磁共振检查技术脉冲序列

磁共振检查技术-脉冲序列本文档共98页；当前第1页；编辑于星期三\7点56分一、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）本文档共98页；当前第2页；编辑于星期三\7点56分

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本文档共98页；当前第3页；编辑于星期三\7点56分头部Ｔ2WI、T1WI本文档共98页；当前第4页；编辑于星期三\7点56分腹部Ｔ2WI、T1WI本文档共98页；当前第5页；编辑于星期三\7点56分头部MRA本文档共98页；当前第6页；编辑于星期三\7点56分腹部MRCP本文档共98页；当前第7页；编辑于星期三\7点56分本节课的主要内容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。本文档共98页；当前第8页；编辑于星期三\7点56分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。本文档共98页；当前第9页；编辑于星期三\7点56分扫描序列名称本文档共98页；当前第10页；编辑于星期三\7点56分GEsigna1.5TMR脉冲序列

SpinEchoLocalizerInversionRecoverySTANDARDPULSESEQUENCESPECTROSCOPYFASTSPINECHOECHOPLANARVASCULARGRADIENTECHOSpinEchoEPIDWEPIFSESSFSEFSE-IRSSFSE-IRTOF-GRETOF-SPGRPhaseContrastFastTOFGREGREFastGREFastGREETGradientEchoEPIFLAIREPIFSE-XLFRFSE-XLTT1FLAIRT2FLAIRFastCard-GREFastCardSPGRFast2DPhaseContrastFastTOFSPGRSPGRFastSPGRFIESTAPROBE-PPROBE-SPROSEPressCSISteamCSIFidCSI(MRS)EchoCSI(MRS)SpinEcho(MRS)AcceptSPIRALSpiralGRESpiralSPGR本文档共98页；当前第11页；编辑于星期三\7点56分两个问题的回答2.为什么水在Ｔ2WI为高信号影，脂肪为高信号影，肝为低信号影。为什么水在Ｔ1WI为低信号影，脂肪为高信号影。本文档共98页；当前第12页；编辑于星期三\7点56分三组主要概念

T1及T2时间

TR及TE时间

T1WI、T2WI、PDWI本文档共98页；当前第13页；编辑于星期三\7点56分组织T1值（ms）T2值（ms）脂肪肝脏肾皮质脑白质脾脏脑灰质肌肉肾髓质血液脑脊液1802703603904805206006808002000905070908010040140180300场强为1.0T时不同组织的弛豫时间本文档共98页；当前第14页；编辑于星期三\7点56分MzT1（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。MM

T1

63％

T237％核磁弛豫本文档共98页；当前第15页；编辑于星期三\7点56分90°脉冲180°脉冲

“90°pulse”

“180°pulse”

90°RF的特点：Mxy衰减快，信号难以采集，自由感应衰减（FID）180°RF的特点：1、Mxy重聚焦，信号得以采集，2、在TE/2激发MxyMxyMzMz去相位复相位本文档共98页；当前第16页；编辑于星期三\7点56分本文档共98页；当前第17页；编辑于星期三\7点56分本文档共98页；当前第18页；编辑于星期三\7点56分本文档共98页；当前第19页；编辑于星期三\7点56分本文档共98页；当前第20页；编辑于星期三\7点56分本文档共98页；当前第21页；编辑于星期三\7点56分（一）常规SE脉冲序列1、单回波：90°RF激励脉冲－180°重聚相位脉冲－回波短TR、短TE－T1WI

长TR、长TE－T2WI

长TR、短TE－PDWI2、双回波：90°RF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TE－T1WI

长TR、长TE－T2WI

长TR、短TE－PDWI一、SE脉冲序列本文档共98页；当前第22页；编辑于星期三\7点56分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。本文档共98页；当前第23页；编辑于星期三\7点56分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。本文档共98页；当前第24页；编辑于星期三\7点56分“90°pulse”

MzSE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。MxyFIDSE信号本文档共98页；当前第25页；编辑于星期三\7点56分SE-T1WI：TR＝560msTE=20msSE-T1WI：TR＝500msTE=25ms本文档共98页；当前第26页；编辑于星期三\7点56分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。MxyMzT2长T2短“180°pulse”

本文档共98页；当前第27页；编辑于星期三\7点56分SE-T2WI：TR＝2000msTE=90msSE－T2WI：TR＝2000msTE=90ms本文档共98页；当前第28页；编辑于星期三\7点56分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）本文档共98页；当前第29页；编辑于星期三\7点56分SE-PDWI：TR＝2000msTE=30msSE－PDWI：TR＝2000msTE=25ms本文档共98页；当前第30页；编辑于星期三\7点56分TR(ms)TE(ms)T1加权像250-700（短）10-25（短）T2加权像＞700(长)＞60（长）PD加权像

