磁共振成像序列及应用-杨正汉.ppt

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1、MRI序列及其临床应用,杨正汉 卫生部北京医院放射科 北京大学第五临床医学院,磁共振成像的物理学原理 磁共振信号快速采集技术 磁共振成像序列及其临床应用,什么是序列（Sequence）?,MR信号与下列因素有关： 质子密度 T1、T2值 化学位移 相位 运动 上述每个因素对MR信号的贡献受RF脉冲的调节、所用的梯度以及信号采集时刻的控制。,MR成像过程中，RF脉冲、梯度、信号采集时刻的设置参数的组合称为脉冲序列（Pulse Sequence）,激发脉冲 预脉冲 组织饱和,信号产生 Signal Production,FID Spin Echo Gradient Echo,自旋准备 Spin P

2、reparation,图像,脉冲序列的两个基本组成部分,MRI序列的分类,用射频脉冲（180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,同时有自旋回波和梯度回波的序列,自旋回波序列Spin Echo, SE,梯度回波序列Gradient Recalled Echo, GRE,杂合序列 Hybrid Sequence,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Free Induction Decay，FID,自由感应衰减序列 自旋回波类序列 梯度回波类序列 杂合序列,MRI sequence tree,一、自由感应衰减序列,90度脉冲产生最大的横行磁化矢量，此时采集的

3、MR信号最强，由于T2*衰减，FID信号衰减很快，大约只有20ms时间对FID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 Saturation Recovery Partial Saturation,饱和恢复（SR）序列结构示意图,SR序列一般用于T1WI，TR决定SR序列的T1对比，选择两种组织T1值之间的TR能产生较好的T1对比。 在1.0T 1.5T的MR机上，SR-T1WI一般TR为400ms600ms,400高斯场强 部分饱和T1WI TR=125 ms；TE=20 ms,二、自旋回波类序列,自旋回波类MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波） RARE（弛豫

4、增强快速采集） SS-RARE（单次激发RARE） HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE） IR（反转恢复） TIR（快速翻转恢复）,1、自旋回波序列,自旋回波（spin echo，SE）序列,SE序列的特点,目前最常用的T1WI序列 组织对比良好，SNR较高，伪影少 信号变化容易解释 最常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱 腹部已经逐渐被GRE序列取代 T2WI少用SE序列（太慢、伪影重） 扫描时间2-5分钟,SE序列的临床应用图片,腕关节高分辨SET1WI,颈椎间盘突出,左枕叶脑脓肿,SET1WI,SE-T1WI增强扫描,自旋回波类MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波）

5、RARE（弛豫增强快速采集） SS-RARE（单次激发RARE） HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE） IR（反转恢复） TIR（快速翻转恢复）,2、RARE序列,RARE序列,在临床上常称为快速自旋回波 TSE（turbo spin echo）(西门子，飞利浦） FSE （fast spin echo）（GE公司）,SE,FSE,回波1,回波2,回波5,回波4,K频率,K相位,回波3,90,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180,180,180,180,180,90,ES,ETL5,有效TE,TR,FSE序列的结构和K空间填充,90,回波1,回波2,回波5,回波4,回

6、波3,180,180,180,180,180,90,ES,ETL5,有效TE,TR,FSE序列回波链中各回波的强度及TE不同,100%,时间（ms）,Mxy,TE1,TE2,TE3,TE4,TE5,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,快速成像 回波链中每个回波信号的TE不同 ，从而减低了组织对比 FSE序列图像的模糊效应 脂肪组织信号强度增高 对磁场不均匀性不敏感 能量沉积增加,ETL越长 成像越快 图像SNR越低 图像T2对比越差 图像的模糊效应越重 脂肪信号越亮 SAR值越高,回波间隙越小 回波间幅度差别越小， 图像对比增加 图像模糊效应越轻 脂肪

