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1、基本概念基本概念 T1 、 T2,加权; TR,TE, K空间; RF(90o ,180o)作用; 脂肪抑制,水抑制。基本概念基本概念 T T1 1时间为在纵轴的磁化矢量由时间为在纵轴的磁化矢量由0 0增至增至6363时为时为T T1 1弛豫时间(纵向磁化矢量)。弛豫时间(纵向磁化矢量)。 T2T2的时间为横向磁化矢量强度由最大的时间为横向磁化矢量强度由最大值衰减达值衰减达3737所需的时间。所需的时间。基本概念相位相位 平面内旋转的矢量与参照轴的夹角平面内旋转的矢量与参照轴的夹角同相位同相位 (in phase) 多个矢量相位方向一致时多个矢量相位方向一致时 离相位离相位(out of ph
2、ase) 多个矢量相位方向不一致时多个矢量相位方向不一致时基本概念基本概念加权加权在磁共振技术中为了更好的显示各种组织在磁共振技术中为了更好的显示各种组织和病变,通过调整和病变,通过调整RFRF脉冲的重复时间脉冲的重复时间TRTR、回波时间回波时间TETE等来得到受检组织的特征参数,等来得到受检组织的特征参数,突出重点的图像(突出重点的图像(Weighted imageWeighted image)。)。 K K空间空间 以空间频率为以空间频率为单位的空间坐单位的空间坐标系所对应的标系所对应的抽象的频率空抽象的频率空间间. .基本概念基本概念重复时间重复时间( (The repetition
3、time 简称简称TR)TR) 指前一脉冲序列与相邻的后一脉冲序列之指前一脉冲序列与相邻的后一脉冲序列之间的时间,以毫秒为单位。间的时间,以毫秒为单位。TRTR决定了一个决定了一个RFRF脉冲与下一个脉冲与下一个RFRF脉冲之间的时间。因此脉冲之间的时间。因此TRTR决决定了定了T1T1弛豫时间的量。弛豫时间的量。基本概念基本概念回波时间(回波时间(The echo time The echo time 简称简称TETE) 指指90900 0RFRF脉冲至采集信号峰值之间的时脉冲至采集信号峰值之间的时间。间。TETE决定了在信号读出前横向弛豫矢量决定了在信号读出前横向弛豫矢量所允许的衰减量,因
4、此所允许的衰减量,因此TETE控制了控制了T T2 2的弛豫的弛豫矢量。矢量。 R FR F9090o o脉冲脉冲 纵向磁化矢量被转向为横向磁化矢纵向磁化矢量被转向为横向磁化矢 量平面量平面180180o o脉冲脉冲 纵向磁化矢量被转向至纵向磁化矢量被转向至M M0 0的反方向;的反方向; 失相质子在失相质子在xyxy平面内翻转平面内翻转180180o o 9090o o脉冲与脉冲与180180o o脉冲脉冲(90-t-180)90 Pulse180 PulseSpin Echo Signalt(Time Delay)REPEAT脉冲序列脉冲序列 脉冲序列(脉冲序列(pulse sequenc
5、epulse sequence)是)是指具有指具有一定带宽、一定幅度的一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲射频脉冲与梯度脉冲组成的脉组成的脉冲程序。冲程序。脉冲序列脉冲序列窄带宽脉冲主要用于选择性激励,宽脉冲用于非选择性激励(如三维成像)。而幅度反应了脉冲所具能量的大小,能量大,偏转角度大。梯度脉冲的作用主要是空间定位和信号读出。脉冲序列的作用脉冲序列的作用 获得不同组织对比度:获得不同组织对比度:SE,FSE,T1FLAIR, SSFSE,FIESTA/FLASH,TOF,MRS 抑制某些物质信号:抑制某些物质信号:STIR,T2FLAIR 缩短扫描时间:缩短扫描时间:SEFSE SSFS
