基本成像序列ppt课件

单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 * * * * 1 1 MRI基本脉冲序列 MR信号对比来源于组织固有对比 n质子密度 nT1 nT2 nT2* n弥散 n流动 n磁化传递 扫描序列 n不同的射频脉冲、不同的梯度、在时间 上的不同组合 n目的：突出表现组织的固有特性，如T1 、T2、弥散、流动等 自旋回波（spin echo）SE n自旋回波：通过180再聚焦脉冲使得自 旋重新聚焦而获得的回波信号 n至少需要两个射频脉冲，一个90激励 脉冲，一个或多个 180再聚焦脉冲 n激励脉冲可以是小余90的 n例外：刺激回波，不需要180再聚焦脉 冲，仅仅通过多个90脉冲获得，也是 自旋回波 自旋回波（spin echo）时序图 SE形成机制 SE序列的加权图像 n通过设置不同的TR、TE nT1WI：短TR、短TE，信号对比主要源 于T1及质子密度（PD）的不同 nT2WI：长TR、长TE，信号对比主要源 于T2及质子密度（PD）的不同 nPDWI：长TR、短TE，信号对比主要源 于质子密度（PD）的不同 n怎样的TR、TE算长、算短呢？ n不同的序列是不同的 n短TR、短TET1WI n长TR、长TET2WI n长TR、短TE PDWI n为什么？ SE序列 nT1WI 短TR 300-500 短TE 10-20 nT2WI 长TR2000 长TE80 nPDWI 长TR2000 短TE 10-20 nMR信号：与TR、PD成正比，与TE成反 比 n扫描时间：常规SE序列、单层面时 nT= TR * NPE(相位编码数)* NSA（采集 次数）*层面数 SE序列特点 n是最基本的成像序列 n图像信噪比高，图像稳定性高，有利于 图像的横向及纵向比较 n磁敏感伪影少，因为180脉冲 n成像时间长是其最大的缺陷，尤其是 T2WI n射频吸收率（SAR）高 nT1时间测量：序列的各项参数不变，仅 改变TR时间，不同的TR时间显示的不 同T1权重，测量FID信号变化，通过计 算得出组织T1时间。所用的TR越多， 测量越准确。常用部分饱和序列。 nT2时间测量：序列的各项参数不变，仅 改变TE时间，不同的TE时间显示的不 同T2权重，测量SE信号变化，通过计算 得出组织T2时间。所用的TE越多，测 量越准确。常用SE序列。 SE双回波、多回波序列 n不同回波信号充填不同K空间 n一个扫描序列可重建出两组或多组图像 n不同TE的图像，如PDWI、T2WI n后面的回波信号逐渐降低，因为T2弛豫 n一般都使用长TR n血管瘤“灯亮征”，多回波时，随TE延长 ，病灶信号逐渐相对增强（较背景） TSE/FSE序列 n每个回波有不同的相位编码梯度GPE n不同TE的信号充填于同一K空间 n不同TE的MR信号用于一组图像 n图像的TE为有效TE，即充填于K空间中心的 MR回波的TE，也就是决定图像权重的TE n选择不同的TR、有效TE可获得T1WI、 PDWI、T2WI n后面的回波信号逐渐降低，因为T2弛豫 TSE的K空间充填 SE和TSE的K空间充填 TSE/FSE序列特点 n极大降低扫描时间，减少运动伪影可能 n扫描时间 = TR * NSA * NPE/Echo train length*层数 n可单次激发产生一幅图像，也可多次激发 nK空间节段充填 n基本保持了SE序列的特点，信噪比稍差，因 为后面的回波因T2衰减信号降低 n脂肪在TSE序列图像比SE序列信号强，在 T2WI尤其明显 n磁敏感伪影甚至比SE序列还要少 ssh-TSE，HASTE n序列：TSE，进行128次180度脉冲 n获得128个回波，充填K空间128步相位线（ 一半K空间） n利用K空间对称的特点，使用半傅立叶技术， 通过插值，单次激发重建出一幅完整的图像 n速度明显提高，一般扫描1层仅需1-2秒，可 屏气。不能屏气时呼吸运动伪影也不明显 n图像SNR相对较差，为提高SNR，也可使用多 次激发及K空间节段充填技术。 