2秒秒秒秒上肢静脉注射上肢静脉注射上肢静脉注射上肢静脉注射1515毫升造影剂后肝脏动脉期的平毫升造影剂后肝脏动脉期的平毫升造影剂后肝脏动脉期的平毫升造影剂后肝脏动脉期的平均峰值时间均峰值时间均峰值时间均峰值时间T T====18+5+218+5+2====2525秒秒秒秒FLASH T1WI FLASH T1WI 覆盖全肝扫描时间约为覆盖全肝扫描时间约为覆盖全肝扫描时间约为覆盖全肝扫描时间约为2020秒,其秒,其秒,其秒,其KK空间中心编码线采集的时间为扫描开始后空间中心编码线采集的时间为扫描开始后空间中心编码线采集的时间为扫描开始后空间中心编码线采集的时间为扫描开始后1010秒。
秒5182251520KK空间中心采集空间中心采集空间中心采集空间中心采集肝脏动态增强扫描三期图像肝脏动态增强扫描三期图像FLASH-T1WI肝脏动态增强扫描肝脏动态增强扫描FLASH-T1WIFLASH-T1WI平扫平扫平扫平扫FLASH-T1WIFLASH-T1WI动态增强动脉期动态增强动脉期动态增强动脉期动态增强动脉期T2WI+FSSPGR T1WI++FS动脉期动脉期CT动脉期动脉期利用利用FLASH--T1WI进行的化学位移成像进行的化学位移成像化学位移成像(化学位移成像(化学位移成像(化学位移成像(chemical shift imagingchemical shift imaging))))也称也称也称也称同同同同相位反相位成像(相位反相位成像(相位反相位成像(相位反相位成像(in-phase / out-of-phase in-phase / out-of-phase imagingimaging))))基本原理:基本原理: 水分子中的氢质子进动频率与脂肪分子(甲基)水分子中的氢质子进动频率与脂肪分子(甲基)水分子中的氢质子进动频率与脂肪分子(甲基)水分子中的氢质子进动频率与脂肪分子(甲基)中的氢质子存在差异,后者比前者慢中的氢质子存在差异,后者比前者慢中的氢质子存在差异,后者比前者慢中的氢质子存在差异,后者比前者慢3.53.5PPMPPM左右左右左右左右(约为(约为(约为(约为147147Hz/THz/T)。
根据所选用的根据所选用的根据所选用的根据所选用的TETE不同,这两种氢质子出现周期性不同,这两种氢质子出现周期性不同,这两种氢质子出现周期性不同,这两种氢质子出现周期性的同相(有协同作用)或反相(相互抵消作用)的同相(有协同作用)或反相(相互抵消作用)的同相(有协同作用)或反相(相互抵消作用)的同相(有协同作用)或反相(相互抵消作用)不同场强的不同场强的MRMR机采用不同的机采用不同的TETE进行化学位移成像进行化学位移成像场强场强场强场强回波时间(回波时间(TE,,单位单位ms))InInOutOutInInoutoutininOutOutinin1.51.5T T0 02.22.24.54.56.86.89.09.011.311.313.513.51.01.0T T0 04.04.07.07.011.011.014.014.018.018.021.021.00.50.5T T0 06.86.813.613.620.420.427.227.234.034.040.840.80.20.2T T0 016.816.833.633.650.450.467.267.28484100.8100.8Out-of-phase图像产生的效应l l水脂混合组织的水脂混合组织的水脂混合组织的水脂混合组织的信号明显减低,信号明显减低,信号明显减低,信号明显减低,程度明显大于普程度明显大于普程度明显大于普程度明显大于普通的脂肪抑制技通的脂肪抑制技通的脂肪抑制技通的脂肪抑制技术术术术l l纯脂肪组织几乎纯脂肪组织几乎纯脂肪组织几乎纯脂肪组织几乎不受影响不受影响不受影响不受影响l l勾边现象,脏器勾边现象,脏器勾边现象,脏器勾边现象,脏器边界更为清晰边界更为清晰边界更为清晰边界更为清晰勾边效应的产生化学位移成像的临床应用化学位移成像的临床应用l l检出病变组织的脂肪(水脂混合组织)检出病变组织的脂肪(水脂混合组织)– –脂肪肝诊断与鉴别诊断脂肪肝诊断与鉴别诊断脂肪肝诊断与鉴别诊断脂肪肝诊断与鉴别诊断– –含脂肝癌含脂肝癌含脂肝癌含脂肝癌– –肾上腺腺瘤肾上腺腺瘤肾上腺腺瘤肾上腺腺瘤– –血管平滑肌脂肪瘤血管平滑肌脂肪瘤血管平滑肌脂肪瘤血管平滑肌脂肪瘤– –清楚显示器管的轮廓清楚显示器管的轮廓清楚显示器管的轮廓清楚显示器管的轮廓肝细胞癌脂肪化生CT-CCT-COut-of-phaseOut-of-phaseIn-phaseIn-phase右肾上腺腺瘤右肾上腺腺瘤In-phaseIn-phaseOut-of-phaseOut-of-phaseB. FLASH序列序列MRAl