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1、磁共振信号强度的影响因素等等等等水水水水分分分分子子子子扩扩扩扩散散散散运运运运动动动动液液液液体体体体流流流流动动动动化化化化学学学学位位位位移移移移T T2 2值值值值T T1 1值值值值组组组组织织织织的的的的质质质质子子子子密密密密度度度度脉冲序列的基本概念脉冲序列的基本概念我们把射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关各参数我们把射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关各参数我们把射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关各参数我们把射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关各参数的设置及其在时序上的排列称为的设置及其在时序上的排列称为的设置及其在时序上的排列称为的设置及其在时序上的排列称为MRIMRI
2、MRIMRI的的的的脉冲序列脉冲序列（pulse sequencepulse sequencepulse sequencepulse sequence）。）。）。）。脉冲序列基本构成脉冲序列基本构成 第一行是射频脉冲，第一行是射频脉冲，第一行是射频脉冲，第一行是射频脉冲，SESE序列的射频脉冲由多次重复的序列的射频脉冲由多次重复的序列的射频脉冲由多次重复的序列的射频脉冲由多次重复的9090 脉冲和后随脉冲和后随脉冲和后随脉冲和后随的的的的180180 脉冲构成。脉冲构成。脉冲构成。脉冲构成。第二行是层面选择梯度场，在第二行是层面选择梯度场，在第二行是层面选择梯度场，在第二行是层面选择梯度场，在
3、9090 脉冲和脉冲和脉冲和脉冲和180180 脉脉脉脉冲时施加。冲时施加。冲时施加。冲时施加。第三行是相位编码梯度场，在第三行是相位编码梯度场，在第三行是相位编码梯度场，在第三行是相位编码梯度场，在9090 脉冲后脉冲后脉冲后脉冲后180180 脉冲前施加。脉冲前施加。脉冲前施加。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。第四行是频率编码梯度场，必须在回波产生的过程中施加。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。第五行是第五行是第五行是第五行是MRMR信号信号信号信号SE脉冲序列的基本构建常用的脉冲序列常用
4、的脉冲序列（1）自由感应衰减类序列）自由感应衰减类序列（2）自旋回波类序列）自旋回波类序列（3）反转恢复类序列）反转恢复类序列（4）梯度回波类序列）梯度回波类序列（5）平面回波序列）平面回波序列一、自由感应衰减（一、自由感应衰减（FID）类序列）类序列 采集到的采集到的采集到的采集到的MRIMRI信号为自由感应衰减（信号为自由感应衰减（信号为自由感应衰减（信号为自由感应衰减（FIDFID）信号的脉冲序列统称为信号的脉冲序列统称为信号的脉冲序列统称为信号的脉冲序列统称为FIDFID类序列。类序列。类序列。类序列。 MRIMRI发展的早期，发展的早期，发展的早期，发展的早期，FIDFID序列曾经在
5、低场强的序列曾经在低场强的序列曾经在低场强的序列曾经在低场强的MRIMRI仪上有较多的应用，目前这类序列已经很少仪上有较多的应用，目前这类序列已经很少仪上有较多的应用，目前这类序列已经很少仪上有较多的应用，目前这类序列已经很少使用。使用。使用。使用。饱和恢复（饱和恢复（saturation recoverysaturation recovery，SR)SR)序列序列采集采集FIDFID信号的反转恢复（信号的反转恢复（inversion recoveryinversion recovery，IRIR）序列）序列二、自旋回波类序列 采集到的采集到的MR信号是利用信号是利用180 聚焦脉冲聚焦脉冲产
6、生的自旋回波产生的自旋回波u自旋回波（spin echo，SE）u快速自旋回波（fast spin echo，FSE）TE：回波时间TR：重复时间TR决定图像的T1成分很长的很长的很长的很长的TRTRl l所有的组织所有的组织所有的组织所有的组织T1T1完全弛豫完全弛豫完全弛豫完全弛豫l l剔除图像的剔除图像的剔除图像的剔除图像的T1T1成分成分成分成分MzMz（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）1 0 0 %50%TR(ms)TR(ms) TE决定图像的T2成分很短的很短的很短的很短的TE TE 基本剔除图像的基本剔除图像的基本剔除图像的基本剔除图像的T2T2成分
