MRI成像原理2-1课件

1、 成像原理(第二部分） 杨 健磁共振成像脉冲序列MRI序列 定义： 射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等参数的设置及其在时序上的排列。 表达方法：流程表达法（公式表示法）时序图表达法流程表达法: (90 TI 180 echo T) nTSE序列的脉冲设计与k空间填充 时序图的表达五个部分180脉冲序列的分类按采集信号类型FID类序列：部分饱和恢复序列、反转恢复序列。自旋回波类序列：利用180度聚焦脉冲产生自旋回波。SE、FSE梯度回波序列：利用读出梯度场切换产生的梯度回波。FLASH、FISP。杂合序列：含两种以上回波。SE-EPI自旋回波序列SE序列特点优点结构简单，信号变化容易解释。图像具有

2、良好的信噪比。图像组织对比良好。对磁场的不均匀敏感性低，磁化率伪影很轻微。缺点较长的TR。90度射频脉冲能量大。T2WI成像时间长。运动伪影多见。不宜进行动态增强扫描。快速自旋回波序列的特点临床应用最广泛速度加快，决定于ETL.图像模糊， ETL越长，回波信号差别越大，图像越模糊。脂肪组织信号强度增高。J-偶联对磁场不均匀性不敏感。能量沉积增加， ETL越长/ES越小， SAR增高越明显。多回波间信号的变化影像对比C = SA - SB TE (ms) TR (ms) 20 40 60 80 250 500 750 1000 2000 自旋回波影像对比FSE分类FSE T1WI ：T2驰豫污染

3、。短ETL的FSE序列。长ETL的FSE序列。水成像/体部屏气扫描成像。HASTE序列的脉冲设计与k空间填充 单次激发快速自旋回波序列SSHTSE舒张末期图像 SSHTSE收缩中期图像 本研究灌注差值图反转恢复序列T1加权对比最佳。扫描时间延长。由于产生不同对比。抑制某组织的TI值= 69%的T1值STIR 1.5T脂肪T1值200-250ms, TI=150ms.FLAIR 1.5T脑脊液T1值3000-4000ms, TI=2100-2500ms双反转：显示灰或白质，黑血技术。FLAIR乙烯乙二醇中毒 PDWI T2WI T1WI SE序列 FSTIR序列脑部双反转恢复脉冲的作用机理 射频

4、脉冲后磁化矢量变化自旋回波序列梯度回波序列梯度回波序列GRE序列特点小角度激发脉冲, 加速成像速度。小角度激发能量小，SAR低。产生宏观横向磁化矢量的效率高。纵向驰豫所需时间缩短，TR变短。回波的产生采用读出梯度场的切换进一步加快采集速度。T2*的驰豫信息。GRE序列固有信噪比低。对梯度场要求高，噪声大。对磁场不均匀性敏感。血流常成高信号。Ernst翻转角在给定T1和TR的前提下，梯度回波信号的最大幅度决定于Ernst翻转角： Ernst= arccose TR/T1TR (ms) q ( o ) 25 50 100 200 15 30 45 60 90 梯度回波序列影像对比GRE序列中的回波

5、信号类型去除剩余磁化的GRE（去除SSFP-Refocused Mxy） 扰相梯度回波（FFE）、随机RF脉冲照射（RF-spoiling）.利用剩余磁化的GRE：普通稳态进动快速成像（FISP)-重聚焦相位编码梯度.真稳态进动回波（Ture FISP）：读出、选层和相位编码方向均加入重聚梯度。扰相梯度回波的临床应用2D 腹部屏气T1WI2D 双回波化学位移成像3D颅脑T1WITOF和PC MRA3D T1WI增强MRA和垂体动态增强T1WI心脏亮血成像脂肪抑制T1WI关节软骨成像SWI（磁敏感加权成像）扰相GRE 水脂同相和离相in-phasaeout-phasae扰相GRE 水脂同相和离相

6、geographic hepatic steatosis geographic hepatic steatosis geographic hepatic steatosis in-phasaeout-phasaesubtractdysplastic nodule 三维容积内插快速扰相GRE T1WI序列肝脏富血供转移瘤 Gadolinium-enhanced 3D LAVALAVA（GE），VIBE（Siemens），THRIVE（Philips）磁敏感加权成像（SWI）SSFP和扰相GRE的比较 激发角增大，扰相GRE的T1权重增加，SSFP的T2权重增加.短TR（20ms）、短TE（10m

7、s）、小激发角20度，均缺乏组织对比。短TR（20ms）、短TE（10ms）、激发角=30-50度，扰相GRE软组织对比好， SSFP的液体信号高。短TR（20ms）、短TE（50度，扰相GRE软组织对比饱和下降， SSFP的液体信号更高。长TR（T2）, SSFP和扰相GRE类似3D T2WI SSFP尺骨茎突撕裂True-FISP 序列的特点 多采用大翻转角。T2/T1对比长T2组织信号更强，血管造影。特别适合3D成像，内耳、神经根。对运动导致的相移比较敏感。局部磁敏感伪影大。True-FISP 序列的应用正常心梗True-FISP 序列的应用多囊肝SE-EPI 基于梯度回波产生的基础，利

8、用读出梯度场的连续正反向切换，产生由多个梯度回波产生的梯度回波链，因此，EPI是一次射频脉冲激发后，采集多个梯度回波。EPI特点 相位编码梯度在每个回波采集结束后施加，其持续时间的中点正好与读出梯度场切换过零点时重叠。K空间迂回填充模式，与读出梯度场的连续正反向切换相关。EPI分类按激发次数：单次激发（SS-EPI），TA=100ms,功能成像多次激发（MS-EPI）， SNR高，伪影少。按脉冲梯度回波EPI，90度后EPI序列，多为SS-EPI，T2*WI。自旋回波EPI， 90度后180度EPI序列，第一个自旋回波填K零线，T2WI，用于DWI。反转恢复EPI， MS-EPI，超快速T1W

9、I。EPI临床应用单次激发GRE-EPI T2*WI, 10张/秒.首过灌注成像BOLD脑功能单次激发SE-EPI脑部超快速T2WI腹部屏气T2WIDWI、DTI多次激发IR-EPI心肌灌注加权腹部灌注加权SS-EPI DWIT1WIT2WI肺癌肝转移CE-T1WISE-EPIT1WILAVA动态增强SS-SE-EPIT2WIMRI脉冲序列相关的概念重复时间（TRtime of repeat) 脉冲序列相邻的两次执行的时间间隔。SE序列：两个90度脉冲中点间的时间间隔。GE序列：两个小角度脉冲中点间的时间间隔。IR序列：两个180度反转预脉冲中点间的时间间隔。单次激发序列：只有一个激发脉冲，所

10、以TR无穷大。回波时间（TE，echo time） 产生宏观横向磁化矢量的脉冲中点到回波中点的时间间隔。SE：90度脉冲中点到自旋回波中点。GE：小角度脉冲中点到梯度回波中点。有效回波时间（effective TE） 在快速序列中（FSE，EPI ），射频脉冲中点到填充K空间中央的回波中点的时间间隔。回波链长度（echo train length，ETL） 单次激发脉冲后，所产生和采集的回波数目。可成比例的减少采集时间，也叫时间因子。回波间隔（ES， echo spacing） 回波链中，相邻两个回波中点之间的时间间隔。ES越小，采集时间越小。反转恢复时间（TI，inversion recovery time）180度反转预脉冲中点到激发脉冲中点的时间间隔。激励次数（NEX number of excitation） 信号平均采集次数（NSA）:扫描时间与NSA成正的线性关系。信噪比（