MRI常用序列ppt课件

1、MRI常用脉冲序列及应用,基本概念,T1 、 T2，加权； TR,TE, K空间; RF(90o ,180o)作用； 脂肪抑制，水抑制。,基本概念,T1时间为在纵轴的磁化矢量由0增至63时为T1弛豫时间（纵向磁化矢量）。 T2的时间为横向磁化矢量强度由最大值衰减达37所需的时间。,基本概念,相位 平面内旋转的矢量与参照轴的夹角 同相位 (in phase) 多个矢量相位方向一致时 离相位(out of phase) 多个矢量相位方向不一致时,基本概念,加权 在磁共振技术中为了更好的显示各种组织和病变，通过调整RF脉冲的重复时间TR、回波时间TE等来得到受检组织的特征参数，突出重点的图像（Weighted image）。,K空间,以空间频率为单位的空间坐标系所对应的抽象的频率空间.,基本概念,重复时间(The repetition time 简称TR) 指前一脉冲序列与相邻的后一脉冲序列之间的时间，以毫秒为单位。TR决定了一个RF脉冲与下一个RF脉冲之间的时间。因此TR决定了T1弛豫时间的量。,基本概念,回波时间（The echo time 简称TE） 指900RF脉冲至采集信号峰值之间

2、的时间。TE决定了在信号读出前横向弛豫矢量所允许的衰减量，因此TE控制了T2的弛豫矢量。,R F,90o脉冲 纵向磁化矢量被转向为横向磁化矢 量平面 180o脉冲 纵向磁化矢量被转向至M0的反方向； 失相质子在xy平面内翻转180o,90o脉冲与180o脉冲,(90-t-180),90 Pulse,180 Pulse,Spin Echo Signal,t,(Time Delay),REPEAT,脉冲序列,脉冲序列（pulse sequence）是指具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲组成的脉冲程序。,脉冲序列,窄带宽脉冲主要用于选择性激励，宽脉冲用于非选择性激励（如三维成像）。而幅度反应了脉冲所具能量的大小，能量大，偏转角度大。梯度脉冲的作用主要是空间定位和信号读出。,脉冲序列的作用,获得不同组织对比度：SE,FSE,T1FLAIR, SSFSE,FIESTA/FLASH,TOF,MRS 抑制某些物质信号：STIR,T2FLAIR 缩短扫描时间：SEFSE SSFSE 减少伪影：FSE(磁敏感伪影），EPI（运 动伪影）,脉冲序列的构成,90,180,90,射频脉冲RF,选层梯度

3、Gs,信号S,相位梯度Gp,读出梯度Gr,TE/2,TE/2,TR,FID,Echo,单回波SE序列,构成： 900RF间隔TE/21800RF(复相脉冲)间隔TE/2 回波（可测）,一. 自旋回波(Spin-echo SE),自旋回波序列是MR的最基本和常用序列，包括单回波SE序列和多回波回波序列。在SE序列中应用一系列有规律的900及1800RF脉冲、 去间歇性的激励组织中氢质子在静磁场中的磁化矢量，改变向量方向.,自旋回波,自旋回波,自旋回波,900RF的作用 将静磁场中顺磁场排列进动的质子由初始的Z轴翻转到xy平面（MzMxy）, 是进动质子吸收RF能量后，由平衡状态的低能稳态位置跃到高能态位置的过程，也是质子吸收能量的过程,自旋回波,横向磁化矢量从同相至去相过程,1800RF的作用 当质子由聚相状态逐渐变为失相状态后,在TE2时间点上加上一个1800RF， 将横向磁化矢量来一个1800的翻转，目的是使这些失相的质子按原来的速度，以相反的方面靠拢重新达到相位的重聚(rephase）,自旋回波,自旋回波1800RF的作用,单回波SE扫描参数,单回波SE优缺点,优点：1、显示典型的