7、成分成分成分100%50%MxyMxy（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）TE(ms)TE(ms)长TR长TE（2000ms）（50ms）MzMz（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）100%50%TR(msTR(ms) )100%50%MxyMxy（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）TE(msTE(ms) )选择合适长的选择合适长的TE获得最好的获得最好的T2对比对比MxyMxyTE(ms)TE(ms)合合适适长长的的TET2对对比比 一一般般一一般般TETE选选择择两两种种组组织织选选择择两两种种组组织织T2
8、T2值值的的平平均均值值的的平平均均值值附附近近可可获获得得最最好好的的值值附附近近可可获获得得最最好好的的T2T2对对 比比对对 比比1 0 0 %短TR短TE（200-600ms）（ 8-20ms ）MzMz（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）（纵向磁化矢量）1 0 0 %50%TR(ms)TR(ms)1 0 0 %50%MxyMxy（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）（横向磁化矢量）TE(ms)TE(ms)选择合适短的选择合适短的TR获得最好的获得最好的T1对比对比MxyMxyTE(ms)TE(ms)合合适适短短的的TRT1对对 比比 一一般般一一般般TRTR选选
9、择择两两种种组组织织选选择择两两种种组组织织T1T1值值平平均均值值附附值值平平均均值值附附近近 可可 获获 得得 最最 好好 的的近近 可可 获获 得得 最最 好好 的的T 1T 1对对比比对对比比1 0 0 %长TR短TE（2000ms）（ 20)根根据据回回波波链链长长度度（ETL）FSE T1WIl优点 采集时间缩短，甚至可以进行屏气扫描l缺点 受T2弛豫污染，T1对比不如SE T1WI 模糊效应 与GRE T1WI对比速度还不够快 T1对比要求较低，以显示结构为主的部位患者耐受差，要求加快扫描速度时垂体动态增强扫描体部屏气扫描主要用途短回波链短回波链FSE T2WIl优点与SE序列相
10、比，成像速度加快由于回波链较短，T2对比接近SE T2WI对磁场不均匀性不敏感，没有明显的磁敏感性伪影l缺点 扫描速度还不够快，用于体部成像时易产生运动伪影颅脑腹部（配合呼吸触发和脂肪抑制技术）骨关节主要用途中等回波链中等回波链FSE T2WIl优点 扫描速度更快l缺点 ETL较长，T2对比不如SE及短ETL FSE对T2对比要求较低，主要显示解剖结构的部位内在T2对比好的脏器 广泛应用于颅脑、耳鼻喉、脊柱脊髓、广泛应用于颅脑、耳鼻喉、脊柱脊髓、骨关节软组织、腹盆部等骨关节软组织、腹盆部等 主要用途 随着射频功率和梯度场性能的提高，中等随着射频功率和梯度场性能的提高，中等ETLETL的的FSE
11、FSE序列很大程度取代短序列很大程度取代短ETLETL的的FSEFSE成为最常用的成为最常用的T2WIT2WI序列序列长回波链长回波链FSE T2WIl优点 扫描速度快，可屏气扫描l缺点 ETL较长，图像模糊更明显 屏气不好者仍有伪影 体部屏气T2WI3D水成像主要用途FSEFSE的衍生序列的衍生序列p快速恢复FSE（FRFSE）p单次激发FSE序列（SS- FSE ）p半傅里叶采集单次激发FSE序列（ HASTE ）快速恢复快速恢复FSE（FRFSE） 在回波链中最后一个回波采集后，再施加一个在回波链中最后一个回波采集后，再施加一个180聚焦脉冲，但不采集回波，而是施加一个负聚焦脉冲，但不采
12、集回波，而是施加一个负90脉脉冲。冲。单次激发单次激发FSE序列（序列（SS- FSE ） 一次一次90脉冲激发后，利用连续的聚焦脉冲采集脉冲激发后，利用连续的聚焦脉冲采集了填充了填充K空间的所有回波信号空间的所有回波信号半傅里叶采集单次激发半傅里叶采集单次激发FSE序列（序列（ HASTE ） 在单次激发在单次激发FSE序列基础加上半序列基础加上半K空间采集技术。空间采集技术。 _。相相位位编编码码三、反转恢复类序列 我们把具有我们把具有180 反转预脉冲的序列统反转预脉冲的序列统称为反转恢复类序列。称为反转恢复类序列。180反转预脉冲作用反转预脉冲作用1 1、增加、增加T1T1对比对比 2
13、 2、抑制组织信号、抑制组织信号 先施加一个先施加一个180180反转预脉冲，在适当时刻施加反转预脉冲，在适当时刻施加一个一个9090脉冲，然后马上施加一个脉冲，然后马上施加一个180180聚焦脉冲聚焦脉冲T TI I: :反反转转时时间间反反转转恢恢复复（inversion recovery，IR）IR序列特点序列特点uT1对比最好u扫描时间长临床应用临床应用 一般作为T1WI序列，增加脑灰白质T1对比FIR=TIR=IR-FSE/TSE快快速速反反转转恢恢复复（fast inversion recovery，FIR）1 18 80 0反反转转预预脉脉冲冲后后跟跟随随一一个个F FS SE
14、E序序 列列FIR序列特点序列特点l与与与与IRIR序列相比，成像速度加快序列相比，成像速度加快序列相比，成像速度加快序列相比，成像速度加快lT1T1对比提高对比提高对比提高对比提高l选择不同的选择不同的选择不同的选择不同的TITI抑制不同的组织抑制不同的组织抑制不同的组织抑制不同的组织STIR （short TI inversion recovery short TI inversion recovery ）T2WIT2WIFLAIR FLAIR （fliudfliud attenuated inversion recovery attenuated inversion recovery ）
