磁共振检查技术-脉冲序列.

1、 磁共振磁共振检查技术检查技术- -脉冲序列脉冲序列一、一、常用脉冲序列及其应用常用脉冲序列及其应用( (第一节第一节) )二、二、成像参数的选择（第二节）成像参数的选择（第二节）三、三、流动现象的补偿技术流动现象的补偿技术（第二节）（第二节）四、伪影的补偿技术四、伪影的补偿技术（第二节）（第二节）五、五、MRIMRI对比剂的应用对比剂的应用（第二节）（第二节）六、六、人体各解剖部位人体各解剖部位MRIMRI检查技术示例检查技术示例七、七、MRAMRA的临床应用的临床应用八、八、心脏的心脏的MRMR检查检查九、九、MRMR水成像技术及其临床应用水成像技术及其临床应用十、十、MRSMRS临床应用

2、实例临床应用实例十十一、功能一、功能MRIMRI（fMRIfMRI）重点讲述重点讲述简单讲述简单讲述见光盘见光盘（第三节）（第三节） SESE脉冲序列脉冲序列 GREGRE脉冲序列脉冲序列 IRIR脉冲序列脉冲序列 ( (标准标准IRIR，快速，快速IRIR，STIRSTIR，FLAIRFLAIR等等) ) EPIEPI技术技术 常用序列是常用序列是MRIMRI（基本原理基本原理 ）技术的重要部分，它控制着系统）技术的重要部分，它控制着系统施加施加RFRF脉冲梯度和数据采集的方式，脉冲梯度和数据采集的方式， 并因此决定图像的加权、图像质并因此决定图像的加权、图像质量以及显示病变的敏感性。量以及

3、显示病变的敏感性。 1 1、常规、常规SESE脉冲序列脉冲序列2 2、FSEFSE脉冲序列脉冲序列1 1、常规、常规GREGRE脉冲序列脉冲序列2 2、GRASSGRASS脉冲序列脉冲序列3 3、扰相扰相GREGRE脉冲序列脉冲序列4 4、SSFPSSFP5 5、快速快速GREGRE成像序列成像序列第一第一节节 常用脉冲序列及其应用常用脉冲序列及其应用头部头部2WI2WI、T1WIT1WI腹部腹部2WI2WI、T1WIT1WI头部头部MRAMRA腹部腹部MRCPMRCP本节课的主要内容本节课的主要内容1.掌握三大基本序列（掌握三大基本序列（SE、IR、GRE）的基）的基 本成像原理、分类及特点

4、。本成像原理、分类及特点。2.掌握三大序列（掌握三大序列（SE、IR、GRE）的主要的）的主要的 参数，如参数，如FSE的回波链（的回波链（ETL），），IR的反的反 转时间（转时间（TI时间），时间），GRE的翻转角（的翻转角（FA）3.了解了解EPI序列的基本成像原理及特点。序列的基本成像原理及特点。2. 脉冲序列的基本成像原理涉及物理知识较脉冲序列的基本成像原理涉及物理知识较多。参考多。参考医学影像物理学医学影像物理学有关章节。有关章节。学习脉冲序列的难点学习脉冲序列的难点1. 脉冲序列的种类多，且不同生产厂家在序脉冲序列的种类多，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：

5、列的命名上各有差异，如快速自旋回波：通用公司（通用公司（GE）为）为FSE，飞利浦（，飞利浦（Philips）为及西门子（）为及西门子（Siemens）为）为TSE。扫描序列名称扫描序列名称GE signa 1.5T MR 脉冲序列脉冲序列 Spin EchoLocalizerInversion RecoverySTANDARDPULSE SEQUENCESPECTROSCOPYFAST SPIN ECHOECHO PLANARVASCULARGRADIENT ECHOSpin Echo EPIDW EPIFSESSFSEFSE-IRSSFSE-IRTOF-GRETOF-SPGRPhase C

6、ontrastFast TOF GREGREFast GREFast GRE ETGradient Echo EPIFLAIR EPIFSE-XLFRFSE-XLT T1 FLAIRT2 FLAIRFastCard-GREFastCard SPGRFast 2D Phase ContrastFast TOF SPGRSPGRFast SPGRFIESTAPROBE-PPROBE-SPROSEPress CSISteam CSIFid CSI (MRS)Echo CSI (MRS)Spin Echo (MRS)AcceptSPIRALSpiral GRESpiral SPGR两个问题的回答两个问