lTOF-MRATOF-MRA或或或或PC-MRAPC-MRAl lTRTR====20-40ms20-40msl lTETE====7ms7msl l2D2D或或或或3 3D D3 3D-TOF MRAD-TOF MRAT2T2加权像加权像加权像加权像T1T1加权像加权像加权像加权像2D-PC MRA2D-PC MRAT2T2加权像加权像加权像加权像T1T1加权像加权像加权像加权像3D-TOF MRA3D-TOF MRA3 3D-TOF HR-MRAD-TOF HR-MRA脑血管畸形(脑血管畸形(A-VM))C. FLASH-3D 对比增强对比增强MRAl l极短的极短的极短的极短的TRTR、、、、TETE– –TR: 3-10msTR: 3-10ms– –TE: 1-3msTE: 1-3msl l极快的扫描速度极快的扫描速度极快的扫描速度极快的扫描速度– –6-256-25秒采集秒采集秒采集秒采集15-5015-50层,层,层,层,可进行屏气扫描可进行屏气扫描可进行屏气扫描可进行屏气扫描l l可采用减影技术减低可采用减影技术减低可采用减影技术减低可采用减影技术减低背景信号背景信号背景信号背景信号正常手正常手正常手正常手CE-MRACE-MRA雷若氏病雷若氏病雷若氏病雷若氏病D. FLASH-T1WI显示关节软骨l l扫描参数扫描参数扫描参数扫描参数– –TR: 300-800msTR: 300-800ms– –TE: 10msTE: 10ms左右左右左右左右– –翻转角度:翻转角度:翻转角度:翻转角度:6060度度度度lFLASH-T1WI序列用于显示关节软骨可采用二维或三维二维或三维二维或三维二维或三维序列l l加用脂肪抑制技术加用脂肪抑制技术加用脂肪抑制技术加用脂肪抑制技术更有利于软骨的显更有利于软骨的显更有利于软骨的显更有利于软骨的显示示示示((2)、扰相梯度回波)、扰相梯度回波T2*WIl l成像参数:成像参数:成像参数:成像参数:– –TR 300-800msTR 300-800ms– –TE 15TE 15~ ~40ms40ms– –激发角度激发角度激发角度激发角度<30<30度度度度l l临床应用:临床应用:临床应用:临床应用:– –椎间盘病变椎间盘病变椎间盘病变椎间盘病变– –半月板病变半月板病变半月板病变半月板病变– –陈旧出血病变陈旧出血病变陈旧出血病变陈旧出血病变l l优点:优点:– –成像速度快成像速度快成像速度快成像速度快– –对关节软骨、半月板、对关节软骨、半月板、对关节软骨、半月板、对关节软骨、半月板、椎间盘显示较好椎间盘显示较好椎间盘显示较好椎间盘显示较好– –有利于陈旧出血的显示有利于陈旧出血的显示有利于陈旧出血的显示有利于陈旧出血的显示l l缺点:缺点:– –对其他结构显示欠佳对其他结构显示欠佳对其他结构显示欠佳对其他结构显示欠佳– –对磁场不均匀比较敏感对磁场不均匀比较敏感对磁场不均匀比较敏感对磁场不均匀比较敏感FLASH-T2*W用于脊柱用于脊柱l l颈椎间盘横断面显示颈椎间盘横断面显示颈椎间盘横断面显示颈椎间盘横断面显示较好较好较好较好l l胸、腰椎间盘显示不胸、腰椎间盘显示不胸、腰椎间盘显示不胸、腰椎间盘显示不如如如如TSE-T2WITSE-T2WI序列序列序列序列l l椎管内结构显示不如椎管内结构显示不如椎管内结构显示不如椎管内结构显示不如TSE-T2WITSE-T2WI序列,特序列,特序列,特序列,特别是矢状面别是矢状面别是矢状面别是矢状面Siemens OPEN 0.2TSiemens OPEN 0.2TFLASH-2D-T2*WIFLASH-2D-T2*WITRTR====640ms640msTETE====36ms36msFlip angleFlip angle====20°20°FLASH-T2*WI显示半月板显示半月板l l半月板病变显示半月板病变显示半月板病变显示半月板病变显示最敏感最敏感最敏感最敏感l l应与应与应与应与SESE、、、、TSETSE相相相相结合结合结合结合l