7、信号越高 在保持对比和模糊效应的前提下，允许的ETL越长 SAR值越高,FSE序列重要参数改变产生的效果,根据回波链长度（ETL） FSET1WI（ETL2-4） 短回波链FSET2WI （ETL5-10） 中等长度回波链FSET2WI （ETL10-20） 长回波链FSET2WI （ETL20） FSE的改进序列 FSE-LX Tailored RF 快速恢复FSE（Fast Recovery FSE，FRFSE）,（1）、TSE-T1WI序列,由于SE-T1WI图像质量好，对比佳，时间不太长，因而仍是临床上最常用的T1WI序列。TSE-T1WI在临床上相对较少使用。 TSE-T1WI的ET

8、L常为2-4 临床应用： 脊柱脊髓 四肢关节 心脏成像 腹部成像（少用）,TSE-T1WI的优缺点,优点： 比SE-T1WI快速，甚至可以屏气扫描,缺点； TE时间较长，图像受T2污染，T1对比降低 与GRET1WI相比速度还不够快,正常心脏TSE-T1WI,屏气扫描23秒,ETL=3,脊柱TSE-T1WI,（2）、短ETL的FSE-T2WI,ETL=5-10 优点：快速(2-7分）、T2对比与SE序列相近 缺点：运动伪影（胸腹部） 临床应用： 颅脑常规T2WI 呼吸门控T2WI序列用于胸腹部成像，是目前最普遍采用的肝脏快速T2WI序列，其他序列的评价以此序列为参照。,（3）、中ETL的FSE

9、-T2WI,ETL10-20 优点： 扫描速度快（1-5分钟） 缺点： T2对比不及SE或短回波链的FSE-T2WI 运动伪影,临床应用： 重点显示解剖结构的部位（如脊柱、骨关节） 本身T2对比较好的器官（如前列腺）。,FSE-T2WI ETL15 Matrix512256 TA2分48秒,FSET2WI ETL15, 16,ETL=15, TA=3分49秒,膝关节后交叉韧带断裂,ETL=15, TA=3分49秒,ETL20 有效TE常大于100ms 优点：成像快(20-30S)，可屏气扫描 缺点：T2对比较差；屏气不好者仍有伪影,（4）、长ETL的TSE-T2WI,临床应用： 胸腹部的屏气T

10、2WI 在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断 呼吸触发MRCP,TSE-T2WI, ETL=29 ，屏气23秒,ETL=23 屏气扫描25秒 鉴别囊性病变与实性病变,ETL=29 屏气扫描21秒 鉴别囊性病变与实性病变,呼吸触发FSEMRCP（MIP） ETL=24，TR4-5呼吸周期，TE=250ms TA3分44秒,FSE的改进序列 在每一次90脉冲的最后一个回波采集后，施加一个负90脉冲 将残留的横向磁化矢量打到纵向 主要使FSE T2WI上长T2的结构（如脑脊液）信号强度增高，增加对比 主要用于短回波链的FSE T2WI 在采集层面足够的情况下可缩短TR,（5）、快速恢复FSE T2WI

11、,180度脉冲8个，ETL7,FSE T2WI,FRFSE T2WI,TR=2000ms，TE=100ms，Matrix448256，ETL=9 NEX=2，TA=132，FOV=24cm18cm,（6）射频放大器功率增大后对FSE的影响,90,180,180,180,180,180,90,90,180,90,180,180,180,180,ES: 12-20ms,7-15 ms,90,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180,180,180,180,180,90,ES,ETL5,有效TE,TR,100%,时间（ms）,Mxy,TE1,TE2,TE3,TE4,TE5,回波1强度,回波2强

12、度,回波3强度,回波4强度,回波5强度,（7）、Tailored RF,90,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180,180,180,180,180,90,Tailored RF:减少模糊效应,90,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,145,160,170,175,180,90,Tailored RF:减少模糊效应（特别是FSE T1WI和PD）,PD without TRF,PD with TRF,自旋回波类MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波） RARE（弛豫增强快速采集） SS-RARE（单次激发RARE） HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE） I

