磁共振成像序列及应用课件

MRI常用序列及其應用

什麼是序列（Sequence）?MR信號與下列因素有關：質子密度T1、T2值化學位移相位運動上述每個因素對MR信號的貢獻受RF脈衝的調節、所用的梯度以及信號採集時刻的控制。MR成像過程中，RF脈衝、梯度、信號採集時刻的設置參數的組合稱為脈衝序列（PulseSequence）MRI序列的分類用射頻脈衝（180度）產生回波的序列用讀出（頻率編碼）梯度切換產生回波的序列同時有自旋回波和梯度回波的序列自旋回波序列SpinEcho,SE梯度回波序列GradientRecalledEcho,GRE雜合序列

HybridSequence脈衝激發後直接採集自由感應衰減信號自由感應衰減序列FreeInductionDecay，FID一、自由感應衰減序列二、自旋回波類序列1、自旋回波序列自旋回波（spinecho，SE）序列結構圖激發脈衝層面選擇梯度頻率編碼梯度相位編碼梯度MR信號90度脈衝激發組織產生橫向磁化向量SE序列圖180度脈衝的作用？？？90度激發脈衝關閉後，所產生的橫向磁化向量很快衰減－－自由感應衰減（FID）橫向磁化向量的衰減是由於質子失相位質子失相位的原因質子小磁場的相互作用造成磁場不均勻（隨機）－－真正的T2弛豫主磁場的不均勻（恒定），後者是造成質子失相位的主要原因1+2產生的橫向磁化向量衰減實際上為T2*弛豫180度複相脈衝可以抵消主磁場恒定不均勻造成的信號衰減，從而獲得真正的T2弛豫圖像312412341234231490度脈衝180度脈衝180度脈衝可使因主磁場恒定不均勻造成失相質子的相位重聚，產生自旋回波。複相脈衝的作用模擬T2*與T2的差別用180度複相脈衝採集回波（MR信號）的序列稱為自旋回波序列（SE序列）90180回波回波90180TETRTE：回波時間TR：重複時間SE序列結構TR決定圖像的T1成分TE決定圖像的T2成分很長的TR－－所有的組織T1完全弛豫－剔除圖像的T1弛豫差別很短的TE可基本剔除圖像的T2成分長TR（>2000ms）長TE（>50ms）T2WIT2WI腦水90180回波90180回波Mxy100%時間（ms）選擇合適長的TE獲得最好的T2對比合適長的TET2對比一般TE選擇兩種組織生物T2值附近可獲得最好的T2對比短TR（200-500ms）短TE（<20ms）T1WIT1WI脂水平衡狀態90縱向弛豫90T1WIT1WI9090180回波脂水90180回波Mz100%時間（ms）T1對比合適短的TR選擇合適短的TR獲得最好的T1對比一般TR選擇兩種組織生物T1值附近可獲得最好的T1對比長TR（>2000ms）短TE（<20ms）PDPDWI90180回波90180回波短TR（200-500ms）、短TE（<20ms）長TR（>2000ms）、長TE（>50ms）長TR（>2000ms）、短TE（<20ms）T1WIT2WIPDT1WIT2WIPDSE序列的特點目前最常用的T1WI序列組織對比良好，SNR較高，偽影少信號變化容易解釋T2WI少用SE序列（太慢、偽影重）掃描時間2-5分鐘臨床應用最常用於顱腦、骨關節軟組織、脊柱腹部已經逐漸被GRE序列取代SE序列對比參數調整TR越長，SNR越高TE越長，SNR越低T1WI最短TETR300-800ms，儘量接近組織的T1值T2WI（很少用）TR>2000msTE接近或略長於組織的T2值左枕葉腦膿腫SE－T1WISE-T1WI增強掃描2、快速自旋回波序列GE：FSE（fastspinecho）西門子：TSE（turbospinecho）飛利浦：

