MRI脉冲序列概述（MRI检查技术课件）

1MRI脉冲序列概述01脉冲序列的基本概念和分类医/学/影/像/资/源/库脉冲序列的基本概念影响磁共振信号强度的因素是多种多样的，如组织的质子密度、T1值、T2值、化学位移、液体流动、水分子扩散运动等都将影响其信号强度脉冲序列的基本概念我们可以调整的成像参数主要是射频脉冲、梯度场及信号采集时刻。射频脉冲的调整包括带宽（频率范围）、幅度（强度）、何时施加及持续时间等。由于MR成像可调整的参数很多，对某一参数进行不同的调整将得到不同成像效果，这就使得MR成像脉冲序列变得非常复杂，同时也设计出种类繁多的各种成像脉冲序列。脉冲序列的基本构建一般的脉冲序列由五个部分构成，即射频脉冲、层面选择梯度场、相位编码梯度场、频率编码梯度场及MR信号。射频脉冲层面选择梯度相位编码梯度频率编码梯度MR信号TETR90°180°90°FID回波脉冲序列的基本构建组织预饱和激发脉冲FID自旋回波梯度回波MR图像傅里叶转换自旋准备回波产生脉冲序列数据处理MRI脉冲序列结构示意图一般的MRI脉冲序列都由自旋准备和回波产生两个部分组成脉冲序列的分类目前最常用的是按采集信号类型进行的分类方法：（1）FID类序列，指采集的MR信号是FID信号，如部分饱和序列等；（2）自旋回波类序列，指采集到的MR信号是利用180复相脉冲产生的自旋回波，包括常规的自旋回波序列，快速自旋回波序列等；（3）梯度回波类序列，指采集到的MRI信号是利用读出梯度场切换产生的梯度回波。包括常规梯度回波序列、扰相梯度回波序列、稳态进动成像序列等；（4）杂合序列，指采集到的MRI信号有两种以上的回波，通常是自旋回波和梯度回波，如快速自旋梯度回波序列和平面回波成像序列等。02饱和恢复序列医/学/影/像/资/源/库饱和恢复序列饱和恢复（saturationrecovery，SR）序列也称部分饱和（partialsaturation）序列。909090FIDFIDFIDTR饱和恢复（SR）序列结构示意图SR序列由连续的90脉冲构成，每个90脉冲后采集FID信号。选择合适的TR，利用SR序列可得到T1WI，选用长TR则可得到质子密度加权图。03反转恢复及快速反转恢复序列医/学/影/像/资/源/库反转恢复及快速反转恢复序列反转恢复（inversionrecovery，IR）序列的特点是利用180射频脉冲把组织的宏观纵向磁化矢量偏转180，即反转到与主磁场相反的方向上，在组织发生纵向弛豫的过程中施加90脉冲，来记录不同组织间纵向弛豫的差别。90脉冲后可以采集FID信号，也可以利用180复相脉冲采集自旋回波信号。早期的IR序列多采集FID信号，目前临床上常规应用的IR序列则一般采集的是自旋回波信号反转恢复及快速反转恢复序列TIMz100%时间（ms）TRT1对比Mz时间（ms）100%－100%T1对比180反转预脉冲后与90脉冲后组织纵向弛豫的比较图中纵坐标为纵向磁化矢量（Mz）的大小（以％表示），横坐标为时间（以ms表示）；细曲线为甲组织的纵向弛豫曲线，粗曲线为乙组织的纵向弛豫曲线，甲组织的纵向弛豫速度快于乙组织。图a示90脉冲后两种组织开始纵向弛豫，经过TR后两种组织的纵向磁化矢量的差别即T1对比。图b示180脉冲使纵向磁化矢量偏转到反方向，180脉冲结束后，两种组织开始纵向弛豫，纵向磁化矢量从反向最大逐渐缩小到零，又从零逐渐增大到正向最大，同时由于纵向弛豫过程延长，甲组织和乙组织的T1对比加大，约为90脉冲激发后的2倍。反转恢复及快速反转恢复序列180反转脉冲180反转脉冲180复相脉冲90度脉冲TITETRIR序列结构示意图IR序列由一个180反转预脉冲后随SE序列构成。把180反转预脉冲中点到90脉冲中点的时间间隔定义为反转时间（TI），TI是决定图像的T1对比和权重。把90脉冲中点到回波中点的时间间隔定义为回波时间（TE），IRT1WI序列应该选择很短的TE，以尽量剔除T2弛豫对图像的污染。把两个相邻的180反转预脉冲中点的时间间隔定义为TR，IR序列中应该选择很长的TR（至少相当于SET2WI或FSET2WI的TR）。反转恢复及快速反转恢复序列180复相180反转180反转90TI有效TETR180复相180复相t0Mz时间（ms）100%－100%t/t//04自旋回波和快速自旋回波序列医/学/影/像/资/源/库自旋回波和快速自旋回波序列SE序列是MRI的经典序列，在临床上得到广泛应用，具有以下优点：（1）序列结构比较简单，信号变化容易解释；（2）图像具有良好的信噪比；（3）图像的组织对比良好；（4）对磁场的不均匀敏感性低，因而磁化率伪影很轻微；（5）利用SE序列进行T1WI，采集时间一般仅需要2~5min。FSE序列在一次90射频脉冲激发后利用多个（2个以上）180复相脉冲产生多自旋回波，每个回波的相位编码不同，填充K空间的不同位置上。自旋回波和快速自旋回波序列回波1回波2回波5回波4K频率K相位回波390°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°ESETL＝5有效TETR自旋回波和快速自旋回波序列FSE序列的特点FSE序列目前在临床上得到广泛应用，FSE一些参数的选择将会影响图像的质量，因此有必要介绍一下FSE序列的特点。1.快速成像2.回波链中每个回波信号的TE不同3.FSE序列图像的模糊效应4.脂肪组织信号强度增高5.对磁场不均匀性不敏感6.能量沉积增加自旋回波和快速自旋回波序列90°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°ESETL＝5有效TETR100%时间（ms）MxyTE1TE2TE3TE4TE5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05梯度回波的原理、特点医/学/影/像/资/源/库梯度回波的原理和自旋回波一样，梯度回波也是一种MR成像的回波信号，即其强度是从小变大，到峰值后又逐渐变小的。自旋回波的产生是利用了180复相脉冲，而梯度回波的产生则与之不同。离相位梯度聚相位梯度离相位梯度聚相位梯度右右左左梯度回波的特点1.采用小角度激发，加快成像速度小角度激发有以下优点：（1）脉冲的能量较小，SAR值降低；（2）产生宏观横向磁化矢量的效率较高，与90脉冲相比，30脉冲的能量仅为90脉冲的1/3左右，但产生的宏观横向磁化矢量达到90脉冲的1/2左右；（3）小角度激发后，组织可以残留较大的纵向磁化矢量。ZXY100%ZXY100%100%90°ZXY100%100%50%