7、题的回答2. 为什么水在为什么水在2WI为高信号影，脂肪为高为高信号影，脂肪为高信号影，肝为低信号影。信号影，肝为低信号影。1. 为什么水在为什么水在1WI为低信号影，脂肪为高为低信号影，脂肪为高信号影。信号影。三组主要概念三组主要概念 T1及及T2时间时间 TR及及TE时间时间 T1WI、T2WI、PDWI场强为场强为1.0T时不同组织的弛豫时间时不同组织的弛豫时间MzT1T1（纵向弛豫时间）：（纵向弛豫时间）：9090脉冲停止后，脉冲停止后，MzMz达到其最终平衡状态达到其最终平衡状态63%63%的时间。的时间。T2T2（横向弛豫时间）：（横向弛豫时间）： 9090脉冲停止后，脉冲停止后，

8、MxyMxy衰减到原来值的衰减到原来值的37%37%的时间。的时间。M M T1 63 T2 37 核磁弛豫核磁弛豫“90 pulse” “180 pulse” 9090RFRF的特点：的特点：MxyMxy衰减快，衰减快，信号难以采集，自由感应衰减（信号难以采集，自由感应衰减（FIDFID）180180RFRF的特点：的特点：1 1、MxyMxy重聚重聚焦，信号得以采集，焦，信号得以采集，2 2、在、在TE/2TE/2激发激发MxyMxyMzMz去相位去相位复相位复相位（一）常规（一）常规SESE脉冲序列脉冲序列1 1、单回波：90RF激励脉冲180重聚相位脉冲回波 短TR、短TET1WI 长

9、TR、长TET2WI 长TR、短TEPDWI2 2、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、一、SE脉冲序列脉冲序列TRTR（repetition time)repetition time)：两个两个9090脉冲之间的时间为重复时间。脉冲之间的时间为重复时间。TE TE （echo time)echo time)： 9090脉冲至测量回波时间称为回波时间脉冲至测量回波时间称为回波时间。 MRIMRI仪的接收线圈检测不到宏观纵向磁化矢量（仪的接收线圈检测不到宏观纵向

10、磁化矢量（MzMz）而只能检测到旋转的宏观横向磁化矢量（而只能检测到旋转的宏观横向磁化矢量（MxyMxy）。）。 采集信号时组织中旋转的宏观横向磁化矢量（采集信号时组织中旋转的宏观横向磁化矢量（MxyMxy）越大，产生的磁共振信号越强。越大，产生的磁共振信号越强。“90 pulse” Mz选择短选择短TRTR短短TETE（如（如500ms/20ms500ms/20ms）1 1、TRTR较短时，较短时， 90 90脉冲后脉冲后T1T1时时间较长的组织（如水）的间较长的组织（如水）的MzMz大部大部分尚未恢复，分尚未恢复，TE/2TE/2处（处（10ms10ms）激）激发发180180脉冲后在聚焦

11、脉冲后在聚焦MxyMxy小，测小，测得的信号强度较小。而得的信号强度较小。而T1T1时间较短时间较短的组织（如脂肪）则相反。的组织（如脂肪）则相反。2 2、T1WIT1WI主要反映组织间主要反映组织间MzMz的大的大小，受小，受T2T2值影响小，主要体现值影响小，主要体现T1T1值。值。MxyFIDSE信号SE-T1WISE-T1WI：TRTR560ms560ms TE=20ms TE=20msSE-T1WISE-T1WI：TRTR500ms500ms TE=25ms TE=25ms选择长选择长TRTR长长TE TE （如（如2500ms/100ms） 1 1、TRTR较长时，较长时， 90

12、90脉冲后各种组脉冲后各种组织的织的MzMz基本恢复，基本恢复， T1对图像的影响对图像的影响减少。减少。2、T2长的组织（如水）在长的组织（如水）在180180脉脉冲后在聚焦冲后在聚焦MxyMxy大，测得的信号强度大，测得的信号强度高。高。 T2短的组织（如骨组织）相反短的组织（如骨组织）相反。MxyMzT2长长T2短短“180 pulse” SE-T2WISE-T2WI：TRTR2000ms2000ms TE=90ms TE=90msSESET2WIT2WI：TRTR2000ms2000ms TE=90ms TE=90ms选择长选择长TRTR短短TE TE （如（如2500ms/30ms）