l关节软骨也呈高关节软骨也呈高关节软骨也呈高关节软骨也呈高信号,但与关节信号,但与关节信号,但与关节信号,但与关节液重叠,因而显液重叠,因而显液重叠,因而显液重叠,因而显示关节软骨应采示关节软骨应采示关节软骨应采示关节软骨应采用用用用FLASH-T1WI+FLASH-T1WI+脂肪抑制脂肪抑制脂肪抑制脂肪抑制梯度回波类序列梯度回波类序列l l扰相梯度回波(扰相梯度回波(扰相梯度回波(扰相梯度回波(Spoiled GRESpoiled GRE))))l l真实稳态进动快速成像(真实稳态进动快速成像(真实稳态进动快速成像(真实稳态进动快速成像(True FISPTrue FISP))))l l磁化准备梯度回波序列(磁化准备梯度回波序列(磁化准备梯度回波序列(磁化准备梯度回波序列(MP-GREMP-GRE))))SIEMENS--True FISPPHILIPS-- Balance FFEGE------ FIESTA Fast Imaging Employing Steady State Acquisition在层面选择方向、相位编码方向及频率编码方在层面选择方向、相位编码方向及频率编码方在层面选择方向、相位编码方向及频率编码方在层面选择方向、相位编码方向及频率编码方向向向向3 3个方向都利用反向梯度进行相位重聚,达到个方向都利用反向梯度进行相位重聚,达到个方向都利用反向梯度进行相位重聚,达到个方向都利用反向梯度进行相位重聚,达到纵向磁化矢量和横向磁化矢量真正的稳态。
纵向磁化矢量和横向磁化矢量真正的稳态纵向磁化矢量和横向磁化矢量真正的稳态纵向磁化矢量和横向磁化矢量真正的稳态l l很短的很短的TR、、TE和和很大的翻转角很大的翻转角– –TR:2-8msTR:2-8ms– –TE:1-4msTE:1-4ms– –翻转角:翻转角:翻转角:翻转角:40-8040-80度度度度l l对比决定于对比决定于T2*/T1优点:优点:组织结构显示好组织结构显示好组织结构显示好组织结构显示好血管都呈均匀高信号血管都呈均匀高信号血管都呈均匀高信号血管都呈均匀高信号液体显示为很高信号液体显示为很高信号液体显示为很高信号液体显示为很高信号成像速度快(成像速度快(成像速度快(成像速度快(0.50.5----1010秒)秒)秒)秒)缺点:缺点:软组织软组织软组织软组织T2T2对比差对比差对比差对比差磁化敏感伪影磁化敏感伪影磁化敏感伪影磁化敏感伪影•颅脑超快速成像颅脑超快速成像•腹部结构成像腹部结构成像•心血管电影心血管电影•3D采集用于内耳水成像采集用于内耳水成像•3D超快速采集用于无创性冠脉超快速采集用于无创性冠脉成像成像临床应用:True FISP--T2*WI应用于颅脑应用于颅脑Siemens 1.5TSiemens 1.5TTRTR====10ms10msTETE====3ms3msThicknessThickness====6mm6mmMatrixMatrix====512×512512×512NEXNEX====2 2TATA====1010秒秒秒秒True FISP T2*WI在腹部的应用在腹部的应用FIESTA-CINE vs. FASTCINE. FASTCINEFIESTA-CINElong axis viewsshort axis viewImages courtesy of Franz Volhard Klinik, Berlin, GermanyEXITHOMEPREVIOUS INNOVATIONS inCardiovascular MRDr. Daisy ChienSiemens Medical SolutionsErlangen, Germany4th Generation Technique:3D TrueFISP of the Coronary ArteryDr. Debiao Li, Northwestern University, Chicago3D Volumetric Coverage in 20 sec3D True-FISP in a Breath-holdNon-enhancementResolution: 1.0 0.7 2.0 mm3 V. Deshpande, D. Li, NWU, ChicagoLMAnomalous RCA originVisualization of Anomalous Coronary ArteryLeft coronary arteries Right coronary arteryRCALADLADRCACourtesy of Northwestern University