13、R（反转恢复） TIR（快速翻转恢复）,3、单次激发RARE序列,SIEMENSSS-TSE PHILIPS SS-TSE GE SS-FSE,FSE,SS-FSE,一次激发后利用连续的180度脉冲采集全部信号 优点：快速（单层图像采集1秒以内） 缺点：T2加权太重，T2对比差，除较纯的水外，其他组织的信号几乎完全衰减 用途：水成像，尤其是MRCP、MRM,SS-RARE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE1100ms 扫描时间1秒,SS-RARE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE1100ms 扫描时间4秒,SS-RARE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE1100ms 扫描时间

14、4秒,SS-RARE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE1100ms 扫描时间4秒,SS-TSE MRCP,SS-RARE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE1100ms 扫描时间4秒,急性胰腺炎,神经源性膀胱,SS-RARE，一次投射成像MRM TR无穷大，TE1100ms 扫描时间5秒,4、半傅立叶采集单次激发RARE,SIEMENSHASTE PHILIPS HF-SS-TSE GE HF-SS-FSE,HASTE的K空间填充,NX,NY,半傅立叶技术+单次激发技术+快速自旋回波 优点： 快速（1秒以内） 有效TE较短（70ms），有利于肝脏成像 几乎无伪影 缺点：T2对比不及S

15、E及呼吸门控TSE,用途： 腹部屏气T2WI（加脂肪抑制可增加对比） MRCP、MRU 颅脑、脊柱超快速T2WI（躁动病人）,HASTE-T2WI，有效TE60ms，扫描时间0.8秒,HASTE-T2WI，单层扫描时间0.8秒,HASTE-T2WI，单层扫描时间0.8秒,呼吸触发FSE-T2WI与HASTE-T2WI序列的比较,呼吸触发FSE T2WI,HF-SS-FSE T2WI,HASTE-T2WI（单层0.8秒） HASTEMRCP（19层13秒）,HASTEMRCP 21层17秒 MIP重建,SS-RARE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE1100ms 扫描时间4秒,胆总管下端结

16、石,SS-TSE Projection MRCP,HASTE T2WI MRCP Raw Image,HASTE MRCP,Raw Image,胆总管癌,HASTE-T2WI（单层0.8秒） HASTEMRCP（15层11秒）,HASTE用于颅脑T2WI,TSE-T2WI,HASTE-T2WI,IR-HASTE T1WI,超快速T1WI 单层采集时间小于1秒 用于不能合作的病人 T1对比较差 空间分辨低,IR-HASTE的K空间填充,NX,NY,IR-HASTE T1WI TI = 800ms TE = 20 ms TA= 600 ms,自旋回波类MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波

17、） RARE（弛豫增强快速采集） SS-RARE（单次激发RARE） HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE） IR（反转恢复） TIR（快速翻转恢复）,5、翻转恢复序列,SIEMENSIR PHILIPS IR GE IR,IR 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 （ms）,纵向磁化矢量,90度脉冲后的纵向弛豫,与90度脉冲相比，180度脉冲能将组织的纵向弛豫差别增加1倍，也就是说T1对比增加1倍,40km/h,50km

18、/h,1小时后,2小时后,翻转恢复序列结构图,TI,TE,TR,IR = 180预脉冲SE,SE序列的T1对比决定于TR，选用的TR接近于组织的T1值可获得较好的T1对比。 IR序列的T1对比决定于TI，选用的TI接近于组织的T1值可获得更好的T1对比。 与SE序列一样，IR序列应选用尽量短的TE尽量剔除T2弛豫对图像对比的影响。 IR序列中，TR应尽量长（TRTI 5T1），至少与T2WI的TR一样长。,IR序列的优点：T1对比很好 IR序列的缺点：扫描时间很长（长TR） 临床应用：增加T1对比，特别是脑灰白质对比，尤其适用于婴儿的脑T1WI,IR-T1WI, 冠状面 Philips公司,I

19、R-T1WI，横断面 Siemens公司,SE-T1WI，横断 Siemens公司,自旋回波类MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波） RARE（弛豫增强快速采集） SS-RARE（单次激发RARE） HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE） IR（反转恢复） TIR（快速翻转恢复）,6、快速翻转恢复序列,SIEMENSTIR PHILIPS IR-TSE GE IR-FSE,TIR Turbo Inversion Recovery,翻转恢复与TSE-T2WI的结合,TI,Time （ms）,180度脉冲后的纵向弛豫,纵向磁化矢量,脂肪,水,肝脏组织,IR-TSE可采用不同