13、 1 1、TRTR较长时，较长时， 90 90脉冲后各种组脉冲后各种组织的织的MzMz基本恢复，基本恢复， T1对图像的影响对图像的影响减少。减少。2、TE短时，短时，T2值影响不大，这时的值影响不大，这时的MR图像上信号强度差别主要由组织图像上信号强度差别主要由组织间质子密度不同所致。间质子密度不同所致。3、T2WI的第一个回波或第二个回波的第一个回波或第二个回波形成的图像就是形成的图像就是PDWI（双回波）（双回波）SE-PDWISE-PDWI：TRTR2000ms2000ms TE=30ms TE=30msSESEPDWIPDWI：TRTR2000ms2000ms TE=25ms TE=

14、25msSE序列不同加权像与TR、TE的关系SE-T1WISE-T1WI：TRTR560ms560ms TE=20ms TE=20msSE-T2WISE-T2WI：TRTR2000ms2000ms TE=90ms TE=90msSE-PDWISE-PDWI：TRTR2000ms2000ms TE=30ms TE=30msSESE序列在头部的应用序列在头部的应用SESE序列在头部序列在头部T1T1增强的应用增强的应用SESET1WIT1WI增强增强SESET1WIT1WI增强增强T1FLAIRT1FLAIRT1WIT1WI平扫平扫FSEFSET2WIT2WI平扫平扫单单回波回波T1WIT1WI：

15、TRTR500ms500ms TE=25ms TE=25ms双回波双回波PDWIPDWI：TRTR2000ms2000ms TE=25ms TE=25ms双回波双回波T2WIT2WI：TRTR2000ms2000ms TE=90ms TE=90msSESE序列在上腹部的应用序列在上腹部的应用SESE序列的优缺点序列的优缺点优点：优点：图像质量高，用途广，可获得对显示病变敏感图像质量高，用途广，可获得对显示病变敏感 的真正的真正T2WIT2WI。 T1WI T1WI显示：解剖结构，增强扫描（短显示：解剖结构，增强扫描（短T1T1效应）效应） T2WI T2WI显示：病变的水肿和液体显示：病变的水

16、肿和液体 PDWIPDWI显示：效果较差，应用较少。显示：效果较差，应用较少。缺点：缺点：扫描时间相对较长扫描时间相对较长SE的扫描时间TR相位编码次数NEX（二）（二）FSEFSE脉冲序列脉冲序列 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9001800T2 衰减曲线T2* 衰减曲线（FID）ESP1800180018001800ESP：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（each train length）：回波链长

17、度，n（ETL）个180o脉冲。FSE的扫描时间TR相位编码次数ETLNEX回波链（回波链（ETL） Image A: ETL = 3Image B: ETL = 6Image C: ETL= 12ETLETL与扫描时间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SE与与FSE比较比较SE序列一个序列一个TR时间内只产生一个回波充填于时间内只产生一个回波充填于K-空间内空间内FSE序列一个序列一个TR时间内产生多个回波充填于时间内产生多个回波充填于K-空间内空间内扫描时间扫描时间TR相位编码次数相位编码次数/ETL激励次数（激励次数（NEX）FSE-T1WIFSE-T1W

18、I：TRTR400ms400ms TE= 11.8ms TE= 11.8ms ETL=3 ETL=3FSE-T2WIFSE-T2WI：TRTR4800ms4800ms TE= 115.3ms TE= 115.3ms ETL=19 ETL=19FSE-PDWIFSE-PDWI：TRTR4800ms4800ms TE= 38.2ms TE= 38.2ms ETL=19 ETL=19短TR、短TET1WI长TR、长TET2WI 长TR、短TEPDWIFSE脉冲序列特点脉冲序列特点缩短扫描时间缩短扫描时间FSEFSE序列的优缺点序列的优缺点优点：优点：扫描时间显著缩短，重扫描时间显著缩短，重T2T2成

19、像成像( (水成像水成像) )； 联合呼吸触发应用于胸腹检查；磁敏感效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、节育应差对金属不敏感，应用于有假牙、节育 环的部位。环的部位。缺点：缺点：ETLETL增大，图像模糊；磁敏感效应差对出增大，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。血不敏感；流动和运动伪影增加。 FSET1WIFSET2WIFSET1WIFSET2WIFSEFSE序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带的成像序列序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带的成像序列FSEFSE序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带的成像序列序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带