＞700(长)10-25（短）SE序列不同加权像与TR、TE的关系本文档共98页；当前第31页；编辑于星期三\7点56分SE-T1WI：TR＝560msTE=20msSE-T2WI：TR＝2000msTE=90msSE-PDWI：TR＝2000msTE=30msSE序列在头部的应用本文档共98页；当前第32页；编辑于星期三\7点56分SE序列在头部T1增强的应用SE－T1WI增强SE－T1WI增强T1FLAIR－T1WI平扫FSE－T2WI平扫本文档共98页；当前第33页；编辑于星期三\7点56分单回波T1WI：TR＝500msTE=25ms双回波PDWI：TR＝2000msTE=25ms双回波T2WI：TR＝2000msTE=90msSE序列在上腹部的应用本文档共98页；当前第34页；编辑于星期三\7点56分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本文档共98页；当前第35页；编辑于星期三\7点56分（二）FSE脉冲序列

在一次90°RF脉冲后施加多次180°重聚相位脉冲，取得多次回波。90°RF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……本文档共98页；当前第36页；编辑于星期三\7点56分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（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／ETL×NEX本文档共98页；当前第37页；编辑于星期三\7点56分回波链（ETL）本文档共98页；当前第38页；编辑于星期三\7点56分ImageA:ETL=3 ImageB:ETL=6 ImageC:ETL=12ETL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分钟本文档共98页；当前第39页；编辑于星期三\7点56分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）本文档共98页；当前第40页；编辑于星期三\7点56分FSE-T1WI：TR＝400msTE=11.8msETL=3FSE-T2WI：TR＝4800msTE=115.3msETL=19FSE-PDWI：TR＝4800msTE=38.2msETL=19短TR、短TE－T1WI长TR、长TE－T2WI长TR、短TE－PDWI本文档共98页；当前第41页；编辑于星期三\7点56分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 本文档共98页；当前第42页；编辑于星期三\7点56分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。

本文档共98页；当前第43页；编辑于星期三\7点56分FSE－T1WIFSE－T2WI本文档共98页；当前第44页；编辑于星期三\7点56分FSE－T1WIFSE－T2WI本文档共98页；当前第45页；编辑于星期三\7点56分FSE序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带的成像序列本文档共98页；当前第46页；编辑于星期三\7点56分FSE序列可直观细致显示软骨、筋膜、韧带的成像序列本文档共98页；当前第47页；编辑于星期三\7点56分FSE-XLFRFSE-XLSSFSEFSE--IRSSFSE-IRFSE家族本文档共98页；当前第48页；编辑于星期三\7点56分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2D－SSFSE－MRU扫描时间：？1秒本文档共98页；当前第49页；编辑于星期三\7点56分TEChangeswithSSFSEImageA:TE=423ms ImageB:TE=740ms ImageC:TE=1199msTE控制着横向磁化恢复的程度，因而决定着图像的T2加权程度本文档共98页；当前第50页；编辑于星期三\7点56分二、IR脉冲序列