20、的TI选择性地抑制一定T1值的组织信号,抑制某种组织信号的TI值等于该组织T1的69（70）,抑制脂肪的TI225ms70%157.5ms,抑制纯水的TI3500ms702500ms,临床应用： 脂肪抑制(short TI inversion recovery, STIR)，特别适用于低场强MR 黑水作用(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR) T1WI FLAIR,注意：IR-TSE序列需要采用较长的TR,FLAIR序列,TSE-T2WI,FLAIR (TIR)，TI=2500ms,STIR-TSE-T2WI,STIR,TIRT2WI STIR

21、 TI150ms TR6000ms ETL11 TE90ms Matrix256192 Nex2 TA3分30秒,T1WI FLAIR,FIR T1WI IR+短回波链FSE 利用IR增加T1对比 TI 750ms（1.5T） TI 500ms（0.3T） TR1500ms（低场）TR2000ms（高场） TE尽量短（ 20ms） T1对比高于SE但低于IR,IR T1WI,FIR T1WI,SE T1WI,三、梯度回波类序列,GRE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，它的序列结构特点是：短TR和小偏转角（90）,SE序列中的90脉冲产生最大的横向磁化矢量，纵向磁化矢

22、量为0，T1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90脉冲激发（较长的TR）。 GRE序列采用小角度如20脉冲进行激发，可产生34的横向磁化矢量，而纵向磁化矢量保持原来的94，下一个脉冲进行激发前就有足够的纵向磁化矢量。,GRE序列中，下一个RF脉冲激发前的纵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 TR间期内T1弛豫恢复的纵向磁化矢量,GRE序列的稳态（Steady State）,MZ越小，纵向弛豫越快。 每一次激发， MZ进一步缩小，但纵向弛豫也同时进一步加快。 数个脉冲后，这两种相反的过程将达到平衡（稳态）。 自此，每次脉冲继发后， MZ保持相同。

23、,平衡态,第一次激发后,第二次激发前,第二次激发后,第三次激发前,第三次激发后,第四次前：63.5% 第四次后：31.75% 第五次前：63% ,离相位梯度,聚相位梯度,离相位梯度,聚相位梯度,右,右,左,左,时间（ms）,Mxy,T2*,T2,T2*(GRE),GRE回波,SE回波,梯度回波类序列,扰相梯度回波（Spoiled GRE） 真实稳态进动快速成像（True FISP） 磁化准备梯度回波序列（MP GRE）,1、扰相梯度回波,SIEMENSFLASH fast low angle shot PHILIPS FFE fast field echo GE SPGR spoiled gr

24、adient recalled acquisition in steady state,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。,(1)、FLASH-T1WI,腹部屏气FLASH-T1WI FLASH-2D, FLASH-3D MRA 超快速FLASH-3D 对比增强MRA 骨关节FLASH-2D, FLASH-3D-T1WI,A、腹部屏气FLASH-T1WI,临床上最常用的腹部快速T1WI序列 扫描参数： TR 80-150ms TE 4.2ms左右（1.5T） 激发角度：60-90度 优点： 扫描速度快 组织T1对比好 缺点： 屏气不好有伪影,临床应用： 常规

25、上、中腹部T1WI（肝胆胰脾肾） 抑脂扫描清楚显示胰腺 动态增强扫描,FLASH-T1WI用于肝脏平扫和动态强化,FLASH-T1WI显示胆固醇性结石,脂肪抑制FLASH-T1WI清楚显示胰腺,FLASH-T1WI,FLASH-T1WI + FS,FLASH-T1WI显示肾脏病变,利用2D扰相梯度回波T1WI进行肝脏动态增强,造影剂 Gd-DTPA 0.2ML/KG 3ML/SECOND 高压注射器或手推,扫描时刻 动脉期15-17秒 门脉期50-70秒 平衡期3-5分钟 延时扫描（具体）,K空间及其填充,填充K空间中央区域的相位编码线决定图像的对比 填充K空间周边区域的相位编码线决定图像的解