15、FIR T1WI FIR T1WI （T1 FLAIR)T1 FLAIR)短反转时间反转恢复短反转时间反转恢复液体抑制反转恢复液体抑制反转恢复用于脂肪抑制 脂脂肪肪组组织织T1值值为为200-250ms，宏宏观观纵纵向向磁磁化化矢矢量量 从从 反反 向向 最最 大大 到到0需需 要要 时时 间间 为为 其其T 1的的 70%STIR序列的序列的TI=脂肪脂肪T1 X 70%=140-175msTR2000ms临床应用临床应用偏中心部位形态不规则部位COR T2 FS COR STIRAX STIR AX T2 FS脑脊液脑脊液T1值为值为3000-4000ms主要用于抑制自由水（脑脊液），也称
16、黑水序列FLAIR序列的序列的TI=脑脊液脑脊液T1 X 70%=2100-2800msTR至少大于至少大于3倍倍TI临床应用临床应用 主要应用于颅脑，为了暴露被脑脊液遮主要应用于颅脑，为了暴露被脑脊液遮盖的病变盖的病变AX T2 AX T2 FLAIR主要用于脑实质的主要用于脑实质的T1对比对比AX T1 FLAIR AX T1 SE四、梯度回波（GRE）类序列 采集到得采集到得MR信号是利用读出梯度场切信号是利用读出梯度场切换产生的梯度回波换产生的梯度回波GRE序列的基本特点序列的基本特点1. 采用小角度激发，加快成像速度采用小角度激发，加快成像速度2.采用梯度场切换采集回波信号进一步加快
17、采用梯度场切换采集回波信号进一步加快了采集速度了采集速度3.反映的是反映的是T2*弛豫信息而非弛豫信息而非T2弛豫信息弛豫信息 4. GRE序列的固有信噪比较低序列的固有信噪比较低 5. GRE序列对磁场的不均匀性敏感序列对磁场的不均匀性敏感 6.GRE序列中血流常呈现高信号序列中血流常呈现高信号梯度回波分类梯度回波分类扰相梯度回波序列稳态自由进动序列平衡式稳态自由进动序列磁化准备快速梯度回波序列其他梯度回波序列 采集刺激回波的GRE序列 同时采集两种回波的GRE序列 多回波合并的GRE序列l西门子：快速小角度激发（fast low angle shot，FLASH）lGE：SPGR（spoi
18、led gradient recalled echo）l飞利浦：T1-FFE（fast field echo）临床应用临床应用2D扰相扰相GRE腹部屏气腹部屏气T1WI2D扰相扰相GRE T1WI双回波用于化学位移成像（同双回波用于化学位移成像（同/反相位）反相位）3D扰相扰相GRE用于颅脑用于颅脑T1WI利用扰相利用扰相GRE T1WI序列进行流动相关的序列进行流动相关的MR血管成像血管成像3D快速扰相快速扰相GRE T1WI序列用于对比剂增强序列用于对比剂增强MRA（CE-MRA）3D扰相扰相GRE T2 *WI*WI序列用于磁敏感加权成像（序列用于磁敏感加权成像（序列用于磁敏感加权成像（
19、序列用于磁敏感加权成像（SWISWI）心脏亮血成像心脏亮血成像关节软骨成像关节软骨成像三维容积内插快速扰相三维容积内插快速扰相GRE T1WI序列序列西门子：容积内插体部检查（西门子：容积内插体部检查（VIBE）GE:肝脏容积加速采集（肝脏容积加速采集（LAVA）飞利浦：飞利浦：T1高分辨力各向同性容积激发（高分辨力各向同性容积激发（THRIVE）优点优点:在层面较薄时可以保持较高的信噪比在层面较薄时可以保持较高的信噪比没有层间距，有利于小病灶的显示没有层间距，有利于小病灶的显示可同时兼顾脏器实质成像和三维血管成像的需要可同时兼顾脏器实质成像和三维血管成像的需要缺点：缺点： 软组织软组织T1独
20、臂不如扰相独臂不如扰相GRE二维二维T1WI主主 要要 用用 于于 体体 部部 的的 动动 态态 增增 强强 扫扫 描描 平面回波成像（平面回波成像（echo planar imaging，EPI）是在一次射频）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，因而将产生多个梯度回波组成梯度回波链。生一个梯度回波，因而将产生多个梯度回波组成梯度回波链。 可理解为可理解为“一个射频脉冲激发采集多个梯度回波一个射频脉冲激发采集多个梯度回波”，采集到的，采集到的MR信号也属于梯度回波。信号也属于梯度回波。五、平面回波序列分分 类类按激发次数分类按激发次数分类 单次激发单次激发EPI 多次激发多次激发EPI按准备脉冲分类按准备脉冲分类 GRE-EPI SE-EPI IR-EPI主要临床应用主要临床应用单次激发单次激发GRE-EPI GRE-EPI T2*WIT2*WI单次激发单次激发SE-EPI T2WISE-EPI T2WI脑灌注加权成像脑灌注加权成像基于血氧水平依赖（基于血氧水平依赖（BOLD）效应的脑功能成像）效应的脑功能成像施加扩散敏感梯度场可进行施加扩散敏感梯度场可进行水分子扩散加权成像（水分子扩散加权成像（DWI）扩散张量成像（扩散张量成像（DTI）
