医学影像物理学课件：16yj-MRI 04

1、Magnetic Resonance Imaging IV,Pulse Sequence Design & Device Structure,Pulse Sequence,Emitting way of rf pulse Receiving way of FID Gradient Magnetic Field,To obtain relaxation time from FID signal, we must use rf pulse sequence. The Weighted Image and Contrast is determined by:,这样一系列的射频脉冲和梯度脉冲被称为脉冲

2、序列。,Main Types Pulse Sequence,Spin-Echo sequence /SE Fast Spin-Echo sequence /FSE Gradient Echo (Field Echo) /GRE Echo Plane Imaging /EPI IR,Spin-Echo sequence,Single Echo-SE Sequence/CP-SE Multi Echo-SE Sequence,The most common and useful way in practice.,Single Spin-Echo Sequence,TR is the repetit

3、ion time TE is echo time,SE序列说明,One line/TR Gz相散的补偿 第一个Gx作用，Kill FID；没有第一个Gx，也有回波出现；第一个Gx起第二Gx引起相散的预补偿作用,Multi Echo-SE Sequence,采集数据填充到不同图像的K空间 一次扫描获得多幅不同T2加权图象 缩短成像时间,SE特点,多种加权成像 对外部恒定磁场不均匀不敏感 成像速度慢,Fast Spin-Echo sequence /FSE,FSE中K空间的填充,每个TR时间内获得多个彼此独立的不同相位编码数据，填充到同一K空间不同行 回波链数与K空间节段技术 控制相位编码梯度，一

4、个回波链上的不同数据填到等间隔的不同相位编码线上,FSE特点,显著缩短扫描时间 有效回波时间 控制有效回波时间来控制加权成像,FSE的发展,利用傅立叶空间的对称性，半傅立叶采集单次激励快速自旋回波序列/HASTE 利用静态水的T2长于组织，MR水成像,Gradient Echo (Field Echo),一，使用小于90度射频脉冲，并采用较短的TR时间 二，使用反转梯度代替180度脉冲的相位重聚作用 三，稳态形成,利用梯度来获取回波。,GRE Pulse Sequence,小角度激励,小角度激励，恢复到平衡的时间间隔短 短时间间隔内Mz幅度大 缩短TR,稳态形成,在脉冲多次作用下， Mz依然会

5、减小 但恢复速度加快 达到平衡，即每一个TR在开始和结束时具备相同的幅值 形成稳态自由进动（SSFP）,梯度回波的形成,不同类型的GRE,常规GRE 横向残余磁化强度矢量破坏序列 / Spoiled GRE(SPGR) / Flash 快速小角度激励成像 横向磁化矢量重聚相位序列/SSFP稳态自由进动梯度回波/ FISP/GRASS,Spoiled GRE,Spoiled GRE：在每个脉冲周期的信号检测后，施加损毁脉冲，使残留的横向磁化矢量有效失相，在下一个周期到来前消失为0。 Flash：主磁场方向施加扰相梯度,SSFP稳态自由进动梯度回波,PISP：相位梯度上施加相反梯度获得相位重聚 M

6、z与Mxy均形成稳态,SSFP稳态自由进动形成机制,GRE的加权,大翻转角、短TE、短TR，突出Mz差异，T1加权 小翻转角、长TE、短TR，突出Mxy差异，T2*加权 小翻转角、短TE、短TR，突出受激核密度差异，H加权,GRE的发展,在数据采集前施加额外的RF脉冲使M产生放大的变化（预备脉冲） Magnetization Prepared rapid acquisition gradient echo sequence/Turbo FLASH,Echo Plane Imaging /EPI,最快的成像技术：30-100ms/幅 动态成像 一次激励，读出梯度快速振荡，多次读出 激励方式可以不

7、同，实际上是一种读出模式,EPI激励,Mxy可以采用多种方式准备（FID,IR,SE,GRE）,SE-EPI,EPI的相位编码,采用恒定的相位编码梯度，利用相位积累来形成相位逐渐升高的相位编码 采用脉冲相位编码梯度,EPI的读出梯度,频率高，要在T2*时间内完成采集；要求：爬升快，幅度高,梯度回波链 Single shot 单次激发，信号强度低，空间分辨率差，FOV受限，伪影 Multiple shot 多次激发，K空间分段技术，成像时间长,单次激发与多次激发,EPI加权,取决于激励方式 FID-EPI-HWI IR-EPI-T1 SE-EPI-T2,回波序列技术发展趋势,更快的速度RUFIS,Structure of MRI,Static Magnet Gradient Magnet,Rf pulse and FID Coil Computer,Static Magnetic Field System,Conventional magnet (electromagnet) 0.150.3Tesla Permanent magnet 0.3Tesla Superconductor 0.5、1.0、1.5、2.0Tesla,High intensity Uniform,Gradient Magnetic Field,Consist