26、剖细节,试注2毫升平均主动脉峰值时间18秒（11-27秒） 注射15毫升造影剂需要5秒 造影剂主动脉到肝脏2秒 上肢静脉注射15毫升造影剂后肝脏动脉期的平均峰值时间 T18+5+225秒 FLASH T1WI 覆盖全肝扫描时间约为20秒，其K空间中心编码线采集的时间为扫描开始后10秒。,5,18,2,25,20,K空间中心采集,肝脏动态增强扫描三期图像,FLASH-T1WI肝脏动态增强扫描,FLASH-T1WI平扫,FLASH-T1WI 动态增强动脉期,T2WI+FS,SPGR T1WIFS,动脉期,CT动脉期,利用FLASHT1WI进行的化学位移成像,化学位移成像（chemical shif

27、t imaging）也称同相位反相位成像（in-phase / out-of-phase imaging） 基本原理： 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3.5PPM左右（约为147Hz/T）。 根据所选用的TE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）。,不同场强的MR机采用不同的TE进行化学位移成像,Out-of-phase图像产生的效应,水脂混合组织的信号明显减低，程度明显大于普通的脂肪抑制技术 纯脂肪组织几乎不受影响 勾边现象，脏器边界更为清晰,勾边效应的产生,化学位移成像的临床应用,检出病变组织的脂肪（水脂混合组织）

28、 脂肪肝诊断与鉴别诊断 含脂肝癌 肾上腺腺瘤 血管平滑肌脂肪瘤 清楚显示器管的轮廓,肝细胞癌脂肪化生,CT-C,Out-of-phase,In-phase,右肾上腺腺瘤,In-phase,Out-of-phase,B. FLASH序列MRA,TOF-MRA或PC-MRA TR20-40ms TE7ms 2D或3D,3D-TOF MRA,T2加权像,T1加权像,2D-PC MRA,T2加权像,T1加权像,3D-TOF MRA,3D-TOF HR-MRA,脑血管畸形（A-VM）,C. FLASH-3D 对比增强MRA,极短的TR、TE TR: 3-10ms TE: 1-3ms 极快的扫描速度 6-

29、25秒采集15-50层，可进行屏气扫描 可采用减影技术减低背景信号,正常手CE-MRA,雷若氏病,D. FLASH-T1WI显示关节软骨,扫描参数 TR: 300-800ms TE: 10ms左右 翻转角度：60度 FLASH-T1WI序列用于显示关节软骨可采用二维或三维序列 加用脂肪抑制技术更有利于软骨的显示,（2）、扰相梯度回波T2*WI,成像参数： TR 300-800ms TE 1540ms 激发角度30度 临床应用： 椎间盘病变 半月板病变 陈旧出血病变,优点： 成像速度快 对关节软骨、半月板、椎间盘显示较好 有利于陈旧出血的显示 缺点： 对其他结构显示欠佳 对磁场不均匀比较敏感,F

30、LASH-T2*W用于脊柱,颈椎间盘横断面显示较好 胸、腰椎间盘显示不如TSE-T2WI序列 椎管内结构显示不如TSE-T2WI序列，特别是矢状面,Siemens OPEN 0.2T FLASH-2D-T2*WI TR640ms TE36ms Flip angle20,FLASH-T2*WI显示半月板,半月板病变显示最敏感 应与SE、TSE相结合 关节软骨也呈高信号，但与关节液重叠，因而显示关节软骨应采用FLASH-T1WI+脂肪抑制,梯度回波类序列,扰相梯度回波（Spoiled GRE） 真实稳态进动快速成像（True FISP） 磁化准备梯度回波序列（MP-GRE）,SIEMENSTrue

31、 FISP PHILIPS Balance FFE GE 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向3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。,很短的TR、TE和很大的翻转角 TR:2-8ms TE:1-4ms 翻转角：40-80度 对比决定于T2*/T1,优点： 组织结构显示好 血管都呈均匀高信号 液体显示为很高信号 成像速度快（0.510秒） 缺点： 软组织T2对比差 磁化敏感伪影,颅脑超快速成像 腹部结构成像 心血管电影 3D采集用于内耳水成像

