MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座

MRI基本脉冲序列MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第1页MR信号对比起源于组织固有对比质子密度T1T2T2*弥散流动磁化传递MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第2页扫描序列不一样射频脉冲、不一样梯度、在时间上不一样组合目标：突出表现组织固有特征，如T1、T2、弥散、流动等MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第3页自旋回波（spinecho）SE自旋回波：经过180°再聚焦脉冲使得自旋重新聚焦而取得回波信号最少需要两个射频脉冲，一个90°激励脉冲，一个或多个180°再聚焦脉冲激励脉冲能够是小余90°例外：刺激回波，不需要180°再聚焦脉冲，仅仅经过多个90°脉冲取得，也是自旋回波MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第4页自旋回波（spinecho）时序图MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第5页SE形成机制MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第6页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第7页T2衰减：TE时间后SE回波最大幅度与FID信号最大幅度相比衰减SE回波信号：较FID信号小，因为T2衰减SE回波衰减速度：失相位，T2*衰减SE回波信号优势，稳定、可靠。因为90度脉冲关闭后，FID消失很快，马上采集则因为脉冲干扰，信号基线很不稳定。这就是极少利用FID信号原因MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第8页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第9页SE序列加权图像经过设置不一样TR、TET1WI：短TR、短TE，信号对比主要源于T1及质子密度（PD）不一样T2WI：长TR、长TE，信号对比主要源于T2及质子密度（PD）不一样PDWI：长TR、短TE，信号对比主要源于质子密度（PD）不一样MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第10页怎样TR、TE算长、算短呢？不一样序列是不一样短TR、短TE——T1WI长TR、长TE——T2WI长TR、短TE——PDWI为何？MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第11页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第12页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第13页SE序列T1WI短TR300-500短TE10-20T2WI长TR>长TE>80PDWI长TR>短TE10-20MR信号：与TR、PD成正比，与TE成反比MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第14页扫描时间：常规SE序列、单层面时T=TR*NPE(相位编码数)*NSA（采集次数）*层面数MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第15页SE序列特点是最基本成像序列图像信噪比高，图像稳定性高，有利于图像横向及纵向比较磁敏感伪影少，因为180脉冲成像时间长是其最大缺点，尤其是T2WI射频吸收率（SAR）高MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第16页T1时间测量：序列各项参数不变，仅改变TR时间，不一样TR时间显示不一样T1权重，测量FID信号改变，经过计算得出组织T1时间。所用TR越多，测量越准确。惯用部分饱和序列。T2时间测量：序列各项参数不变，仅改变TE时间，不一样TE时间显示不一样T2权重，测量SE信号改变，经过计算得出组织T2时间。所用TE越多，测量越准确。惯用SE序列。MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第17页SE双回波、多回波序列MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第18页不一样回波信号充填不一样K空间一个扫描序列可重建出两组或多组图像不一样TE图像，如PDWI、T2WI后面回波信号逐步降低，因为T2弛豫普通都使用长TR血管瘤“灯亮征”，多回波时，随TE延长，病灶信号逐步相对增强（较背景）MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第19页TSE/FSE序列MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第20页每个回波有不一样相位编码梯度GPE不一样TE信号充填于同一K空间不一样TEMR信号用于一组图像图像TE为有效TE，即充填于K空间中心MR回波TE，也就是决定图像权重TE选择不一样TR、有效TE可取得T1WI、PDWI、T2WI后面回波信号逐步降低，因为T2弛豫MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第21页TSEK空间充填MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第22页SE和TSEK空间充填MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第23页TSE/FSE序列特点极大降低扫描时间，降低运动伪影可能扫描时间=TR*NSA*NPE/Echotrainlength*层数可单次激发产生一幅图像，也可屡次激发K空间节段充填基本保持了SE序列特点，信噪比稍差，因为后面回波因T2衰减信号降低脂肪在TSE序列图像比SE序列信号强，在T2WI尤其显著磁敏感伪影甚至比SE序列还要少MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第24页ssh-TSE，HASTE序列：TSE，进行128次180度脉冲取得128个回波，充填K空间128步相位线（二分之一K空间）利用K空间对称特点，使用半傅立叶技术，经过插值，单次激发重建出一幅完整图像速度显著提升，普通扫描1层仅需1-2秒，可屏气。不能屏气时呼吸运动伪影也不显著图像SNR相对较差，为提升SNR，也可使用屡次激发及K空间节段充填技术。惯用于水成像，及快速T2WIMRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第25页多层面技术在SE、TSE、GRE等序列，因为TR远比TE长为节约等候时间，采取多层面相继激发采集信号单幅图像扫描时间不变，总扫描时间大幅降低最多可扫描层面：TR/TETSE时，T因子（回波链长）增加，最多可扫描层数降低MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第26页多层面技术示意图MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第27页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第28页梯度回波（FFE、GRE）不使用180°再聚焦脉冲经过使用梯度使自旋质子失相位，然后第二个梯度（方向相反）使质子重新聚相位，从而取得回波MR信号以T2*方式衰减，因为磁场不均匀无法去除激励脉冲可使用90度，或小于90度，为节约时间，普通使用小于90度梯度回波序列分为扰相梯度回波、稳态梯度回波两类，因为横向M处理不一样MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第29页扰相梯度回波在下一次射频脉冲前，使用梯度脉冲破坏残余横向M，即使用扰相梯度在TR固定时，因为TR<T1，屡次射频脉冲激励后，纵向M到达相对稳定状态MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第30页CE-FFET1、GRE、FLASH