Hospital, ChicagoRichard McCarthy, MD, Debiao Li, PhD, NWU MRA conventional angiographyComparison: MRA vs. Conventional Angio梯度回波类序列梯度回波类序列l l扰相梯度回波(扰相梯度回波(扰相梯度回波(扰相梯度回波(Spoiled GRESpoiled GRE))))l l真实稳态进动快速成像(真实稳态进动快速成像(真实稳态进动快速成像(真实稳态进动快速成像(True FISPTrue FISP))))l l磁化准备快速梯度回波序列(磁化准备快速梯度回波序列(磁化准备快速梯度回波序列(磁化准备快速梯度回波序列(MP-RAGEMP-RAGE))))4、磁化准备快速梯度回波、磁化准备快速梯度回波Magnetization Prepared Rapid Gradient EchoMagnetization Prepared Rapid Gradient Echo ((MP-RAGE))SIEMENS--Turbo FLASHPHILIPS-- TFEGE------ Rapid SPGR / FGRE 可用于可用于可用于可用于T1WIT1WI或或或或T2WIT2WI,,,,T1WIT1WI常常常常用。
用预脉冲决定对比,预脉冲决定对比,预脉冲决定对比,预脉冲决定对比,预脉冲后用小角预脉冲后用小角预脉冲后用小角预脉冲后用小角度超快速激发和度超快速激发和度超快速激发和度超快速激发和采集Flip angle 10°Flip angle 10°TRTR====2-10ms2-10msTETE====1-3ms1-3msTurbo-FLASH T1WITurbo-FLASH T1WIT1T1对比决定于对比决定于对比决定于对比决定于180°180°脉冲脉冲脉冲脉冲后的有效后的有效后的有效后的有效TITI优点:优点:优点:优点:快速(快速(快速(快速(<1<1秒)秒)秒)秒)缺点:缺点:缺点:缺点:T1T1对比较差对比较差对比较差对比较差临床应用:临床应用:临床应用:临床应用:颅脑快速成像颅脑快速成像颅脑快速成像颅脑快速成像心肌灌注心肌灌注心肌灌注心肌灌注肾脏灌注肾脏灌注肾脏灌注肾脏灌注肝脏灌注肝脏灌注肝脏灌注肝脏灌注Stenosis in a branch vesselof the circumflex coronary arteryMyocardial Viabilityfast and robustdetection of infarctsNorthwestern University, ChicagoViability StudyMR can predict which patient will benefit from revascularizationNew Ischemic Heart Disease ExaminationClinical Predictive Value in Patient ManagementTransmural Extent of HyperenhancementWall Motion ImprovementNew England Journal of Medicine, Feb 19 issueStress MRCourtesy of ERESA Imaging Center, Valencia, Spain双肾冠状面双肾冠状面Turbo FLASH T1WI肝脏肝脏Turbo FLASH T1WI正常犬肝实质门脉血流灌注图正常犬肝实质门脉血流灌注图正常犬肝实质门脉血流灌注图正常犬肝实质门脉血流灌注图及净增信号强度及净增信号强度及净增信号强度及净增信号强度- -时间曲线时间曲线时间曲线时间曲线注药注药20周实质灌注图及灌注曲线周实质灌注图及灌注曲线20周常规周常规MRI和大体标本和大体标本颅脑颅脑3D MP-RAGE T1WIl l自自自自由由由由感感感感应应应应衰衰衰衰减减减减序序序序列列列列l l自自自自旋旋旋旋回回回回波波波波类类类类序序序序列列列列l l梯梯梯梯度度度度回回回回波波波波类类类类序序序序列列列列l l杂杂杂杂合合合合序序序序列列列列MRI sequence treeMRI sequence tree四、杂合序列和四、杂合序列和EPI及其他相关序列及其他相关序列1、杂合序列、杂合序列Hybrid Sequence快速自旋梯度回波序列(快速自旋梯度回波序列(TGSE))SIEMENS--TGSETurbo