4、T1WI,T2WI和PDWI。T2WI优。2、对常见伪影（运动伪影和磁敏感伪影）较不敏感。 缺点：扫描时间长。特别是长TR和长TE T2WI。 应用： T1WI显示解剖结构， T2WI对病变更敏感。,多回波SE序列,在一个TR周期内，于900 RF脉冲后，以特定的时间间隔连续施加多个1800 重聚脉冲，使Mxy产生多个回波。一次扫描获得多幅不同TE值的PDWI 和T2WI。显著缩短成像时间。,双回波,time,s i g n a l,1 7,3 4,5 1,6 8,8 5,1 0 2,1 1 9,1 3 6,1 5 3,1 7 0,1 8 7,2 0 4,2 2 1,2 3 8,2 5 5,2 7 2,TE:,time,s i g n a l,1 7,3 4,5 1,6 8,8 5,1 0 2,1 1 9,1 3 6,1 5 3,1 7 0,1 8 7,2 0 4,2 2 1,2 3 8,2 5 5,2 7 2,TE:,TE1,TE2,自旋回波,SE脉冲序列的特点 多次使用1800RF，使相位离散的质子多次重聚，从而获得多次的回波信号 有较高的信噪比（SNR），有利于显示解剖结构，2加

5、权像可以显示病理的改变 TR和TE分别控制了T1及T2的图像对比,自旋回波图像,二. 快速自旋回波序列,快速自旋回波（fast Spin-echo , FSE 或turbo SE,TSE） 构成：在一个TR周期内，先发射一个900 RF脉冲，再相继发射 多个1800 RF脉冲，形成多个自旋回波。与多回波序列类似。,快速自旋回波与多回波,SE多回波序列的K空间充填,FSE序列的K空间充填,快速自旋回波序列,FSE,回波链长度（echo train length, ETL）指每个TR内用不同相位编码采样的回波个数，也称快速系数。 回波间隔时间（echo train time, ETS）指回波链中相邻两个回波之间的时间间隔。ETS决定回波时间，关系图像对比度。 有效回波时间（effective echo time, ETE）指回波链中最终决定图像对比的回波时间,扫描参数,快速自旋回波,900,T2 衰减曲线,T2* 衰减曲线,ESP,ETL：回波链长度 ESP：回波间隔 TE eff ：有效TE?,快速自旋回波的有效TE,Time,Mxy,有效TE即相位编码梯度最小时的TE，亦即K空间中心部

6、分对应的回波时间， 它决定了FSE序列的图像对比。,FSE特点,优点：1、扫描速度快于SE。2、对磁场不均匀性不敏感，磁敏感伪影少。3、运动伪影少。 缺点：T2WI脂肪信号高，与水肿难鉴别。ETL大，图像模糊。磁敏感低，对出血不敏感。多个1800 脉冲，SAR高。 应用： FSE可取代SE，尤其是 T2WI。重T2加权FSE作水成像。,FSE序列采用屏气扫描的T2加权像,腹部FSE序列屏气的重T2加权成像,快速SE序列T2加权像,屏气,26秒 18层,单次激发快速自旋回波（SSFSE）,*一次激发完成一层扫描所有数据的采集每幅图像成像不到1秒。 *0.5NEX相位编码数为正常的一半多8个，利用K空间的共轭对称性推算出另一半，SNR会降低。,SSFSE的图像特点及临床应用,成像速度快，可用于屏气扫描和不能配合的患者及儿童，还可用于定位像。 回波链长，可获得重T2加权，用于水成像：MRCP、MRU。 SNR低，边缘模糊伪影严重，图像不清晰。 与EPI相比几何变形不敏感。,三. 反转恢复序列,反转恢复序列（Inversion recovery IR） 构成： 1800反转脉冲900激发脉冲复