6、E 减少伪影:减少伪影:FSE(磁敏感伪影),磁敏感伪影),EPI(运运 动伪影)动伪影)脉冲序列的构成脉冲序列的构成90 180 90 射频脉冲RF选层梯度Gs信号S相位梯度Gp读出梯度GrTE/2TE/2TRFIDEcho单回波单回波SESE序列序列 构成: 90900 0RFRF间隔间隔TE/218TE/2180 00 0RF(RF(复相脉复相脉冲冲) )间隔间隔TE/2 TE/2 回波(可测)回波(可测)一一. . 自旋回波自旋回波( (Spin-echo SE)Spin-echo SE) 自旋回波序列是MR的最基本和常用序列,包括单回波SE序列和多回波回波序列。在SE序列中应用一系列
7、有规律的900及1800RF脉冲、 去间歇性的激励组织中氢质子在静磁场中的磁化矢量,改变向量方向. 自旋回波自旋回波自旋回波自旋回波自旋回波自旋回波90900 0RFRF的作用的作用 将静磁场中顺磁场排列进动的质子由将静磁场中顺磁场排列进动的质子由初始的初始的Z Z轴轴翻转翻转到到xyxy平面平面(MzMxyMzMxy), , 是进动质子吸收是进动质子吸收RFRF能能量后,由平衡状态的低能稳态位置跃量后,由平衡状态的低能稳态位置跃到高能态位置的过程,也是质子吸收到高能态位置的过程,也是质子吸收能量的过程能量的过程 自旋回波自旋回波横向磁化矢量从同相至去相过程横向磁化矢量从同相至去相过程 180
8、1800 0RFRF的作用的作用 当质子由聚相状态逐渐变为失相状当质子由聚相状态逐渐变为失相状态后态后, ,在在TETE2 2时间点上加上一个时间点上加上一个1801800 0RFRF, 将横向磁化矢量来一个将横向磁化矢量来一个1801800 0的翻转,目的是使这些失相的质子按的翻转,目的是使这些失相的质子按原来的速度,以相反的方面靠拢重新原来的速度,以相反的方面靠拢重新达到相位的重聚达到相位的重聚( (rephaserephase) 自旋回波自旋回波自旋回波自旋回波1801800 0RFRF的作用的作用单回波单回波SESE扫描参数扫描参数名称TRTE特点PDWI 15002500ms 102
9、5ms质子密度,信号,质子密度,信号。T2WI 15002500ms 80120msTE T2 信号 ,T2信号T1WI 300600ms1025msTR。 T1 信号, T1 信号单回波单回波SESE优缺点优缺点 优点:1、显示典型的T1WI,T2WI和PDWI。T2WI优。2、对常见伪影(运动伪影和磁敏感伪影)较不敏感。 缺点:扫描时间长。特别是长TR和长TE T2WIT2WI。 应用:应用: T1WIT1WI显示解剖结构,显示解剖结构, T2WIT2WI对对病变更敏感。病变更敏感。多回波多回波SESE序列序列 在一个TR周期内,于900 RF脉冲后,以特定的时间间隔连续施加多个1800
10、重聚脉冲,使Mxy产生多个回波。一次扫描获得多幅不同TE值的PDWI 和T2WI。显著缩短成像时间。双回波双回波time signal1734516885102119136153170187204221238255272TE:time signal1734516885102119136153170187204221238255272TE:TE1TE2自旋回波自旋回波SESE脉冲序列的特点脉冲序列的特点 多次使用1800RF,使相位离散的质子多次重聚,从而获得多次的回波信号有较高的信噪比(SNR),有利于显示解剖结构,2加权像可以显示病理的改变TR和TE分别控制了T1及T2的图像对比 自旋回波图
11、像自旋回波图像二二. . 快速自旋回波序列快速自旋回波序列快速自旋回波(fast Spin-echo , FSE 或turbo SE,TSE)构成:在一个TR周期内,先发射一个900 RF脉冲,再相继发射 多个1800 RF脉冲,形成多个自旋回波。与多回波序列类似。快速自旋回波与多回波快速自旋回波与多回波序列相位编码数据K-空间填充图像形成M SE一个一行每个回波产生一幅图像FSE多个,彼此独立几行一组回波形成一幅图像SESE多回波序列的多回波序列的K K空间充填空间充填 FSEFSE序列的序列的K K空间充填空间充填 快速自旋回波序列快速自旋回波序列FSEFSE 回波链长度回波链长度(ech