扰相梯度回波时序图MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第31页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第32页梯度回波特点因为不使用180反转脉冲，磁场不均匀不能消除，MR信号以T2*衰减使用<90激励脉冲，TR、TE相对SE序列设置都要短多激励脉冲翻转角、TR、TE决定不一样权重MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第33页扰相GRE不一样对比权重T1WI：短TR(<150)，短TE<10，大翻转角>30T2*WI：长TR(>500)，长TE>30，小翻转角<10注意：翻转角MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第34页扰相GRE特点因为不使用180反转脉冲，磁场不均匀不能消除，MR信号以T2*衰减使用<90激励脉冲，TR、TE相对SE序列设置都要短多成像扫描时间显著降低（比SE）MR信号相对较弱，但效率相对更高磁敏感伪影大，金属干扰图像严重能显示磁化率不均匀病变，如超急性血肿，脑内海绵状血管瘤，微出血灶等MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第35页稳态梯度回波不使用扰相梯度破坏横向磁化矢量使用相位重聚梯度几次射频脉冲后，纵向M及横向M均到达相对稳定状态，稳态普通要求显示组织有长T2，且TR短<T2*，不然，难以形成稳态MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第36页FISP（FFE、GRASSE）时序图

稳态自由进动MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第37页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第38页稳态平衡形成机制MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第39页FISP特点不使用扰相梯度到达稳态时，既是纵向磁化矢量稳态，也是横向磁化矢量稳态所以成像决定于T1及T2（T2/T1），质子密度为到达稳态，需TR<T2*假如TR>>T2*，则FISP图像与GRE一致对流动相位漂移敏感，造成信号衰减MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第40页TrueFISP、b-FFE、FIESTA

真实稳态自由进动序列MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第41页在FISP基础上施加平衡驱动技术即在三个梯度方向上都进行了相位赔偿，即施加重聚焦梯度，所以在成像时以流动质子不会在各个周期中产生并累积出附加相移，即该序列不会出现流动信号相失所造成信号损失；当然涡流、湍流除外决定信号对比：T2/T1静态与流动液体都可显示高信号惯用于血管显示，囊实性病变判别，如血管瘤与囊肿判别；也可用于水成像、脊髓造影轻易产生相位漂移伪影，对梯度要求高MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第42页PSIF（时间反转稳态快速梯度回波）时序图MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第43页PSIF特点稳态梯度回波序列应用时，三个射频脉冲（90度，或小于90度）后，会产生刺激回波刺激回波是一个自旋回波所以三个射频脉冲后，每个射频脉冲后都有一个梯度回波和一个刺激回波FISP采集是梯度回波PSIF采集是刺激回波，在射频脉冲之前，TE为负值所以PSIF实际上是自旋回波成像，T2WI，使用很短TR即可取得重T2WI。使用长TR>>T2话，将不能采集到信号MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第44页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第45页8球回波，刺激回波MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第46页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第47页CISS（相长相干稳态）序列，两次采集，消除true-FISP相位漂移伪影，但扫描时间长，惯用于内耳水成像等DESS（双回波稳态）序列，兼有FISP和PSIF特征，采集梯度回涉及刺激回波二者，惯用于软骨显示MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第48页GRE系列序列应用MR血管造影3DGRE颅脑高分辨力图像急性颅内出血显示，尤其小灶出血，能敏感显示腹部快速成像，扰相FFE（GRE）已常规替换SE-T1WI用于水成像动态增强心脏MR分析，心脏MR电影软骨成像MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第49页MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第50页回波平面成像（EPI）在读出编码方向连续施加梯度反转相位编码梯度可连续施加或分别独立施加硬件要求高，梯度场高，切换率高，普通需到达128次或256次切换/100ms可单次激发成像，也可分屡次激发成像，后者时间长，信噪比提升单次激发成像，TR“无限长”MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第51页SE-EPI时序图，连续相位编码MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第52页SE-EPI时序图，间断相位编码MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第53页EPIK空间充填MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第54页EPI特点成像速度极快，可冻结生理运动，100-200ms内就能采集完成一幅图像磁敏感性高，磁化不均处可致图像扭曲信号对比：有效TE决定（充填K空间中心回波TE）T1WI：与IR结合磁化准备T2WI：SE-EPIT2*WI：GRE-EPIMRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第55页EPI应用不合作者、婴儿等快速扫描腹部屏气T2WI，因后面回波信号幅度逐步降低，SNR较差用屡次激发、节段充填K空间，SNR提升弥散成像，灌注成像，脑功效成像MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第56页EPI对硬件要求高：梯度强度大、切换快、开关速度快（100ms内开关128次、甚至256次）梯度快速开关引发振动强烈，减振办法磁场均匀度高，延长T2*，确保足够SNRMRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第57页磁化准备序列激励脉冲前施加磁化准备脉冲激励脉冲前使机体拥有特定宏观净磁化状态目标：增加组织对比，抑制特定组织信号，增加空间分辨率与上述基本序列相结合最常见：IR（inversionrecovery）序列MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第58页经过设置不一样TI增加组织对比MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第59页IR-SE序列MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第60页IR-TSE序列MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第61页0点TI=0.693*

T1MRI基本成像序列医学知识讲解专家讲座第62页IR序列应用压水：FLAIR，1.5T时，脑脊液T1约3000ms，使用TI为2080ms，能到达压水目标压脂：STIR，1.5T时，脂肪T1约200-250ms，使用TI为140-160ms，到达压脂目标增加脑灰白质对比增加