磁共振检查技术脉冲序列ppt课件.ppt

,磁共振检查技术-脉冲序列,1,一、常用脉冲序列及其应用(第一节)二、成像参数的选择（第二节）三、流动现象的补偿技术（第二节）四、伪影的补偿技术（第二节）五、MRI对比剂的应用（第二节）六、人体各解剖部位MRI检查技术示例七、MRA的临床应用八、心脏的MR检查九、MR水成像技术及其临床应用十、MRS临床应用实例十一、功能MRI（fMRI）,重点讲述,简单讲述见光盘,（第三节）,2,SE脉冲序列,GRE脉冲序列,IR脉冲序列(标准IR，快速IR，STIR，FLAIR等),EPI技术,常用序列是MRI（基本原理）技术的重要部分，它控制着系统施加RF脉冲梯度和数据采集的方式，并因此决定图像的加权、图像质量以及显示病变的敏感性。,1、常规SE脉冲序列2、FSE脉冲序列,1、常规GRE脉冲序列2、GRASS脉冲序列3、扰相GRE脉冲序列4、SSFP5、快速GRE成像序列,第一节常用脉冲序列及其应用,3,头部2WI、T1WI,4,腹部2WI、T1WI,5,头部MRA,6,腹部MRCP,7,本节课的主要内容,1.掌握三大基本序列（SE、IR、GRE）的基本成像原理、分类及特点。,2.掌握三大序列（SE、IR、GRE）的主要的参数，如FSE的回波链（ETL），IR的反转时间（TI时间），GRE的翻转角（FA）,3.了解EPI序列的基本成像原理及特点。,8,2.脉冲序列的基本成像原理涉及物理知识较多。参考医学影像物理学有关章节。,学习脉冲序列的难点,脉冲序列的种类多，且不同生产厂家在序列的命名上各有差异，如快速自旋回波：通用公司（GE）为FSE，飞利浦（Philips）为及西门子（Siemens）为TSE。,9,扫描序列名称,10,GEsigna1.5TMR脉冲序列,11,两个问题的回答,2.为什么水在2WI为高信号影，脂肪为高信号影，肝为低信号影。,为什么水在1WI为低信号影，脂肪为高信号影。,12,三组主要概念,T1及T2时间,TR及TE时间,T1WI、T2WI、PDWI,13,场强为1.0T时不同组织的弛豫时间,14,Mz,T1（纵向弛豫时间）：90脉冲停止后，Mz达到其最终平衡状态63%的时间。T2（横向弛豫时间）：90脉冲停止后，Mxy衰减到原来值的37%的时间。,M,M,T163,T237,核磁弛豫,15,90脉冲180脉冲,“90pulse”,“180pulse”,90RF的特点：Mxy衰减快，信号难以采集，自由感应衰减（FID）,180RF的特点：1、Mxy重聚焦，信号得以采集，2、在TE/2激发,Mxy,Mxy,Mz,Mz,去相位,复相位,16,17,18,19,20,21,（一）常规SE脉冲序列1、单回波：90RF激励脉冲180重聚相位脉冲回波短TR、短TET1WI长TR、长TET2WI长TR、短TEPDWI2、双回波：90RF激励脉冲180重聚相位脉冲回波（PDWI）180重聚相位脉冲回波（T2WI）短TR、短TET1WI长TR、长TET2WI长TR、短TEPDWI,一、SE脉冲序列,22,TR（repetitiontime)：两个90脉冲之间的时间为重复时间。TE（echotime)：90脉冲至测量回波时间称为回波时间。,23,MRI仪的接收线圈检测不到宏观纵向磁化矢量（Mz）而只能检测到旋转的宏观横向磁化矢量（Mxy）。采集信号时组织中旋转的宏观横向磁化矢量（Mxy）越大，产生的磁共振信号越强。,24,“90pulse”,Mz,SE序列T1加权成像（T1WI）,选择短TR短TE（如500ms/20ms）1、TR较短时，90脉冲后T1时间较长的组织（如水）的Mz大部分尚未恢复，TE/2处（10ms）激发180脉冲后在聚焦Mxy小，测得的信号强度较小。而T1时间较短的组织（如脂肪）则相反。2、T1WI主要反映组织间Mz的大小，受T2值影响小，主要体现T1值。