12、o train length, ETLecho train length, ETL)指每指每个个TRTR内用不同相位编码采样的回波个数,也称快内用不同相位编码采样的回波个数,也称快速系数。速系数。 回波间隔时间回波间隔时间(echo train time, ETSecho train time, ETS)指回)指回波链中相邻两个回波之间的时间间隔。波链中相邻两个回波之间的时间间隔。ETSETS决定决定回波时间,关系图像对比度。回波时间,关系图像对比度。 有效回波时间有效回波时间(effective echo time, ETEeffective echo time, ETE)指回波链中最终决定
13、图像对比的回波时间指回波链中最终决定图像对比的回波时间扫描参数扫描参数名称TETRETL扫描时间T1WI20ms300600ms2612minT2WI90120ms30005000ms83223minPDWI20ms25004000ms81234minETL扫描时间扫描时间,其它,其它TE信号信号,对,对T2WI无影响,无影响,但扫描层数但扫描层数。T1WI,PDWI用小用小ETL。快速自旋回波快速自旋回波9001800T2 衰减曲线T2* 衰减曲线ESP1800180018001800 ETL ETL:回波链长度回波链长度 ESPESP:回波间隔回波间隔 TE TE effeff :有效有效
14、TE?TE?快速自旋回波的有效快速自旋回波的有效TETEGphaseGphaseTimeMxyecho 1echo 2echo 6TE eff 1515 msTE eff 9090 ms有效有效TE即相位编码梯度最小时的即相位编码梯度最小时的TE,亦即亦即K空间中心部分对应的回波时间,空间中心部分对应的回波时间,它决定了它决定了FSE序列的图像对比。序列的图像对比。FSEFSE特点特点 优点:1、扫描速度快于SE。2、对磁场不均匀性不敏感,磁敏感伪影少。3、运动伪影少。 缺点:T2WI脂肪信号高,与水肿难鉴别。ETL大,图像模糊。磁敏感低,对出血不敏感。多个1800 脉冲,SAR高。 应用:
15、FSE可取代SE,尤其是 T2WI。重T2加权FSE作水成像。FSEFSE序列采用屏气扫描的序列采用屏气扫描的T2T2加权像加权像腹部腹部FSEFSE序列屏气的重序列屏气的重T2T2加权成像加权成像快速快速SESE序列序列T2T2加权像加权像屏气屏气,26,26秒秒 18 18层层单次激发快速自旋回波(单次激发快速自旋回波(SSFSESSFSE)* *一次激发完成一层扫描所有数据的采集一次激发完成一层扫描所有数据的采集每幅图像每幅图像成像不到成像不到1 1秒。秒。* *0.5NEX相位编码数为正常的一半多相位编码数为正常的一半多8个,利用个,利用K空空间的共轭对称性推算出另一半,间的共轭对称性
16、推算出另一半,SNR会降低。会降低。Single shot, infinite TRESPecho180echoa a180echo180SSFSESSFSE的图像特点及临床应用的图像特点及临床应用 成像速度快,可用于屏气扫描和不能配合的患者及儿童,还可用于定位像。 回波链长,可获得重T2加权,用于水成像:MRCP、MRU。 SNR低,边缘模糊伪影严重,图像不清晰。 与EPI相比几何变形不敏感。三三. . 反转恢复序列反转恢复序列 反转恢复序列(反转恢复序列(Inversion recovery IRInversion recovery IR) 构成: 1801800 0反转脉冲反转脉冲909
17、00 0激发脉冲激发脉冲复相复相1801800 0脉冲脉冲I RI R IR序列首先施加一个1800反转脉冲, 将磁化矢量M从+Z翻转-Z,磁化矢量从-z方向向+z恢复,恢复的程度取决于组织TI的长短。施加900脉冲使磁化矢量偏转到XY平面;再施加1800重聚脉冲, 在TE时间内产生一个回波信号。反转恢复序列反转恢复序列反转恢复序列反转恢复序列反转恢复序列反转恢复序列反转恢复序列反转恢复序列影响IR序列信号的因素: 图像的对比度主要取决于TI、TR、TE如果900激励脉冲应用在磁化矢量向z轴 方向恢复,通过xy平面后,图像的对比度主要取决于各组织正z轴方向矢量的恢复数量图像表现为重T1加权 成