Gradient Spin EchoPHILIPS-- GRASEGradient and Spin EchoGE------ GSE Gradient and Spin Echo自自旋旋回回波波与与梯梯度度回回波波结结合合优点:优点:与相应的与相应的与相应的与相应的TSETSE序列相比,速度进一步加快序列相比,速度进一步加快序列相比,速度进一步加快序列相比,速度进一步加快对磁场不均匀性较敏感,有利于出血的显示对磁场不均匀性较敏感,有利于出血的显示对磁场不均匀性较敏感,有利于出血的显示对磁场不均匀性较敏感,有利于出血的显示缺点:缺点:T2T2对比不如对比不如对比不如对比不如TSETSE磁化率敏感伪影磁化率敏感伪影磁化率敏感伪影磁化率敏感伪影临床主要用于颅脑和骨关节的临床主要用于颅脑和骨关节的T2WIT2WIGRASE序列采集的图像序列采集的图像TGSE一次激发产生一次激发产生一次激发产生一次激发产生1212个自旋回波,个自旋回波,个自旋回波,个自旋回波, 2424梯度回波梯度回波梯度回波梯度回波TRTR====30003000,,,,TETE====9090,,,,NEXNEX====2 2MatrixMatrix====512×512512×512扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=1 1分分分分2121秒秒秒秒2、平面回波成像序列、平面回波成像序列Echo Planar Imaging((EPI))l l回回回回波波波波平平平平面面面面成成成成像像像像((((echo echo planar planar imagingimaging,,,,EPIEPI))))是是是是目目目目前前前前最最最最快快快快的的的的MRIMRI信信信信号号号号采采采采集集集集方方方方式式式式,,,,单单单单层层层层图图图图像像像像的信号采集时间可缩短到的信号采集时间可缩短到的信号采集时间可缩短到的信号采集时间可缩短到100100毫秒以内毫秒以内毫秒以内毫秒以内l l梯度回波的一次激发采集多个回波的形式。
梯度回波的一次激发采集多个回波的形式梯度回波的一次激发采集多个回波的形式梯度回波的一次激发采集多个回波的形式l l普普普普通通通通梯梯梯梯度度度度回回回回波波波波为为为为一一一一次次次次脉脉脉脉冲冲冲冲激激激激发发发发后后后后利利利利用用用用梯梯梯梯度度度度线线线线圈圈圈圈反反反反向向向向切切切切换换换换一一一一次次次次采采采采集集集集一一一一个个个个梯梯梯梯度度度度回回回回波波波波;;;;EPIEPI是是是是在在在在一一一一次次次次脉脉脉脉冲冲冲冲激激激激发发发发后后后后依依依依靠靠靠靠梯梯梯梯度度度度线线线线圈圈圈圈的的的的连连连连续续续续反反反反向向向向切切切切换,采集一连串梯度回波信号换,采集一连串梯度回波信号换,采集一连串梯度回波信号换,采集一连串梯度回波信号GREGREEPIEPIlEPI可分为可分为l多次激发(多次激发(Multi shot))EPIl单次激发(单次激发(Single shot))EPIMSMS----EPIEPI是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分KK空间。
通空间通过多次如此重复激发和采集完成整个过多次如此重复激发和采集完成整个过多次如此重复激发和采集完成整个过多次如此重复激发和采集完成整个KK空间的填充空间的填充空间的填充空间的填充SS-EPISS-EPI是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续反向切换,采集填充整个反向切换,采集填充整个反向切换,采集填充整个反向切换,采集填充整个KK空间所需的全部梯度回波空间所需的全部梯度回波空间所需的全部梯度回波空间所需的全部梯度回波信号SS-EPISS-EPIMS-EPIMS-EPI与与RAREl l一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换采集多个梯度回波信采集多个梯度回波信采集多个梯度回波信采集多个梯度回波信号,填充部分号,填充部分号,填充部分号,填充部分KK空间空间空间空间l l与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的RARERARE技术相对应技术相对应技术相对应技术相对应l