32、 3D超快速采集用于无创性冠脉成像,临床应用：,True FISPT2*WI应用于颅脑,Siemens 1.5T TR10ms TE3ms Thickness6mm Matrix512512 NEX2 TA10秒,True FISP T2*WI在腹部的应用,FIESTA-CINE vs. FASTCINE.,FASTCINE,FIESTA-CINE,long axis views,short axis view,Images courtesy of Franz Volhard Klinik, Berlin, Germany,EXIT,HOME,PREVIOUS,INNOVATIONS in C

33、ardiovascular MR,Dr. Daisy Chien Siemens Medical Solutions Erlangen, Germany,4th Generation Technique:3D TrueFISP of the Coronary Artery,Dr. Debiao Li, Northwestern University, Chicago,3D Volumetric Coverage in 20 sec,3D True-FISP in a Breath-hold Non-enhancement Resolution: 1.0 0.7 2.0 mm3,V. Deshp

34、ande, D. Li, NWU, Chicago,Visualization of Anomalous Coronary Artery,Courtesy of Northwestern University Hospital, Chicago,Richard McCarthy, MD, Debiao Li, PhD, NWU,MRA conventional angiography,Comparison: MRA vs. Conventional Angio,梯度回波类序列,扰相梯度回波（Spoiled GRE） 真实稳态进动快速成像（True FISP） 磁化准备快速梯度回波序列（MP-R

35、AGE）,4、磁化准备快速梯度回波 Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo （MP-RAGE）,SIEMENSTurbo FLASH PHILIPS TFE GE Rapid SPGR / FGRE,可用于T1WI或T2WI，T1WI常用。 预脉冲决定对比，预脉冲后用小角度超快速激发和采集。 Flip angle 10 TR2-10ms TE1-3ms,Turbo-FLASH T1WI T1对比决定于180脉冲后的有效TI 优点：快速（1秒） 缺点：T1对比较差 临床应用： 颅脑快速成像 心肌灌注 肾脏灌注 肝脏灌注,Stenosis in a b

36、ranch vessel of the circumflex coronary artery,Myocardial Viability fast and robust detection of infarcts,Northwestern University, Chicago,Viability Study,MR can predict which patient will benefit from revascularization,New Ischemic Heart Disease Examination,Clinical Predictive Value in Patient Mana

37、gement,Transmural Extent of Hyperenhancement,Wall Motion Improvement,New England Journal of Medicine, Feb 19 issue,Stress MR,Courtesy of ERESA Imaging Center, Valencia, Spain,双肾冠状面Turbo FLASH T1WI,肝脏Turbo FLASH T1WI,正常犬肝实质门脉血流灌注图及净增信号强度-时间曲线,注药20周实质灌注图及灌注曲线,20周常规MRI和大体标本,颅脑3D MP-RAGE T1WI,自由感应衰减序列 自

38、旋回波类序列 梯度回波类序列 杂合序列,MRI sequence tree,四、杂合序列和EPI及其他相关序列,1、杂合序列Hybrid Sequence,快速自旋梯度回波序列（TGSE）,SIEMENSTGSE Turbo Gradient Spin Echo PHILIPS GRASE Gradient and Spin Echo GE GSE Gradient and Spin Echo,自旋回波与梯度回波结合,优点： 与相应的TSE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,缺点： T2对比不如TSE 磁化率敏感伪影,临床主要用于颅脑和骨关节的T2WI,GRASE

39、序列采集的图像,TGSE 一次激发产生12个自旋回波， 24梯度回波 TR3000，TE90，NEX2 Matrix512512 扫描时间1分21秒,2、平面回波成像序列 Echo Planar Imaging （EPI）,回波平面成像（echo planar imaging，EPI）是目前最快的MRI信号采集方式，单层图像的信号采集时间可缩短到100毫秒以内 梯度回波的一次激发采集多个回波的形式。 普通梯度回波为一次脉冲激发后利用梯度线圈反向切换一次采集一个梯度回波；EPI是在一次脉冲激发后依靠梯度线圈的连续反向切换，采集一连串梯度回波信号,GRE,EPI,EPI可分为 多次激发（Multi