IR脉冲序列，180°反转脉冲－90°RF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。本文档共98页；当前第51页；编辑于星期三\7点56分给予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本文档共98页；当前第52页；编辑于星期三\7点56分-900MM反转恢复（IR）水IRSE=RF180+SETI=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本文档共98页；当前第53页；编辑于星期三\7点56分TI时间：timeofinversion，反转时间从180°反转脉冲－90°RF激励脉冲的时间90o180o90oTITI=0.69T1本文档共98页；当前第54页；编辑于星期三\7点56分TR相同TI不同A:100msB:140msC:300msD:600ms本文档共98页；当前第55页；编辑于星期三\7点56分TI时间STIR1.5T=145-160ms1.0T=120-130ms05.T=90-100ms0.2T=70-90msFLAIR1.5T=2500ms1.0T=2200ms05.T=2000ms0.2T=1500ms脂肪抑制水抑制本文档共98页；当前第56页；编辑于星期三\7点56分FSE-IR分类T1FLAIR:TI=750ms灰白对比T2FLAIR:TI=2000-2200ms水抑制STIR:TI=150ms脂肪抑制本文档共98页；当前第57页；编辑于星期三\7点56分T1FLAIRT1SET1FlairT1FlairT1Flair增强本文档共98页；当前第58页；编辑于星期三\7点56分SE-T1WI：TR＝560msTE=20msT1FLAIR-T1WI：TR＝2190msTE=20msTI＝750msT1FLAIR本文档共98页；当前第59页；编辑于星期三\7点56分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：TR＝8002msTE=161msTI＝2200ms本文档共98页；当前第60页；编辑于星期三\7点56分STIR（压脂序列）TR＝2000msTE=30msTI=110ms(0.5T)TR＝2500msTE=40msTI=110ms(0.5T)TR＝3400msTE=39msTI=150ms(1.5T)本文档共98页；当前第61页；编辑于星期三\7点56分T1FLAIR、SE序列在头部T1增强的应用T1FLAIRSE本文档共98页；当前第62页；编辑于星期三\7点56分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（4－5min），FSE-IR,由于ETL，扫描时间缩短。本文档共98页；当前第63页；编辑于星期三\7点56分三、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成像序列本文档共98页；当前第64页；编辑于星期三\7点56分(一)常规梯度回波(GRE)序列Signal3T2*DecayRFG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。TRTRTE本文档共98页；当前第65页；编辑于星期三\7点56分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）。M0MzMxy本文档共98页；当前第66页；编辑于星期三\7点56分GRE-T1WI：TR＝40msTE=4.1msα=70oGRE-PDWI：TR＝40msTE=4.1msα=10oGRE-PDWI：TR＝500msTE=20msα=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T2—T1WI小翻转角度、长TR、长T2—T2*WI小翻转角度、长TR、短T2—PDWI本文档共98页；当前第67页；编辑于星期三\7点56分FSE-T2WI：TR＝2000msTE=110msGRE-T2WI：TR＝500msTE=30msα=20o0.5TMR海绵状血管瘤本文档共98页；当前第68页；编辑于星期三\7点56分SE序列与GRE序列特征比较SEGRERF脉冲翻转角度仅用90O可变（不用90O）重聚相位机制RF脉冲梯度反转补偿磁场不均匀性效果非常有效仅能部分补偿信号特征真正T2WIT2*WI扫描时间长短本文档共98页；当前第69页；编辑于星期三\7点56分(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30°－45°，TR为20ms－50ms，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。本文档共98页；当前第70页；编辑于星期三\7点56分稳态GRE脉冲序列特征特征稳态序列扰相GRE激励后重聚焦激励前重聚焦全部重聚焦信号来源FIDFID（S+）SE（S-）FID（S+）SE（S-）重聚焦轴（-）相位编码轴相位编码轴选层、相位、频率编码轴图像加权T1WIT2*WI、T2/T1WI重T2WIT2/T1WI血管表现亮黑黑2D图像上亮3D图像上黑伪影磁敏感性伪影运动、流动、磁敏感性伪影运动、流动、磁敏感性伪影带状伪影优点可获取Gd增强前后快速T1WI可获取T2*WI可获取真正的T2WI高SNR、CNR对运动不敏感主要应用T1WI增强，多期相增强,MRA评估关节软骨、半月板，MRA脑脊液、内耳、脊髓,DWI,介入心脏成像，腹部成像，胎儿成像典型序列SPGR,MPGRFLASH,T1-FFEGRASS,FISPFFESSFP,PSIFT2-FFEFIESTA,trueFISPbalancedFFE本文档共98页；当前第71页；编辑于星期三\7点56分各公司GRE脉冲序列对照表通用电器（GE）飞利浦（Philips）西门子（Siemens）(一)常规GREGREGREGRE(二)稳态GRE1、扰相GRESPGR，MPGRT1-FFEFLASH2、相干GRE(1)激励后重聚集GRASS，FastMPGRFFEFISP(2)激励前重聚集SSFPT2-FFEReversedFISP(PSIF)(3)全部重聚集

(平衡稳态自由进动)FIESTABalancedFFETrueFISP(3)快速GRE

(磁化准备GRE)FastGRASS(IRprep)FastSPGRTFETurboFLASH,3DMPRAGE本文档共98页；当前第72页；编辑于星期三\7点56分1、扰相GRE脉冲序列组成：30°－45°RF，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。本文档共98页；当前第73页；编辑于星期三\7点56分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”梯度本文档共98页；当前第74页；编辑于星期三\7点56分timeT2

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序列本文档共98页；当前第75页；编辑于星期三\7点56分GRE和SPGR的图像对比度GRE序列采用小的FA（20－30˚）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本文档共98页；当前第76页；编辑于星期三\7点56分肝脏动态增强扫描三期图像-3DSPGR本文档共98页；当前第77页；编辑于星期三\7点56分Dual-EchoFSPGR(双回波)显示脂肪肝本文档共98页；当前第78页；编辑于星期三\7点56分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。本文档共98页；当前第79页；编辑于星期三\7点56分2、激励后重聚焦—GRASS脉冲序列组成：30°－45°RF，选层、读出梯度及相位重绕梯度反转TR：20ms－50ms稳定状态：纵向磁化与横向磁化共存的状态本文档共98页；当前第80页；编辑于星期三\7点56分3、激励前重聚焦—SSFP脉冲序列耳蜗－前庭神经本文档共98页；当前第81页；编辑于星期三\7点56分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，并采集梯度回波本文档共98页；当前第82页；编辑于星期三\7点56分第N次RFMzMz第N+1次RFMz……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本文档共98页；当前第83页；编辑于星期三\7点56分