TSE（turbospinecho）其他名稱：弛豫增強快速採集

RARE：RapidAcquisitionRelaxationEnhancementSEFSESE與FSE序列主要不同點SE序列一次90度射頻脈衝激發後只採集一個自旋回波FSE序列一次90度射頻脈衝激發後採集多個自旋回波回波1回波2回波5回波4K頻率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TETRFSE序列的結構和K空間填充FSE序列特殊參數回波鏈長EchoTrainLength，ETL90度脈衝後用180度脈衝所採集回波的數目也稱時間因數回波間隙echospace,ES回波鏈中，兩個回波中點的時間間隔稱為回波間隙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TETRFSE序列回波鏈中各回波的強度及TE不同100%時間（ms）MxyTE1TE2TE3TE4TE5回波1強度回波2強度回波3強度回波4強度回波5強度FSE序列的特點快速成像其他參數不變的前提下，速度增高的倍數等於ETL對磁場不均勻性不敏感不易產生磁敏感偽影組織對比降低回波鏈中每個回波信號的TE不同圖像的模糊（Blurring）回波鏈中每個回波的幅度不同，圖像重建時會出現相位錯誤脂肪組織信號強度增高J-偶聯效應磁化轉移效應造成其他組織部分飽和而信號降低組織的T2值所有延長延長30%左右能量沉積（SAR值）增加FSE序列圖像上脂肪組織信號增高SET2WI，TR=2500毫秒TE=80毫秒FSET2WI，TR=2500毫秒TE=80毫秒，ETL=10可進行T1WI、T2WI、PDWI加權成像的原理與SE序列基本相同T1WITE最短TR接近組織T1值T2WITR>2000msTE

目標組織T2+30%FSE序列的加權成像及基本對比參數

ETL越長

成像越快圖像SNR越低圖像T2對比越差圖像的模糊效應越重脂肪信號越亮

SAR值越高ES越小圖像對比增加圖像模糊效應減輕允許的更長的ETL磁化轉移效應增加脂肪信號越高

SAR值越高FSE序列重要參數改變產生的效果ETL改變對圖像對比的影響ETL=15ETL=32ETL=128擾相GRET1WI根據回波鏈長度（ETL）

FSE－T1WI（ETL＝2-4）短回波鏈FSE－T2WI（ETL＝5-10）中等長度回波鏈FSE－T2WI（ETL＝10-20）長回波鏈FSE－T2WI（ETL>20）FSE序列的分類（1）FSE-T1WI序列由於SE-T1WI圖像品質好，對比佳，時間不太長，因而仍是臨床上最常用的T1WI序列。FSE-T1WI在臨床上相對較少使用。FSE-T1WI的ETL常為2-4臨床應用：脊柱脊髓四肢關節心臟成像盆腔成像FSE-T1WI的優缺點優點：