,Mxy,FID,SE信号,25,SE-T1WI：TR560msTE=20ms,SE-T1WI：TR500msTE=25ms,26,SE序列T2加权成像（T2WI）,选择长TR长TE（如2500ms/100ms）1、TR较长时，90脉冲后各种组织的Mz基本恢复，T1对图像的影响减少。2、T2长的组织（如水）在180脉冲后在聚焦Mxy大，测得的信号强度高。T2短的组织（如骨组织）相反。,Mxy,Mz,T2长,T2短,“180pulse”,27,SE-T2WI：TR2000msTE=90ms,SET2WI：TR2000msTE=90ms,28,SE序列质子密度加权成像（PDWI）,选择长TR短TE（如2500ms/30ms）1、TR较长时，90脉冲后各种组织的Mz基本恢复，T1对图像的影响减少。2、TE短时，T2值影响不大，这时的MR图像上信号强度差别主要由组织间质子密度不同所致。3、T2WI的第一个回波或第二个回波形成的图像就是PDWI（双回波）,29,SE-PDWI：TR2000msTE=30ms,SEPDWI：TR2000msTE=25ms,30,SE序列不同加权像与TR、TE的关系,31,SE-T1WI：TR560msTE=20ms,SE-T2WI：TR2000msTE=90ms,SE-PDWI：TR2000msTE=30ms,SE序列在头部的应用,32,SE序列在头部T1增强的应用,SET1WI增强,SET1WI增强,T1FLAIRT1WI平扫,FSET2WI平扫,33,单回波T1WI：TR500msTE=25ms,双回波PDWI：TR2000msTE=25ms,双回波T2WI：TR2000msTE=90ms,SE序列在上腹部的应用,34,SE序列的优缺点,优点：图像质量高，用途广，可获得对显示病变敏感的真正T2WI。T1WI显示：解剖结构，增强扫描（短T1效应）T2WI显示：病变的水肿和液体PDWI显示：效果较差，应用较少。缺点：扫描时间相对较长,SE的扫描时间TR相位编码次数NEX,35,（二）FSE脉冲序列在一次90RF脉冲后施加多次180重聚相位脉冲，取得多次回波。90RF激励脉冲180重聚相位脉冲回波180重聚相位脉冲回波180重聚相位脉冲,36,ESP：回波间隔ETL：回波链长度,ESP：回波间隔，ESP缩短，允许更长的回波链，几何变形小，层面间隔缩短。ETL（eachtrainlength）：回波链长度，n（ETL）个180o脉冲。,FSE的扫描时间TR相位编码次数ETLNEX,37,回波链（ETL）,38,ImageA:ETL=3ImageB:ETL=6ImageC:ETL=12,ETL与扫描时间,扫描时间：3分40秒,扫描时间：1分55秒,扫描时间：1分钟,39,SE与FSE比较,SE序列一个TR时间内只产生一个回波充填于K-空间内,FSE序列一个TR时间内产生多个回波充填于K-空间内,扫描时间TR相位编码次数/ETL激励次数（NEX）,40,FSE-T1WI：TR400msTE=11.8msETL=3,FSE-T2WI：TR4800msTE=115.3msETL=19,FSE-PDWI：TR4800msTE=38.2msETL=19,短TR、短TET1WI,长TR、长TET2WI,长TR、短TEPDWI,41,具有多个再聚焦回波的自旋回波回波链（ETL）图像质量由回波间隔（ESP）决定,FSE脉冲序列特点,缩短扫描时间,42,FSE序列的优缺点,优点：扫描时间显著缩短，重T2成像(水成像)；联合呼吸触发应用于胸腹检查；磁敏感效应差对金属不敏感，应用于有假牙、节育环的部位。缺点：ETL增大，图像模糊；磁敏感效应差对出血不敏感；流动和运动伪影增加。