40、 shot）EPI 单次激发（Single shot）EPI,MSEPI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K空间。通过多次如此重复激发和采集完成整个K空间的填充。,SS-EPI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K空间所需的全部梯度回波信号。,SS-EPI,MS-EPI,MS-EPI与RARE,一次激发后利用读出梯度线圈的反复切换采集多个梯度回波信号，填充部分K空间 与自旋回波类的RARE技术相对应 不同点是多次激发EPI采集的为梯度回波，RARE采集的为自旋回波,RARE,MS-EPI,SS-EPI与SS-RARE,一次激

41、发后利用读出梯度线圈的反复切换采集所有梯度回波信号，填充全部K空间 与自旋回波类的SS-RARE技术相对应 不同点是SS-EPI采集的为梯度回波，SS-RARE采集的为自旋回波,EPI技术仅仅是MR信号的采集方式，而非MRI扫描序列。EPI必须结合特定的激发脉冲才能成为真正的MRI序列 EPI序列的对比和权重决定于预脉冲,预脉冲是翻转恢复序列，则得到T1加权的EPI图像,(1)、EPI-T1WI（IR-EPI）,180 90,180 90,180 90,IR-EPI T1WI主要用于心肌灌注加权成像 采用短回波链的多次激发IR-EPI,FastCard-ET First Pass Bolus

42、Perfusion Imaging: Perfusion Deficit - Ischemia,EXIT,HOME,NEXT,PREVIOUS,Images 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 Cat

43、h examinations,Stress,Rest,MR Stress Perfusion Study Ischemic Region Caused by RCA Disease,EXIT,HOME,NEXT,PREVIOUS,Nuclear,Cath,预脉冲为单个900射频脉冲则得到GRE-EPI图像,（2）EPI-T2*WI（GRE-EPI）,90,GRE-EPI T2*WI的临床应用： 脑 fMRI 脑灌注加权成像,热痛觉刺激脑功能成像,超急性期脑梗塞 发病2小时,90 180,（3）EPI-T2WI（SE-EPI）,预脉冲是SE序列，所得到的称为SE-EPI图像,SE-EPI-T2W

44、I的临床应用： 颅脑（不能配合的病人）、腹部T2WI成像（T2对比优于其他屏气T2WI，但伪影较重） 水分子扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI） Diffusion Tensor Imaging,SE-EPI-T2WI用于颅脑,常规T2WI,SE-EPI T2WI,SE-EPI-T2WI用于肝脏,扩散加权成像,扩散加权成像诊断超急性期脑梗塞,Diffusion Tensor Imaging,FLAIR,DWI,ADC,DTI,T2WI,DTI,Healthy Volunteer,Dr. Ma, PLA301, Beijing,富血供病变在低b值DWI上的

45、表现,（4）SE序列线扫描技术DWI,常用于低场强MR仪的DWI 以横断面为例 90激发脉冲施加在横断面（层面选择） 180复相脉冲施加在此平面的垂直平面（层面选择） 在180脉冲的前后加上一对扩散敏感梯度 180脉冲施加平面的一系列层面选择代替相位编码,SE线扫描DWI序列显示急性脑梗塞,T1WI,FLAIR,DWI,（5）PRESTO序列,Principles of echo shifting with a train of observation（PRESTO） 短回波链的多次激发EPI回波位移技术 用于弥补单次激发GRE-EPI的长回波链带来的不足 主要用于首过灌注加权成像 由于回波链移位，TE TR,单次激发EPI的缺点 回波链长 回波之间差别大 在首过峰时后面的回波几乎为零 SNR和空间分辨降低,TR,TE,在X、Y、Z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2倍,PRESTO序列的优点,与单次激发GRE-EPI比较 回波链短，图像质量提高 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 填充K空间的回波更为理想 磁化率敏感伪影减少,TR=16.5 ms；TE=24 ms Matrix=6452；Slice=24 Time resolution1.5 sec,PWI with 3D PRESTO,谢谢！,