l不同点是多次激发不同点是多次激发不同点是多次激发不同点是多次激发EPIEPI采集的为梯度回采集的为梯度回采集的为梯度回采集的为梯度回波,波,波,波,RARERARE采集的为采集的为采集的为采集的为自旋回波自旋回波自旋回波自旋回波RARERAREMS-EPIMS-EPISS-EPI与与SS-RAREl l一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换采集所有梯度回波信采集所有梯度回波信采集所有梯度回波信采集所有梯度回波信号,填充全部号,填充全部号,填充全部号,填充全部KK空间空间空间空间l l与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的SS-SS-RARERARE技术相对应技术相对应技术相对应技术相对应l l不同点是不同点是不同点是不同点是SS-EPISS-EPI采集采集采集采集的为梯度回波,的为梯度回波,的为梯度回波,的为梯度回波,SS-SS-RARERARE采集的为自旋采集的为自旋采集的为自旋采集的为自旋回波回波回波回波•EPI技术仅仅是技术仅仅是MR信号的采集方式,信号的采集方式,而非而非MRI扫描序列。
扫描序列EPI必须结合特必须结合特定的激发脉冲才能成为真正的定的激发脉冲才能成为真正的MRI序序列列•EPI序列的对比和权重决定于预脉冲序列的对比和权重决定于预脉冲l l预脉冲是翻转预脉冲是翻转恢复序列,则恢复序列,则得到得到T1加权的加权的EPI图像图像(1)、、EPI-T1WI((IR-EPI))180 90180 90180 90180 90180 90180 90IR-EPI T1WI主要用于心肌灌注主要用于心肌灌注加权成像加权成像采用短回波链的多次激发采用短回波链的多次激发IR-EPIFastCardFastCard-ET First Pass Bolus Perfusion Imaging: -ET First Pass Bolus Perfusion Imaging: Perfusion Deficit - Ischemia Perfusion Deficit - IschemiaEXITHOMENEXTPREVIOUSImages courtesy of ICT, Woodbury, NY, USA· MR perfusion imaging during stress and at rest using FastCard-ET acquisition· Total exam time 20min· Ischemic region observed in the inferioseptal wall· Results confirmed by Nuclear and Cath examinationsStressStressRestRestMR Stress Perfusion Study Ischemic Region Caused by RCA DiseaseEXITHOMENEXTPREVIOUSNuclearNuclearCathCathl l预脉冲为单个预脉冲为单个预脉冲为单个预脉冲为单个90900 0射频脉冲射频脉冲射频脉冲射频脉冲则得到则得到则得到则得到GRE-GRE-EPIEPI图像图像图像图像((2))EPI-T2*WI((GRE-EPI)90°90°GRE-EPI T2*WI的临床应用:的临床应用:脑脑 fMRI 脑灌注加权成像脑灌注加权成像热痛觉刺激脑功能成像热痛觉刺激脑功能成像热痛觉刺激脑功能成像热痛觉刺激脑功能成像l超急性期脑梗塞超急性期脑梗塞l发病发病2 2小时小时90° 180°90° 180°((3))EPI-T2WI((SE-EPI))l预脉冲是预脉冲是SE序列,所得序列,所得到的称为到的称为SE-EPI图像图像SE-EPI-T2WI的临床应用:的临床应用:颅脑(不能配合的病人颅脑(不能配合的病人)、)、腹部腹部T2WIT2WI成像(成像(T2T2对比优于其他屏气对比优于其他屏气T2WIT2WI,,但伪影较重)但伪影较重)水分子扩散加权成像(水分子扩散加权成像(diffusion-diffusion-weighted imagingweighted imaging,,DWIDWI))Diffusion Tensor ImagingDiffusion Tensor ImagingSE-EPI-T2WI用于颅脑用于颅脑常规常规常规常规T2WIT2WISE-EPI