7、相1800脉冲,I R,IR序列首先施加一个1800反转脉冲， 将磁化矢量M从+Z翻转-Z，磁化矢量从-z方向向+z恢复，恢复的程度取决于组织TI的长短。施加900脉冲使磁化矢量偏转到XY平面；再施加1800重聚脉冲, 在TE时间内产生一个回波信号。,反转恢复序列,反转恢复序列,反转恢复序列,反转恢复序列,影响IR序列信号的因素: 图像的对比度主要取决于TI、TR、TE 如果900激励脉冲应用在磁化矢量向z轴 方向恢复，通过xy平面后，图像的对比度主要取决于各组织正z轴方向矢量的恢复数量图像表现为重T1加权,成像参数,反转时间（ time of inversion ,TI）是初始1800脉冲与900脉冲之间的间隔。 TE是900脉冲与回波之间的间隔。 TR是整个序列的重复时间，两个1800脉冲的间隔。,I R,TI是IR图像（T1）对比的主要决定因素（类似SE中的TR）。 IR序列主要产生T1W和PDWI图像（短TE）。长TE可产生病理加权像（T2）. 典型参数：TI=200-800ms,TR=500-2500ms,TE=20-50ms. TI接近两种组织的T1值，缩短TE,可获得最佳

8、T1WI.TR=3TI时，SNR好。,反转恢复序列（T1加权）,反转恢复序列,磁化矢量已完全向正的z轴方向恢复完毕，再施加900脉冲，水和脂肪同时都完全弛豫,图像表现为质子密度像,反转恢复序列(质子加权）,短时反转恢复序列(脂抑制),Short TI inversion recovery ， STIR 在脂肪组织磁化矢量恰好从-z轴恢复至0值时（TI为转折点），施加900脉冲，该信号完全被抑制。因脂肪组织质子处于饱和状态，故不能释放出信号。可获得抑制脂肪信号的T1加权像,STIR,TI时间为脂肪组织的T1时间的0.6倍 STIR的常用参数为： 短 TI 120150 ms 短 TE 1030 ms 长 TR 2000 ms,不同场强下的STIR序列的TI取值 场强 TI（ms) 1.5 120-150 1.0 100-130 0.5 90-115 0.2 25-90,流动衰减反转恢复序列,fluid attenuated inversion recovery FLAIR 采用长TI和长TE，产生液体（脑脊液）信号为零 的T2加权像，是水抑制成像方法。 TI=0.69T1,FLAIR,F

9、LAIR的常用参数为： 长TI 17002000 ms 长TR 6000 ms+ 根据权重的需要采用短或长的TE,IR图像特点,TI 时间控制组织抑制和T1对比 TE 时间控制T2对比度 TR 比 TI 长35倍,STIR序列的图像特点及临床应用,1.对磁场的不均匀较不敏感，因而比化学饱和压脂更均匀。 2.因含有T1加权而对T2对比显示不好，仅用于偏中心（肩、颈椎、骶椎）及低场强下的T2压脂。 3.因抑制短T1信号而不能用于造影增强。,T1FLAIR序列临床应用,TI,Mz,-Mz,0,增加T1对比度，可用于脑灰、白质成像。,T2FLAIR序列临床应用,保持T2对比度的同时抑制CSF信号，可以减少脑脊液搏动伪影并增加脑室周围高信号病变的识别。,T1 加权,FLAIR,T2加权,序列比较,四. 梯度回波序列,梯度回波(gradient echo GRE)又称场回波（field echo ,FE） 特点：扫描时间短，图像空间分辨率和SNR无明显下降。,GRE与SE,梯度回波序列,采用了小的反转角度 缩短了TR时间 采用梯度反向脉冲，取消了 1800重聚脉冲， 缩短了扫描时间。,GRE,小角度激励技术 采用小于900的小翻转角，只将部分磁化矢量翻转到横断面内，使得部分纵向磁化矢量未受干扰，仍沿着+z方向，因此只要很短的时间就可以让纵向磁化量完全恢复,GRE,由于MR图像信号的强度大小与MZ翻转到xy平面的MXY的大小成正相关，而MXY的大小是由激发脉冲发射时MZ的大小及其激发后翻转的角度决定的。虽然GRE序列小于900度的

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