18、像参数 反转时间反转时间( time of inversioninversion ,TI)是初始1801800 0脉冲与脉冲与90900 0脉冲之间的间隔。脉冲之间的间隔。 TETE是是90900 0脉冲与回波之间的间隔。脉冲与回波之间的间隔。 TRTR是整个序列的重复时间,两个是整个序列的重复时间,两个1801800 0脉冲的脉冲的间隔。间隔。I R TITI是是IRIR图像(图像(T1T1)对比的主要决定因素)对比的主要决定因素(类似(类似SESE中的中的TRTR)。)。 IRIR序列主要产生序列主要产生T1WT1W和和PDWIPDWI图像(短图像(短TETE)。)。长长TETE可产生病理
19、加权像(可产生病理加权像(T2T2). . 典型参数:典型参数:TI=200-800ms,TR=500-TI=200-800ms,TR=500-2500ms,TE=20-50ms.2500ms,TE=20-50ms. TITI接近两种组织的接近两种组织的T1T1值,缩短值,缩短TE,TE,可获得最可获得最佳佳T1WI.TR=3TIT1WI.TR=3TI时,时,SNRSNR好。好。反转恢复序列(反转恢复序列(T1T1加权)加权)反转恢复序列反转恢复序列磁化矢量已完全向正的z轴方向恢复完毕,再施加900脉冲,水和脂肪同时都完全弛豫,图像表现为质子密度像 反转恢复序列反转恢复序列( (质子加权)质子
20、加权)短时反转恢复序列短时反转恢复序列(脂抑制脂抑制)Short TI inversion recovery , STIR 在脂肪组织磁化矢量恰好从在脂肪组织磁化矢量恰好从-z -z轴恢轴恢复至复至0 0值时(值时(TITI为转折点),施加为转折点),施加90900 0脉冲,该信号完全被抑制。因脉冲,该信号完全被抑制。因脂肪组织质子处于饱和状态,故脂肪组织质子处于饱和状态,故不能释放出信号。可获得抑制脂不能释放出信号。可获得抑制脂肪信号的肪信号的T T1 1加权像加权像 STIRSTIRTITI时间为脂肪组织的时间为脂肪组织的T T1 1时间的时间的0.60.6倍倍 STIRSTIR的常用参数
21、为:的常用参数为: 短短 TI 120TI 120150 ms150 ms 短短 TE 10TE 1030 ms30 ms 长长 TR 2000 msTR 2000 ms 不同场强下的不同场强下的STIRSTIR序列的序列的TITI取值取值 场强场强 TITI(ms)ms) 1.5 120-150 1.0 100-130 0.5 90-115 0.2 25-90流动衰减反转恢复序列流动衰减反转恢复序列fluid attenuated inversion recovery FLAIR 采用长采用长TITI和长和长TETE,产生液体(脑脊液)信号为零,产生液体(脑脊液)信号为零的的T2T2加权像,
22、是水抑制成像方法。加权像,是水抑制成像方法。TI=0.69T1TI=0.69T1FLAIR FLAIRFLAIR的常用参数为:的常用参数为: 长长TI 1700TI 17002000 ms2000 ms 长长TR 6000 msTR 6000 ms+ + 根据权重的需要采用短或长的根据权重的需要采用短或长的TETEIRIR图像特点图像特点TI TI 时间控制组织抑制和时间控制组织抑制和T1T1对比对比TE TE 时间控制时间控制T2T2对比度对比度TR TR 比比 TI TI 长长3 35 5倍倍T2 FLAIR2200-25008800长长 120时间时间TITRTE不同不同TI的翻转恢复序
23、列的翻转恢复序列脂肪抑制脂肪抑制STIR130-1602000短短 25T1FLAIR500-9002000短短 25STIRSTIR序列的图像特点及临床应用序列的图像特点及临床应用1.对磁场的不均匀较不对磁场的不均匀较不敏感,因而比化学饱和敏感,因而比化学饱和压脂更均匀。压脂更均匀。2.因含有因含有T1加权而对加权而对T2对比显示不好,仅用于对比显示不好,仅用于偏中心(肩、颈椎、骶偏中心(肩、颈椎、骶椎)及低场强下的椎)及低场强下的T2压压脂。脂。3.因抑制短因抑制短T1信号而不信号而不能用于造影增强。能用于造影增强。T1FLAIRT1FLAIR序列临床应用序列临床应用T1 Spin Ech