比SE-T1WI快速，甚至可以屏氣掃描缺點：由於回波鏈的存在，圖像受T2污染，T1對比降低與GRE－T1WI相比速度還不夠快屏氣掃描23秒，ETL=3FSE-T1WI的應用FSE-T1WI的應用（2）短ETL的FSE-T2WIETL=5-10優點：快速(2-7分）、T2對比與SE序列相近缺點：運動偽影（胸腹部）臨床應用（當ES較長時，ES>15ms）：顱腦常規T2WI呼吸觸發或導航回波T2WI序列用於腹部成像盆腔骨關節（3）中ETL的FSE-T2WIETL＝10-20優點：掃描速度快（1-5分鐘）缺點：T2對比不及SE或短回波鏈的FSE-T2WI但當ES較小時其T2對比仍可滿足臨床需求運動偽影臨床應用老機型或低場機，ES較大時重點顯示解剖結構的部位（如脊柱、骨關節）本身T2對比較好的器官（如前列腺）新機型，ES較短時，是全身最常用的T2WI顱腦腹部及盆腔脊柱脊髓骨關節軟組織FSE－T2WIETL>20有效TE常大於100ms優點：成像快(20-30S)，可屏氣掃描缺點：T2對比較差；屏氣不好者仍有偽影（4）長ETL的FSE-T2WI臨床應用胸腹部的屏氣T2WI在肝臟用於囊性、實性病變的鑒別診斷3D水成像其他需要重T2加權的部位TSE-T2WI,ETL=29，屏氣23秒常規選擇中短ETL中等T2權重（TE=70-90ms）必要時加掃長ETL長TE屏氣序列（TE=120-150ms）呼吸觸發TE=84ms屏氣TE=152msSingleShotFSE（SS-FSE）不同公司的名稱SIEMENS－－－SS-TSEPHILIPS－－－SSh-TSEGE－－－－－SS-FSE3、單次激發FSEFSESS-FSE一次90度脈衝激發後利用連續的聚焦脈衝採集填充K空間所需的全部回波信號只能用於T2WI，不能進行T1WI成像參數TR：無窮大；部分設備上設置的TR多為時間順序上相鄰兩層採集開始點的時間間隔TE：通常採用很長的TE為降低SAR值，聚焦脈衝角度常縮小到120-160度單次激發FSE單次激發FSE聚焦脈衝角度需降低單次激發FSE所謂“TR”優點：快速（單層圖像採集1秒以內）缺點：軟組織T2對比差，T2加權太重，除較純的水外，其他組織的信號幾乎完全衰減用途：水成像，尤其是MRCP、MRM單次激發FSE的特點和應用SS-FSE，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝1秒神經源性膀胱SS-FSE，一次投射成像MRMTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝5秒半傅立葉技術+單次激發技術+快速自旋回波優點：快速（1秒以內）有效TE較短（<70ms）有利於軟組織成像（與SS-FSE相比）幾乎無運動偽影和磁敏感偽影缺點：T2對比不及SE及呼吸激發FSE半傅裏葉採集SS-FSEHASTE的K空間填充NXNY不同公司的名稱SIEMENS－－－HASTEPHILIPS－－－SSh-TSE+halfscanGE－－－－－SS-FSE+0.5NEX半傅裏葉採集SS-FSE用途：腹部屏氣T2WI（加脂肪抑制可增加對比）MRCP、MRU心臟快速成像顱腦、脊柱超快速T2WI（躁動病人）半傅裏葉採集SS-FSEHASTE用於顱腦T2WITSE-T2WIHASTE-T2WIHASTE-T2WI，單層掃描時間0.8秒呼吸觸發FSE-T2WI與HASTE-T2WI序列的比較呼吸觸發FSET2WIHF-SS-FSET2WI膽總管下端結石SS-TSEProjectionMRCPHASTET2WIMRCPRawImageHASTEMRCP原始薄層圖像膽總管癌HF-SS-FSE序列用於小腸成像SIEMENS－－IRPHILIPS－－IRGE－－－－IRIR

＝InversionRecovery4、反轉恢復序列激發角度越大，縱向弛豫所需時間越長激發角度越大，T1成分越大，T1對比越大90度脈衝能產生最大的橫向磁化向量180度脈衝產生反向的縱向磁化向量Time（ms）縱向磁化向量90度脈衝後的縱向弛豫與90度脈衝相比，180度脈衝能將組織的縱向弛豫差別增加1倍，也就是說T1對比增加1倍Time（ms）180度脈衝後的縱向弛豫縱向磁化向量180°180°180°90°反轉恢復序列結構圖FIDEchoTITETRIR=180°預脈衝＋SE自旋回波SE序列的T1對比決定於TR，選用的TR接近於組織的T1值可獲得較好的T1對比。IR序列的T1對比決定於TI，選用的TI接近於組織的T1值可獲得更好的T1對比。與SE序列一樣，IR序列應選用儘量短的TE儘量剔除T2弛豫對圖像對比的影響。IR序列中，TR應儘量長（TR－TI>5T1），至少與T2WI的TR一樣長。IR序列的優點：T1對比很好IR序列的缺點：掃描時間很長（長TR）臨床應用增加T1對比，特別是腦灰白質對比STIR脂肪抑制T1WI，不宜用於增強掃描IRT1WITE選擇最短（全回波）TR大於2000ms0.5T以下的設備，TI應設置在400-600ms1.5T的設備上，TI應該設置在700