,43,FSET1WI,FSET2WI,44,FSET1WI,FSET2WI,45,FSE序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带的成像序列,46,FSE序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带的成像序列,47,FSE-XLFRFSE-XLSSFSEFSE-IRSSFSE-IR,FSE家族,48,SSFSE特点,快速扫描-应用于躁动、不合作的患者超重度T2图像-MRCP2D采集模式,2DSSFSEMRU,扫描时间：？,1秒,49,TEChangeswithSSFSE,ImageA:TE=423msImageB:TE=740msImageC:TE=1199ms,TE控制着横向磁化恢复的程度，因而决定着图像的T2加权程度,50,二、IR脉冲序列IR脉冲序列，180反转脉冲90RF激励脉冲180重聚相位脉冲回波。取得良好的T1对比，主要用于获取重T1WI。,51,给予180脉冲之后，磁化矢量由z轴正方向翻转到负方向上，各种组织进行T1驰豫，脂肪（T1值180ms）恢复最快，某一点时，脂肪在z轴上的分量为Mz=0，此时施加90o脉冲，在xy平面上脂肪没有分量，其它组织有分量，xy平面上的分量决定信号的强度，因此，脂肪没有信号，得到的图像为脂肪抑制图像，即STIR；同理，可得到水的抑制图像，称为T2FLAIR。TI为750ms时，灰白质的对比最好，称T1FLAIR。,-900,52,M,反转恢复（IR）,水,IRSE=RF180+SE,TI=150ms,脂肪抑制（STIR）TI=2100ms,水抑制(T2FLAIR)TI=750ms,灰白质对比(T1FLAIR),脂肪,TI,灰白质,FSE-IR=RF180+FSE,53,TI时间：timeofinversion，反转时间,从180反转脉冲90RF激励脉冲的时间,90o,180o,90o,TI,TI=0.69T1,54,TR相同TI不同A:100msB:140msC:300msD:600ms,55,TI时间,STIR1.5T=145-160ms1.0T=120-130ms05.T=90-100ms0.2T=70-90ms,FLAIR1.5T=2500ms1.0T=2200ms05.T=2000ms0.2T=1500ms,脂肪抑制,水抑制,56,FSE-IR分类,T1FLAIR:TI=750ms灰白对比T2FLAIR:TI=2000-2200ms水抑制STIR:TI=150ms脂肪抑制,57,T1FLAIR,58,SE-T1WI：TR560msTE=20ms,T1FLAIR-T1WI：TR2190msTE=20msTI750ms,T1FLAIR,59,FLAIR或液体衰减翻转恢复序列是FSE-IR的一种，在保持T2对比度的同时抑制CSF信号，可用来观察临近CSF区域的中等T2信号病变组织。,FLAIR（T2FLAIR）,T2FLAIR：TR8002msTE=161msTI2200ms,60,STIR（压脂序列）,TR2000msTE=30msTI=110ms(0.5T),TR2500msTE=40msTI=110ms(0.5T),TR3400msTE=39msTI=150ms(1.5T),61,T1FLAIR、SE序列在头部T1增强的应用,T1FLAIR,SE,62,IR序列的优缺点,优点：T1对比效果好，SNR高；灰白质对比(T1FLAIR);脂肪抑制(STIR);水抑制(T2FLAIR)缺点：扫描时间相对较长（45min），FSE-IR,由于ETL，扫描时间缩短。,63,三、GRE脉冲序列,1、常规GRE脉冲序列2、稳态GRE脉冲序列扰相GRE脉冲序列RF破坏（SPGR，T1-FFE，FLASH）梯度破坏（MPGR、FLASH）激励后重聚焦GRASS，FFE，FastMPGR,FISP激励前重聚焦SSFP，PSIF，T2-FFE全部重聚焦平衡SSFP3、快速GRE成像序列,64,(一)常规梯度回波(GRE)序列,Signal3,T2*Decay,RF,G频率编码,去相位,复相位,FID,FID,回波,与SE两个脉冲成像的方式不同，GRE是用单个小角度脉冲结合两个反向的梯度场来成像。