24、oT1 FlairT1 FlairT1 Flair PostTIMz-Mz0增加增加T1对比度,可用于脑对比度,可用于脑灰、白质成像。灰、白质成像。T2FLAIRT2FLAIR序列临床应用序列临床应用保持保持T2对比度的同时抑对比度的同时抑制制CSF信号,可以减少信号,可以减少脑脊液搏动伪影并增加脑脊液搏动伪影并增加脑室周围高信号病变的脑室周围高信号病变的识别。识别。T1 加权加权FLAIR T2加权加权序列比较序列比较四四. . 梯度回波序列梯度回波序列 梯度回波梯度回波( (gradient echo GRE)gradient echo GRE)又称场回又称场回波(波(field echo
25、 ,FEfield echo ,FE) 特点:扫描时间短,图像空间分辨率和特点:扫描时间短,图像空间分辨率和SNRSNR无明显下降。无明显下降。GREGRE与与SESE名称RFTR复相脉冲SE90900 0长1801800 0GREa90900 0短反转梯度梯度回波序列梯度回波序列 采用了小的反转角度采用了小的反转角度 缩短了缩短了TRTR时间时间 采用梯度反向脉冲,取消了采用梯度反向脉冲,取消了 180 1800 0重聚脉冲,重聚脉冲, 缩短了扫描时间。缩短了扫描时间。GRE小角度激励技术小角度激励技术 采用小于采用小于90900 0的小翻转角,只将部分磁的小翻转角,只将部分磁化矢量翻转到横
26、断面内,使得部分纵向化矢量翻转到横断面内,使得部分纵向磁化矢量未受干扰,仍沿着磁化矢量未受干扰,仍沿着+ +z z方向,因方向,因此只要很短的时间就可以让纵向磁化量此只要很短的时间就可以让纵向磁化量完全恢复完全恢复 GRE 小角度激励后的磁化恢复小角度激励后的磁化恢复第一次第一次RFM0MzMxy第二次第二次RF梯度回波序列梯度回波序列梯度回波法梯度回波法 小角度翻转后施加线性的梯度脉冲小角度翻转后施加线性的梯度脉冲( (频频率编码梯度率编码梯度) )造成质子进动频率的差别造成质子进动频率的差别, , 丧失相位丧失相位, ,此时再施加与上述梯度强相此时再施加与上述梯度强相同,但方向相反的梯度场
27、同,但方向相反的梯度场, ,这个相反方这个相反方向的梯度场的作用类似向的梯度场的作用类似 SESE序列中的序列中的1801800 0RF,RF,使失相的质子翻转使失相的质子翻转, , 横向磁化横向磁化矢量的相位重新相聚矢量的相位重新相聚, ,产生信号。产生信号。梯度脉冲特点是先负后正,其梯度脉冲梯度脉冲特点是先负后正,其梯度脉冲的方向变化称为梯度翻转。由于负向和的方向变化称为梯度翻转。由于负向和正向梯度脉冲分别具有离散和重聚进动正向梯度脉冲分别具有离散和重聚进动质子的作用,因而称为散相脉冲和相位质子的作用,因而称为散相脉冲和相位重聚脉冲。梯度脉冲影响了质子的进动重聚脉冲。梯度脉冲影响了质子的进
28、动频率,因而对磁场均匀性等因素敏感,频率,因而对磁场均匀性等因素敏感,不能准确的测量组织的不能准确的测量组织的T T2 2时间。时间。梯度回波序列梯度回波序列GRE RFGsSGpGrTETRFIDEcho 用小于用小于90 的射频脉冲激发,并采用较短的射频脉冲激发,并采用较短TR。使用翻转梯度取代使用翻转梯度取代180 重聚脉冲。重聚脉冲。GREGREGRE特点:特点:翻转角(翻转角(FAFA)与与TRTR结合使用可决定结合使用可决定T T1 1的加权的加权图像都具有一点图像都具有一点T T2 2* *加权的成份加权的成份 TETE控制了控制了T T2 2* *失相的数量,失相的数量,TET
29、E短,短,T T2 2* *成成份少,份少,TETE长,长,T T2 2* *成份多成份多 GRE常见的参数如下:常见的参数如下: T T1 1加权像:加权像: 大的翻转角大的翻转角 70 700 090900 0 短的短的TE 5TE 510 ms , 10 ms , 短的短的TRTR50 ms50 ms T T2 2* *加权像加权像 小的翻转角小的翻转角50500 020200 0 长的长的TE 15TE 1525 ms 25 ms 短的短的TRTR 质子密度加权像质子密度加权像 小的翻转角小的翻转角 50 500 0-20-200 0 短的短的TE 5TE 510 ms 10 ms 短