900ms3.0T的設備上，TI應該設置在800

1000msSTIR脂肪抑制T1WITE選擇最短（全回波）TR大於2000ms0.5T以下的設備，TI設置在90-140ms1.5T的設備上，TI設置在150

170ms3.0T的設備上，TI設置在170

190msIR序列的對比參數IR-T1WI,冠狀面Philips公司IR-T1WI，橫斷面Siemens公司SE-T1WI橫斷面Siemens公司SIEMENS－－TIRPHILIPS－－IR-TSEGE－－－－IR-FSETIR＝TurboInversionRecovery5、快速翻轉恢復序列SIEMENS－－TIR/TIRMPHILIPS－－IR-TSE/TIRGE－－－－IR-FSE/FIRTIR＝TurboInversionRecovery2、快速反轉恢復序列TI有效TETR90

180

反轉180

反轉180

聚焦180

聚焦180

聚焦180

聚焦180

聚焦快速反轉恢復序列結構快速自旋回波IR-FSE=180度反轉脈衝+FSETime（ms）180度脈衝後的縱向弛豫Mz脂肪水肝臟組織選擇不同TI抑制不同的組織IR-TSE可採用不同的TI選擇性地抑制一定T1值的組織信號TR足夠長的前提下（TR>5T1），抑制某種組織信號的TI值等於該組織T1的69％（70％）抑制脂肪的TI＝225ms×70%＝157.5ms抑制純水的TI＝3500ms×70％＝2500ms選擇不同TI抑制不同的組織脂肪抑制（shortTIinversionrecovery,STIR）T2WI黑水作用（fluidattenuatedinversionrecovery,FLAIR）----T2-FLAIR雙反轉及三反轉IR-FSE序列IR-FSET1WI----T1-FLAIRIR-FSE序列的臨床應用用於脂肪抑制低場設備偏中心部位（如肩關節等）形態不規則的部位（如頸部軟組織）對比參數（骨關節為例）TR一般大於2000ms，至少大於1500msETL=5-15有效TE=40-80ms3.0T：TI=150

180ms1.0

1.5T：TI=150

170ms0.5T以下：TI=90

140ms（1）STIRT2WISTIR-TSE-T2WISTIRTIR－T2WISTIRTI＝150msTR＝6000msETL＝11TE＝90msMatrix＝256×192Nex＝2TA＝3分30秒用於純水樣成分的抑制顱腦最常用暴露被腦脊液掩蓋的病灶初步判斷病灶的T1值是否接近於純水增強後FLAIR對比參數（骨關節為例）有效TE=100-120msETL=20-40（GE設備無需用戶設置，根據有效TE設備自動設置）TI3.0T：22002800ms1.0