它反映的驰豫主要是T2*驰豫。SE的180脉冲逆转了T2*驰豫，反映的是T2驰豫。所以梯度序列SNR，SAR都较SE小。,TR,TR,TE,65,GRE序列的主要参数,小角度（FA）：90（或稍大于90，但不使用90）TR：使用一次小角度脉冲激励后，在净磁矢量中仍有相当多的纵向磁化被保留，明显缩短了纵向磁化恢复所需的时间，TR明显缩短（50ms）。TE：通过选层梯度和读出梯度的反转产生复相位，其速度远较用180复相位脉冲快得多，使获取回波所需的TE明显缩短（5-10ms）。,M0,Mz,Mxy,66,GRE-T1WI：TR40msTE=4.1ms=70o,GRE-PDWI：TR40msTE=4.1ms=10o,GRE-PDWI：TR500msTE=20ms=20o,翻转角度和TR决定T1加权程度，TE决定T2*加权程度大翻转角度、短TR、短T2T1WI小翻转角度、长TR、长T2T2*WI小翻转角度、长TR、短T2PDWI,67,FSE-T2WI：TR2000msTE=110ms,GRE-T2WI：TR500msTE=30ms=20o,0.5TMR,海绵状血管瘤,68,SE序列与GRE序列特征比较,69,(二)稳态GRE脉冲序列,特点：,是一种快速成像方法，几乎可与EPI技术相比。图像SNR和CNR高，能通过不同重聚焦回波途径增加信号量。临床适用范围较常规GRE广泛。主要特征是使用短于T2的TR。FA为3045，TR为20ms50ms，达到稳态（Mz与Mxy共存稳定状态）；FA为30-45，Mxy反馈给Mz的量达到最大。,70,稳态GRE脉冲序列特征,71,各公司GRE脉冲序列对照表,72,1、扰相GRE脉冲序列,组成：3045RF，选层、读出梯度反转,去除剩余横向磁化的方法：,1、RF破坏（SPGR）可用于T1WI和PDWI，液体呈低信号，血管呈高信号。,2、梯度破坏（MPGR）可用于T2*WI。,73,SPGR脉冲序列图,射频脉冲rf,选层梯度Gz,相位编码Gy,频率编码Gx,数据采集,t,数据采集之后加“扰相”梯度,74,time,T2衰减曲线,T2*衰减曲线,回波,Gx,下一次激发后，前一次激发中残存的横向磁化继续进行T2*驰豫，造成T2*对比增大。这会影响T1对比。,MPGR序列,75,GRE和SPGR的图像对比度,GRE序列采用小的FA（2030）和较长的TR（200-600ms）来获得T2*加权。SPGR序列采用较大的FA（30-50）和短的TR（40-60ms）来获得T1加权。,GRET2*,SPGRT1,76,肝脏动态增强扫描三期图像-3DSPGR,77,Dual-EchoFSPGR(双回波)显示脂肪肝,78,GRE和SPGR的图像特点及临床应用,通过缩短TR，从而大大缩短成像时间。因而适用于快速扫描和定位像。对磁场不均匀和磁化效应很敏感，因而在铁质沉积部（如基底节、亚急性出血部位）和磁敏感系数差异较大的部位（如空气/组织、骨/组织交界面）信号低。通过调节TR、TE和FA可产生各种组织的对比。如T1、T2*和质子加权。SNR较低。,79,2、激励后重聚焦GRASS脉冲序列,组成：3045RF，选层、读出梯度及相位重绕梯度反转TR：20ms50ms稳定状态：纵向磁化与横向磁化共存的状态,80,3、激励前重聚焦SSFP脉冲序列,耳蜗前庭神经,81,4、全部重聚焦（FIESTA，平衡SSFP）,GRE序列的扩展，不断密集施加小角度脉冲和成对梯度，并采集梯度回波,82,GRE序列的前若干次脉冲都不进行数据采集反转角应选择适当的值，以获得最大的SNR提供T2*对比，通过调节角也可实现T1对比,FIESTA,83,3DFIESTA采集时间3min53,3DFSE采集时间6min02,FIESTA的优势,84,肝硬化、肝右叶肝癌、右叶门静脉癌栓,FIESTAFA：550,85,主动脉夹层动脉瘤,86,下侧壁心梗,87,GR