20、的成像序列FSE家族家族SSFSE特点特点 快速扫描快速扫描 - - 应用于躁动、应用于躁动、 不合作的患者不合作的患者 超重度超重度T2T2图像图像 - - MRCPMRCP 2D 2D采集模式采集模式2DSSFSEMRU扫描时间：？扫描时间：？1秒秒TE Changes with SSFSETE Changes with SSFSEImage A: TE = 423 msImage B: TE = 740 msImage C: TE= 1199 msTE控制着横向磁化恢复的程度，因而决定着图像的控制着横向磁化恢复的程度，因而决定着图像的T2加权程度加权程度二、二、IRIR脉冲序列脉冲序列

21、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。 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。1800M-900-900MM反转恢复（反转恢复（IR）水水IRSE=RF18

22、0 + SETI=150ms, 脂肪抑制（脂肪抑制（STIR）TI=2100ms, 水抑制水抑制 (T2FLAIR) TI=750ms, 灰白质对比灰白质对比 (T1 FLAIR)脂肪脂肪TI灰白质FSE-IR=RF180 + FSETI时间：时间：time of inversion，反转时间反转时间从180反转脉冲90RF激励脉冲的时间90o180o90oTITI=0.69T1TR相同相同TI不同不同A:100msB:140msC:300msD:600ms STIR1.5T = 145-160ms1.0T = 120-130ms05.T = 90-100ms0.2T = 70-90ms FL

23、AIR1.5T = 2500ms1.0T = 2200ms05.T = 2000ms0.2T = 1500ms脂肪抑制脂肪抑制水抑制水抑制FSE-IR分类分类T1FLAIR: TI=750ms 灰白对比灰白对比T2FLAIR: TI=2000-2200ms 水抑制水抑制STIR: TI=150ms 脂肪抑制脂肪抑制T1 FLAIRT1 SET1 FlairT1 FlairT1 Flair 增强增强SE-T1WISE-T1WI：TRTR560ms560ms TE=20ms TE=20msT1FLAIR-T1WIT1FLAIR-T1WI：TRTR2190ms2190ms TE=20ms TE=20

24、ms TI TI750ms750msT1 FLAIR FLAIR 或液体衰减翻转恢复序列是或液体衰减翻转恢复序列是FSE-IR 的一种，在保持的一种，在保持T2对比度对比度的同时抑制的同时抑制CSF信号，可用来观察临近信号，可用来观察临近CSF区域的中等区域的中等T2信号病变组织。信号病变组织。FLAIR（T2FLAIR）T2FLAIRT2FLAIR： TR TR8002ms8002ms TE=161ms TE=161ms TI TI2200ms2200msSTIR（压脂序列压脂序列） TR TR2000ms TE=30ms2000ms TE=30ms TI=110ms(0.5T) TI=11

25、0ms(0.5T) TR TR2500ms TE=40ms2500ms TE=40ms TI=110ms(0.5T) TI=110ms(0.5T) TR TR3400ms TE=39ms3400ms TE=39ms TI=150ms(1.5T) TI=150ms(1.5T)T1FLAIRT1FLAIR、SESE序列在头部序列在头部T1T1增强的应用增强的应用T1FLAIRT1FLAIRSESEIRIR序列的优缺点序列的优缺点优点：优点： T1T1对比效果好，对比效果好，SNRSNR高；高； 灰白质对比灰白质对比( (T1FLAIR);T1FLAIR); 脂肪抑制脂肪抑制( (STIR);STI

26、R); 水抑制水抑制( (T2FLAIR) T2FLAIR) 缺点：缺点：扫描时间相对较长（扫描时间相对较长（4 45 5minmin），），FSE-IR,FSE-IR,由于由于ETLETL，扫描时间缩短。，扫描时间缩短。三、三、GRE脉冲序列脉冲序列1 1、常规、常规GREGRE脉冲序列脉冲序列2 2、稳态稳态GREGRE脉冲序列脉冲序列 扰相扰相GREGRE脉冲序列脉冲序列RFRF破坏（破坏（SPGRSPGR，T1-FFET1-FFE，FLASHFLASH） 梯度破坏（梯度破坏（MPGRMPGR、FLASHFLASH） 激励后重聚焦激励后重聚焦GRASSGRASS，FFEFFE，Fast

27、MPGR,FISPFast MPGR,FISP 激励前重聚焦激励前重聚焦SSFPSSFP，PSIFPSIF，T2-FFET2-FFE 全部重聚焦全部重聚焦平衡平衡SSFPSSFP3 3、快速快速GREGRE成像序列成像序列(一一)常规梯度回波常规梯度回波(GRE)序列序列Signal3T2* DecayRF G频率编码去相位复相位FIDFID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。TRTRTEGREGRE序列的主要参数序列的主