T2WISE-EPI T2WISE-EPI-T2WI用于肝脏用于肝脏扩扩散散加加权权成成像像扩散加权成像诊断超急性期脑梗塞扩散加权成像诊断超急性期脑梗塞Diffusion Tensor ImagingFLAIRFLAIRDWIDWIADCADCDTIDTIT2WIDTIHealthy VolunteerDr. Ma, PLA301, Beijing富血供病变在低富血供病变在低b值值DWI上的表现上的表现((4))SE序列线扫描技术序列线扫描技术DWIl l常用于低场强常用于低场强MR仪的仪的DWIl l以横断面为例以横断面为例– –90°90°激发脉冲施加在横断面(层面选择)激发脉冲施加在横断面(层面选择)激发脉冲施加在横断面(层面选择)激发脉冲施加在横断面(层面选择)– –180°180°复相脉冲施加在此平面的垂直平面(层面复相脉冲施加在此平面的垂直平面(层面复相脉冲施加在此平面的垂直平面(层面复相脉冲施加在此平面的垂直平面(层面选择)选择)选择)选择)– –在在在在180°180°脉冲的前后加上一对扩散敏感梯度脉冲的前后加上一对扩散敏感梯度脉冲的前后加上一对扩散敏感梯度脉冲的前后加上一对扩散敏感梯度– –180°180°脉冲施加平面的一系列层面选择代替相位脉冲施加平面的一系列层面选择代替相位脉冲施加平面的一系列层面选择代替相位脉冲施加平面的一系列层面选择代替相位编码编码编码编码SE线扫描线扫描DWI序列显示急性脑梗塞序列显示急性脑梗塞T1WIT1WIFLAIRFLAIRDWIDWI((5))PRESTO序列序列l lPrinciples of echo shifting with a train of Principles of echo shifting with a train of observationobservation((((PRESTOPRESTO)))) l l短回波链的多次激发短回波链的多次激发短回波链的多次激发短回波链的多次激发EPIEPI+回波位移技术+回波位移技术+回波位移技术+回波位移技术l l用于弥补单次激发用于弥补单次激发用于弥补单次激发用于弥补单次激发GRE-EPIGRE-EPI的长回波链带来的的长回波链带来的的长回波链带来的的长回波链带来的不足不足不足不足l l主要用于首过灌注加权成像主要用于首过灌注加权成像主要用于首过灌注加权成像主要用于首过灌注加权成像l l由于回波链移位,由于回波链移位,由于回波链移位,由于回波链移位,TE > TRTE > TR•单次激发单次激发单次激发单次激发EPIEPI的缺点的缺点的缺点的缺点•回波链长回波链长回波链长回波链长•回波之间差别大回波之间差别大回波之间差别大回波之间差别大•在首过峰时后面在首过峰时后面在首过峰时后面在首过峰时后面的回波几乎为零的回波几乎为零的回波几乎为零的回波几乎为零•SNRSNR和空间分辨和空间分辨和空间分辨和空间分辨降低降低降低降低TRTRTETE在在在在X X、、、、Y Y、、、、Z Z三个方向都施加位移梯度三个方向都施加位移梯度三个方向都施加位移梯度三个方向都施加位移梯度正方向(白色)梯度面积为反方向(黄色)梯度面积的正方向(白色)梯度面积为反方向(黄色)梯度面积的正方向(白色)梯度面积为反方向(黄色)梯度面积的正方向(白色)梯度面积为反方向(黄色)梯度面积的2 2倍倍倍倍PRESTO序列的优点序列的优点l l与单次激发与单次激发GRE-EPI比较比较– –回波链短,图像质量提高回波链短,图像质量提高回波链短,图像质量提高回波链短,图像质量提高– –反映对比剂首过峰时更为准确反映对比剂首过峰时更为准确反映对比剂首过峰时更为准确反映对比剂首过峰时更为准确– –对比剂首过峰时图像的空间分辨得以保持对比剂首过峰时图像的空间分辨得以保持对比剂首过峰时图像的空间分辨得以保持对比剂首过峰时图像的空间分辨得以保持– –填充填充填充填充KK空间的回波更为理想空间的回波更为理想空间的回波更为理想空间的回波更为理想– –磁化率敏感伪影减少磁化率敏感伪影减少磁化率敏感伪影减少磁化率敏感伪影减少TR=16.5 msTR=16.5 ms;;;;TE=24 msTE=24 msMatrix=64×52Matrix=64×52;;;;Slice=24Slice=24Time resolutionTime resolution====1.5 sec1.5 secPWI with 3D PRESTO。