n常用于水成像，及快速T2WI 多层面技术 n在SE、TSE、GRE等序列，由于TR远比TE长 n为节省等待时间，采用多层面相继激发采集 信号 n单幅图像扫描时间不变，总的扫描时间大幅 降低 n最多可扫描的层面：TR/TE nTSE时，T因子（回波链长）增加，最多可扫 描层数降低 多层面技术示意图 梯度回波（FFE、GRE） n不使用180再聚焦脉冲 n通过使用梯度使自旋质子失相位，然后第 二个梯度（方向相反）使质子重新聚相位 ，从而获得的回波 nMR信号以T2*方式衰减，因为磁场不均匀 无法去除 n激励脉冲可使用90度，或小于90度， n为节省时间，一般使用小于90度 n梯度回波序列分为扰相梯度回波、稳态梯 度回波两类，因为横向M处理不同 扰相梯度回波 n在下一次射频脉冲前，使用梯度脉冲破 坏残余的横向M，即使用扰相梯度 n在TR固定时，由于TR30 nT2*WI：长TR(500)，长TE30，小翻 转角T2*，则FISP图像与GRE一致 n对流动的相位漂移敏感，导致信号衰减 TrueFISP、b-FFE、FIESTA 真实稳态自由进动序列 n在FISP基础上施加平衡驱动技术 n即在三个梯度方向上都进行了相位补偿，即 施加重聚焦梯度，所以在成像时以流动的质 子不会在各个周期中产生并累积出附加相移 ，即该序列不会出现流动信号相失所造成的 信号损失；当然涡流、湍流除外 n决定信号对比：T2/T1 n静态与流动的液体都可显示高信号 n常用于血管显示，囊实性病变鉴别，如血管 瘤与囊肿鉴别；也可用于水成像、脊髓造影 n容易产生相位漂移伪影，对梯度要求高 PSIF（时间反转稳态快速梯 度回波）时序图 PSIF特点 n稳态梯度回波序列应用时，三个射频脉冲（ 90度，或小于90度）后，会产生刺激回波 n刺激回波是一种自旋回波 n所以三个射频脉冲后，每个射频脉冲后都有 一个梯度回波和一个刺激回波 nFISP采集的是梯度回波 nPSIF采集的是刺激回波，在射频脉冲之前， TE为负值 n所以PSIF实际上是自旋回波成像，T2WI，使 用很短的TR即可获得重T2WI。 n使用长TRT2的话，将不能采集到信号 8球回波，刺激回波 nCISS（相长相干稳态）序列，两次采集 ，消除true-FISP的相位漂移伪影，但扫 描时间长，常用于内耳水成像等 nDESS（双回波稳态）序列，兼有FISP 和PSIF特征，采集梯度回波及刺激回波 两者，常用于软骨显示 GRE系列序列应用 nMR血管造影 n3DGRE颅脑高分辨力图像 n急性颅内出血显示，尤其小灶出血，能敏感 显示 n腹部快速成像，扰相FFE（GRE）已常规替代 SE-T1WI n用于水成像 n动态增强 n心脏MR分析，心脏MR电影 n软骨成像 回波平面成像（EPI） n在读出编码方向连续施加梯度反转 n相位编码梯度可连续施加或分别独立施 加 n硬件要求高，梯度场高，切换率高，一 般需达到128次或256次切换/100ms n可单次激发成像，也可分多次激发成像 ，后者时间长，信噪比提高 n单次激发成像的，TR“无限长” SE-EPI时序图，连续相位编码 SE-EPI时序图，间断相位编码 EPI的K空间充填 EPI特点 n成像速度极快，可冻结生理运动，100- 200ms内就能采集完成一幅图像 n磁敏感性高，磁化不均处可致图像扭曲 n信号对比：有效TE决定（充填K空间中 心回波的TE） nT1WI：与IR结合磁化准备 nT2WI：SE-EPI nT2*WI：GRE-EPI EPI应用 n不合作者、婴儿等的快速扫描 n腹部屏气T2WI，因后面回波信号幅度逐 渐降低，SNR较差 n用多次激发、节段充填K空间，SNR提高 n弥散成像，灌注成像，脑功能成像 nEPI对硬件要求高： n梯度强度大、切换快、开关速度快（ 100ms内开关128次、甚至256次） n梯度快速开关引起的振动强烈，减振措 施 n磁场均匀度高，延长T2*，保证足够SNR 磁化准备序列 n激励脉冲前施加磁化准备脉冲 n激励脉冲前使机体拥有特定宏观净磁化 状态 n目的：增加组织对比，抑制特定的组织 信号，增加空间分辨率 n与上述基本序列相结合 n最常见：IR（inversion recovery）序列 通过设置不同TI增加组织对比 IR-SE序列 IR-TSE序列 0点TI = 0.693 * T1 IR序列应用 n压水： FLAIR，1.5 T时，脑脊液T1约3000ms， 使用TI为2080 ms，能达到压水目的 n压脂： STIR， 1.5 T时，脂肪T1约200-250ms ， 使用TI为140-160ms ，达到压脂目的 n增加脑灰白质的对比 n增加其它特定组织对比 n问题：扫描层数减少，扫描时间延长，在STIR肿 部分短T1的组织可能信号衰减或无信号（接近脂 肪T1时），如亚急性血肿，造影剂增强后组织 TFE、MP-RAGE、TurboFLASH 快速梯度回波序列 n使用极短的TR、TE n为保证足够的横向磁化矢量，也必须使 用很小的翻转角5 -10 n这样使信号对比差 n为显示对比，需要磁化准备，所以也称 为对比增强准备 n信号对比：磁化准备脉冲不同，充填K 空间中心的信号对比 2D-T1WI-TFE 3D-T1WI-TFE T2WI-TFE T2WI，90 180 90 n90脉冲后FID信号 nt时间后使用180反转脉冲 n再一个t时间后，自旋回波 n该SE信号遵循T2衰减 n在SE信号峰最高