30、的短的TRTR梯度回波序列按在序列末尾对剩余横向磁化的不同处理方法分为两大类: 采用相位重聚序列采用相位重聚序列 采用扰相技术序列采用扰相技术序列GREGE Siemens PickerGRASS FISP FASTSPGR FLASH RF spoiled FAST SSFP PSIF CE-FASTFSPGR turbo-FLASH RAM-FAST 各种梯度回波序列的不同缩写各种梯度回波序列的不同缩写扰相梯度回波序列扰相梯度回波序列 当当TRTR短于组织的短于组织的T2T2时,在下一个时,在下一个RFRF脉冲激脉冲激发时,发时,xyxy平面仍保留有相当的平面仍保留有相当的M MXYXY
31、,在每个,在每个脉冲周期的信号检测后施加扰相脉冲或脉冲周期的信号检测后施加扰相脉冲或RFRF扰相梯度,使残留的失相,当下一周期的扰相梯度,使残留的失相,当下一周期的RFRF脉冲激发前,脉冲激发前, M MXYXY被破坏消失为零,因而被破坏消失为零,因而只有只有M MZ Z对下一个对下一个MRMR信号有贡献信号有贡献SPGRSPGR对剩余横向磁化矢量的射频扰相对剩余横向磁化矢量的射频扰相第一次第一次RFM0MzMxy第二次第二次RF第三次第三次RF 0 180 每个射频脉冲都随即选取不同的相位每个射频脉冲都随即选取不同的相位,使翻转后的剩余使翻转后的剩余横向磁化矢量相互抵消,得到稳定的信号和横向
32、磁化矢量相互抵消,得到稳定的信号和T1加权。加权。影响扰相梯度回波序列因素影响扰相梯度回波序列因素反转角度:大角度时图像倾向于反转角度:大角度时图像倾向于T1WT1W,小角度时图像倾向于小角度时图像倾向于PDWPDW和和T2T2* *W WTR: TR: 长长TRTR图像权重于图像权重于T2T2* *W W和质子像和质子像TE: TE: 长长TETE图像权重于图像权重于T2T2* *W W相位聚合的梯度回波序列 相位聚合的梯度回波序列不是破坏残留的相位聚合的梯度回波序列不是破坏残留的M MXYXY,而是保持其状态,在每个周期的信号检测后而是保持其状态,在每个周期的信号检测后施加与相位编码大小相
33、同、方向相反的梯度施加与相位编码大小相同、方向相反的梯度脉冲,使离散的相位重聚,形成最大的横向脉冲,使离散的相位重聚,形成最大的横向相位一致性。相位一致性。 M MZ Z和和M MXYXY在连续的在连续的RFRF脉冲之间保脉冲之间保持恒定,持恒定, M MZ Z和和M MXYXY对对MRMR信号均有贡献信号均有贡献. .影响相位聚合梯度回波序列因素影响相位聚合梯度回波序列因素 TRTR: 一般短于组织的一般短于组织的T2T2时间(小于时间(小于100ms)100ms)达到的稳态达到的稳态M MXYXY 小角度时图像倾向于小角度时图像倾向于T2WT2W和质子加权像和质子加权像 大角度时图像对比对
34、大角度时图像对比对T2/T1T2/T1比值敏感,具有比值敏感,具有大大T2/T1T2/T1比值的结构为亮信号比值的结构为亮信号GREGRE和和SPGRSPGR的图像对比度的图像对比度 GRE序列采用小的序列采用小的翻转角(翻转角(2030 )和较长的和较长的TR(200600ms)来获得来获得T2*加权。加权。 SPGR序列采用较序列采用较大的翻转角(大的翻转角(3050 )和短的)和短的TR(4060ms)来来获得获得T1加权。加权。GRE T2*SPGR T1优点优点: 显著的缩短了扫描时间;改善了由于器官显著的缩短了扫描时间;改善了由于器官移动形成的伪影,可用于快速成像、定位像移动形成的