1.5T：20002500ms0.5T以下：18002000msTR一般大於4倍TI，至少大於3倍TI（2）T2-FLAIRFLAIR序列TSE-T2WIFLAIR(TIR)，TI=2500msT2WI與T2FLAIR序列的比較FSE-T2WIFLAIR(TIR)SE-T1WI增強（3）雙反轉或三反轉FIR一般的FIR序列每執行一次只使用1個180°反轉預脈衝可以在序列每執行一次使用2個或3個180°反轉預脈衝，被稱為雙反轉或三反轉脈衝技術利用這種技術可以依據TI值的不同選擇性抑制2種或3種組織的信號多反轉FIR序列的應用腦白質/灰質分離成像（雙反轉）心臟及血管黑血成像（雙反轉）心臟及血管黑血成像+脂肪抑制（三反轉）雙反轉FIR序列進行腦灰白質分離成像腦白質圖成像參數:TR=14450ms，TI1=3700ms，TI2=525ms，TE＝20ms；腦灰質圖成像參數:TR=10500ms，TI1=3400ms，TI2=325ms，TE＝20ms。飛利浦3.0T掃描機雙反轉/三反轉心臟黑血成像雙反轉黑血三反轉黑血+壓脂T1WIPDWIT2WI（4）T1-FLAIRFIRT1WIIR+短回波鏈FSE利用IR預脈衝增加T1對比FSE採集縮短了採集時間T1對比高於SE但低於IR對比參數TI700-900ms（3.0T）650-750ms（1.5T）450-500ms（0.3T）TR2.5-3倍TI太長和太短的TR都會影響水信號的抑制TE儘量短（<20ms）IRT1WIFIRT1WISET1WIT1-FLAIR的組織對比三、梯度回波類序列GRE序列是最常用的快速成像序列之一，利用梯度場的反向切換產生回波，它的序列結構特點是：短TR和小偏轉角（<90°）去相位聚相位SEGRE利用小角度激發更短的TR和TESIEMENS－FLASHfastlowangleshotPHILIPS－FFEfastfieldechoGE－－－SPGRspoiledgradientrecalledacquisitioninsteadystate1、擾相GRE序列在每個回波採集後，利用一個高強度的擾相梯度使殘留的橫向磁化向量失相位。(1)、擾相GRE-T1WI腹部屏氣擾相GRE-T1WI擾相GRE-2D,擾相GRE-3DMRA超快速擾相GRE-3D對比增強MRA骨關節擾相GRE-2D,擾相GRE-3D-T1WIA、腹部屏氣擾相GRE-T1WI臨床上最常用的腹部快速T1WI序列掃描參數：TR80-150msTE4.2ms左右（1.5T）激發角度：60-90度優點：掃描速度快組織T1對比好缺點：屏氣不好有偽影臨床應用：常規上、中腹部T1WI（肝膽胰脾腎）抑脂掃描清楚顯示胰腺動態增強掃描擾相GRE-T1WI用於肝臟平掃和動態強化擾相GRE-T1WI肝臟動態增強掃描擾相GRE-T1WI平掃擾相GRE-T1WI動態增強動脈期擾相GRE-T1WI顯示膽固醇性結石脂肪抑制擾相GRE-T1WI清楚顯示胰腺擾相GRE-T1WI擾相GRE-T1WI+FS擾相GRE-T1WI顯示腎臟病變B.擾相GRE序列MRATOF-MRA或PC-MRATR＝20-40msTE＝7ms2D或3D3D-TOFMRAT2加權像T1加權像2D-PCMRA3D-TOFHR-MRA腦血管畸形（A-VM）C.擾相GRE-3D對比增強MRA極短的TR、TETR:3-10msTE:1-3ms極快的掃描速度6-25秒採集15-50層，可進行屏氣掃描可採用減影技術減低背景信號3DHRCEMRASenseNVCoil-8Sense3CENTRAPixelSize0.45X0.45X0.45mmSliceNr180TR5.4msTE2.1msST1’42”HighSpatialResolution正常手CE-MRA雷若氏病D.擾相GRE-T1WI顯示關節軟骨（2）、擾相梯度回波T2*WI成像參數：TR300-800msTE15~40ms激發角度<30度臨床應用：椎間盤病變半月板病變陳舊出血病變優點：成像速度快對關節軟骨、半月板、椎間盤顯示較好有利於陳舊出血的顯示缺點：對其他結構顯示欠佳對磁場不均勻比較敏感彌漫性毛細血管擴張症FSET2WIGRET2*WI擾相GRE-T2*W用於脊柱頸椎間盤橫斷面顯示較好胸、腰椎間盤顯示不如TSE-T2WI序列椎管內結構顯示不如TSE-T2WI序列，特別是矢狀