28、要参数小角度（小角度（FAFA）：）： 9090（或稍大于（或稍大于9090 ，但不使用，但不使用 90 90）TRTR：使用一次小角度脉冲激励后，在净磁矢量中仍有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，所需的时间，TRTR明显缩短（明显缩短（ 50ms50ms）。）。TETE：通过选层梯度和读出梯度的反转产生复相位，其通过选层梯度和读出梯度的反转产生复相位，其速度远较用速度远较用180180复相位脉冲快得多，使获取回波所复相位脉冲快得多，使获取回波所需的需的TETE明显缩短（明显缩短（5

29、-10ms5-10ms）。）。M0MzMxyGRE-T1WIGRE-T1WI：TRTR40ms40msTE= 4.1ms =70TE= 4.1ms =70o oGRE-PDWIGRE-PDWI：TRTR40ms40msTE= 4.1ms =10TE= 4.1ms =10o oGRE-PDWIGRE-PDWI：TRTR500ms500msTE= 20ms =20TE= 20ms =20o o翻转角度和翻转角度和TRTR决定决定T1T1加权程度，加权程度，TETE决定决定T2T2* *加权程度加权程度大翻转角度、短大翻转角度、短TRTR、短、短T2 T2 T1WI T1WI小翻转角度、长小翻转角度

30、、长TRTR、长、长T2 T2 T2 T2* *WIWI小翻转角度、长小翻转角度、长TRTR、短、短T2 T2 PDWI PDWIFSE-T2WIFSE-T2WI：TRTR2000ms2000msTE= 110msTE= 110msGRE-T2WIGRE-T2WI：TRTR500ms500msTE= 30ms TE= 30ms =20=20o o0.5TMR海绵状血管瘤海绵状血管瘤SE序列与序列与GRE序列特征比较序列特征比较(二二)稳态稳态GRE脉冲序列脉冲序列特点：特点：是一种快速成像方法，几乎可与是一种快速成像方法，几乎可与EPIEPI技术相比。技术相比。图像图像SNRSNR和和CNRC

31、NR高，能通过不同重聚焦回波途径高，能通过不同重聚焦回波途径 增加信号量。增加信号量。临床适用范围较常规临床适用范围较常规GREGRE广泛。广泛。主要特征是使用短于主要特征是使用短于T2T2的的TRTR。FAFA为为30304545，TRTR为为20ms20ms50ms50ms，达到稳，达到稳态（态（ MzMz与与MxyMxy共存稳定状态）；共存稳定状态）； FAFA为为3030-45-45，MxyMxy反馈给反馈给MzMz的量达到最大。的量达到最大。 稳态稳态GREGRE脉冲序列特征脉冲序列特征各公司各公司GREGRE脉冲序列对照表脉冲序列对照表1、扰相、扰相GRE脉冲序列脉冲序列组成：组成

32、：3045RF，选层、读出梯度反转，选层、读出梯度反转 去除剩余横向磁化的方法：去除剩余横向磁化的方法：1、RF破坏（破坏（SPGR）可用于可用于T1WI和和PDWI， 液体呈低信号，血管呈高信号。液体呈低信号，血管呈高信号。2、梯度破坏（、梯度破坏（MPGR）可用于可用于T2*WI。SPGR 脉冲序列图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timeT2 衰减曲线衰减曲线T2* 衰减曲线衰减曲线回波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 序列序列GRE和SPGR的图像

33、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。GRE T2*SPGR T1肝脏动态增强扫描三期图像肝脏动态增强扫描三期图像-3D SPGRDual-Echo FSPGR(双回波)显示脂肪肝显示脂肪肝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。2、激励后重聚焦、激励后重聚焦GRASS脉冲序列脉冲序列组成：组成：30304545RFRF，选层、读出梯度及相位重绕，选层、读出梯度及相位重绕梯度反转梯度反转 TRTR：20ms20ms50ms50ms稳定状态：稳定状态：纵向磁化与横向磁化共存的状态纵向磁化与横向磁化共存的状态3、激励前重聚焦、激励前重聚焦SSFP脉冲序列脉冲序列耳蜗前庭神经 4 4、全部重聚焦（、全部重聚焦（FIESTAFIESTA，平衡平衡SSFPSSFP）GRE序列的扩展，不断密集施加小角度脉冲和成对梯度，并采集梯度回波第N次RFMzMz第N