35、伪影,可用于快速成像、定位像以及血管成像等。以及血管成像等。缺点缺点: 易产生磁敏感伪影易产生磁敏感伪影,铁质沉积部(如基底节、铁质沉积部(如基底节、亚急性出血部位)和磁敏感系数差异较大的部位亚急性出血部位)和磁敏感系数差异较大的部位(如空气(如空气/ /组织、骨组织、骨/ /组织交界面)信号低。小翻转组织交界面)信号低。小翻转角和角和T T2 2* *驰豫使信号较弱且衰减很快,驰豫使信号较弱且衰减很快,信噪比较差。信噪比较差。 GREGRE双回波双回波脂肪和水具有不同的进动脂肪和水具有不同的进动频率,其相位差会随时间频率,其相位差会随时间而发生周期性改变。而发生周期性改变。fatwatero
36、ut of phaseTE = 2,1 msin phaseTE = 4,2 msINOUT在在1.5T场强下,当场强下,当TE2.3ms时,水脂反相位。同时含水时,水脂反相位。同时含水和脂肪的组织及水脂交界面和脂肪的组织及水脂交界面信号减低。信号减低。TE4.6ms时,水脂同相位,时,水脂同相位,同时含水和脂肪的组织信号同时含水和脂肪的组织信号增强。临床常用于肝脂肪侵增强。临床常用于肝脂肪侵润和肾上腺肿瘤的检查。润和肾上腺肿瘤的检查。梯度回波序列梯度回波序列( (T1W)T1W)屏气屏气 未压脂未压脂 强化强化 压脂压脂梯度回波序列梯度回波序列T1T1加权像加权像稳稳 态态 双双 回回 波波
37、 三三 维维 扫扫 描描 技术技术GREGRE临床的应用临床的应用2 2D D、3D3D的的MRAMRA成像成像急性创伤、中风的快速成像急性创伤、中风的快速成像单次屏气的扫描单次屏气的扫描动态增强扫描,动态增强扫描, 脂肪抑制技术脂肪抑制技术对软骨损伤、纤维软骨的退行性病变对软骨损伤、纤维软骨的退行性病变敏感性高敏感性高五、平面回波成像序列五、平面回波成像序列 平面回波成像(平面回波成像(echo planar imagine, EPIecho planar imagine, EPI)是在射频脉冲激发后利于梯度场的连续正是在射频脉冲激发后利于梯度场的连续正反向切换,从而产生一连串梯度回波。利反
38、向切换,从而产生一连串梯度回波。利用相位编码与射频脉冲激发读出梯度场相用相位编码与射频脉冲激发读出梯度场相互配合,完成空间定位编码。互配合,完成空间定位编码。EPIEPI:一次射频脉冲激发采集多个梯度回波:一次射频脉冲激发采集多个梯度回波 EPIEPI只是只是MRMR信号的一种采集方式,并非真正信号的一种采集方式,并非真正序列,需与序列,需与MRIMRI普通脉冲序列的任何形式的普通脉冲序列的任何形式的RFRF脉冲结合。脉冲结合。有有SE-EPI SE-EPI 、GRE-EPIGRE-EPI、 DW-EPI DW-EPI 、 FLAIR-EPIFLAIR-EPIEPIEPIEPI的的K K空间充
39、填方式空间充填方式90 180 RFGsSGpGrTE/2TE/2FIDEchoSE-EPIT2衰减曲线衰减曲线T2*衰减曲线衰减曲线自旋回波包络自旋回波包络SE-EPISE-EPI与与FSEFSE的比较的比较 相同点:相同点: 都有都有180180 重聚脉冲,一个重聚脉冲,一个TRTR内产生多个回波,填内产生多个回波,填充充K K空间的多条线。空间的多条线。在相同的在相同的TRTR、TETE下产生相似的下产生相似的T T2 2对比。对比。 不同点:不同点: SE-EPISE-EPI只有只有1 1个个180180 重聚脉冲,相对应只有重聚脉冲,相对应只有1 1个真个真正的自旋回波。正的自旋回波
40、。 SE-EPISE-EPI利用快速切换的读出梯度来产生其余的梯度利用快速切换的读出梯度来产生其余的梯度回波,其速度要比重聚脉冲快的多,因而可以采用回波,其速度要比重聚脉冲快的多,因而可以采用更长的回波链和更多的层面数,更长的回波链和更多的层面数,SARSAR值也要低的多。值也要低的多。 RFGsSGpGrFIDEchoGRE-EPIGRE-EPIT2*衰减曲线衰减曲线GRE-EIPGRE-EIP与与GREGRE的比较的比较 相同点:相同点: 都用小于都用小于90 90 的射频脉冲激发。的射频脉冲激发。 都用读出梯度来产生梯度回波。都用读出梯度来产生梯度回波。 在相同的在相同的TRTR、TET
41、E(effeff)下产生相似的下产生相似的T2T2* *加权像。加权像。 不同点:不同点: GRE-EPIGRE-EPI一个一个TRTR期间内产生多个梯度回波,填充期间内产生多个梯度回波,填充K K空空间的多条线。间的多条线。 GRE-EPIGRE-EPI读出梯度的正向和反向都能产生回波,前读出梯度的正向和反向都能产生回波,前一个回波的读出梯度就是后一个回波的散相梯度。一个回波的读出梯度就是后一个回波的散相梯度。对比度:有所选脉冲序列决定,使用对比度:有所选脉冲序列决定,使用相同相同TRTR、TETE时,时,SE-EPISE-EPI图像对比度与图像对比度与标准脂肪抑制的标准脂肪抑制的SESE相
42、似;而相似;而GRE-EPIGRE-EPI为为T2T2* *的加权像。的加权像。信噪比:因采用了较宽的接收带宽,信噪比:因采用了较宽的接收带宽,信噪比会下降;信噪比会下降; T2T2* *的衰减意味组织的衰减意味组织的自旋更容易离散,也造成信噪比的的自旋更容易离散,也造成信噪比的下降下降EPIEPI序列的图像特点序列的图像特点 SESE、FSEFSE、EPIEPI的比较的比较SE(TR/TE=2500/80) FSE(TR/TE=2500/80) EPI(TR/TE=2500/80) ETL=12 16 SHOT扫描时间扫描时间8:30 扫描时间扫描时间3:50 扫描时间扫描时间2:30 三种
43、序列的比较三种序列的比较 A.SE 序列序列8分钟分钟 B.FSE序列屏气序列屏气20秒秒 C.EPI序列屏气序列屏气18秒秒 分辨率与自旋回波类似;分辨率与自旋回波类似; 有效地利用每个单位时间内的有效地利用每个单位时间内的MRMR信号;信号; 减少了运动伪影;减少了运动伪影; 同时进行功能及形态学成像;同时进行功能及形态学成像; 三维数据采集和高的时间分辨率有利三维数据采集和高的时间分辨率有利 于动态研究于动态研究 EPIEPI的优点的优点 对梯度系统要求高;对梯度系统要求高; 易受各种伪影的影响;易受各种伪影的影响; 由于梯度场的快速切换由于梯度场的快速切换, ,可能会对可能会对 肌肉和
44、神经系统产生副作用肌肉和神经系统产生副作用 EPIEPI的缺点的缺点EPI的图像特点的图像特点 由于回波链时间较长且没有多次由于回波链时间较长且没有多次180 重重聚脉冲,因而磁场不均匀引起的相位差聚脉冲,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会随时间而累积,引起相位方向的几何形变。形变。*增加接收带宽增加接收带宽*增加激发次数增加激发次数*采用斜坡采集采用斜坡采集可以减少几何形变可以减少几何形变EPIEPI的临床应用的临床应用头部成像:弥散、灌注、脑功能成像,急性创伤,不和者及婴幼儿的快速扫描。腹部成像:灌注成像和屏气的快速扫描。心脏成像:心脏动态学检查, 功能分析,冠
45、状动脉造影及心肌灌注成像EPI的临床应用的临床应用速度快:可用于快速脑速度快:可用于快速脑成像和腹部屏气成像成像和腹部屏气成像对磁化效应敏感:可用于对磁化效应敏感:可用于脑功能成像(脑功能成像(fMRI)和灌和灌注成像注成像(PWI)Fast Imaging - EPIFast Imaging - EPI高高b b值,高弥散敏感性值,高弥散敏感性b=1000b=2500b=1000b=2500ASSET - AST(空间敏感编码并行采集技术)空间敏感编码并行采集技术)用于减少扫描时间用于减少扫描时间减少减少EPI伪影伪影用于相控阵线圈用于相控阵线圈1.0 T ASSET T1 肝脏肝脏 256x192, 20s, 24 层层注意注意需做需做ASSET 校正扫描调整校正扫描调整线圈信号特性线圈信号特性基本脉冲序列的之间关系基本脉冲序列的之间关系SEFSEFRFSESSFSEFSE-IRT1FLAIRT2FLAIRGREGRE-MSEPIGRE-SSEPISE-MSEPISE-SSEPISPGRFSE家族SE家族EPI家族GRE家族衍生关系衍生关系加速关系加速关系类比关系类比关系思考题思考题 1、T1与T1W的区别; 2、请列出MRI基础图像及各自特点。
限制150内