
MRI快速采集技术PPT课件.ppt
211页磁共振快速、超快速采集技术卫生部北京医院放射科卫生部北京医院放射科北京大学第五临床医院北京大学第五临床医院杨 正 汉MRIMRI基本原理基本原理 快速采集技术快速采集技术MRIMRI脉冲序列脉冲序列概 要l l磁共振快速采集技术基础磁共振快速采集技术基础– –复习复习复习复习KK空间和空间和空间和空间和SESE序列序列序列序列– –快速成像的理由快速成像的理由快速成像的理由快速成像的理由– –快速成像的硬件要求快速成像的硬件要求快速成像的硬件要求快速成像的硬件要求– –快速成像相关的基本概念快速成像相关的基本概念快速成像相关的基本概念快速成像相关的基本概念– –优质快速图像的要求优质快速图像的要求优质快速图像的要求优质快速图像的要求l l磁共振快速采集技术磁共振快速采集技术– –…………第一部分磁共振快速采集技术基础1、、REVIEWK空间空间SE序列序列复习:复习:K空间及其特性空间及其特性•KK空空空空 间间间间 为为为为MRMR图图图图 像像像像 原原原原始始始始数数数数据据据据的的的的填填填填充充充充储储储储存存存存空空空空间间间间格格格格式式式式,,,,填填填填充充充充后后后后的的的的资资资资料料料料经经经经傅傅傅傅立立立立叶叶叶叶转转转转换换换换,,,,重重重重 建建建建 出出出出 MRMR图像。
图像SESE序列序列序列序列•常规常规常规常规KK空间的填充形式(对称、循序填充)空间的填充形式(对称、循序填充)空间的填充形式(对称、循序填充)空间的填充形式(对称、循序填充)K空间的特性空间的特性l l矩阵为矩阵为256*256的的图像需要采集图像需要采集256条相位编码线来完条相位编码线来完成成K空间的填充,空间的填充,l lK空间的数据点阵空间的数据点阵与图像的点阵不是与图像的点阵不是一一对应的一一对应的, K空空间中每一个点具有间中每一个点具有全层信息全层信息K空间的特性空间的特性lK空间具有对空间具有对称性称性–相位编码方向相位编码方向的镜像对称的镜像对称–频率编码方向频率编码方向的对称的对称K空间特性空间特性l l填充填充填充填充KK空间中央空间中央空间中央空间中央区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的对线决定图像的对线决定图像的对线决定图像的对比比比比l l填充填充填充填充KK空间周边空间周边空间周边空间周边区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的解线决定图像的解线决定图像的解线决定图像的解剖细节剖细节剖细节剖细节激发编码激发编码激发编码激发编码信号采集信号采集信号采集信号采集KK空间填充空间填充空间填充空间填充付立叶转换付立叶转换付立叶转换付立叶转换图像显示图像显示图像显示图像显示•复习:自旋回波(:自旋回波(:自旋回波(:自旋回波(spin echospin echo,,,,SESE))))序列序列序列序列激发脉冲激发脉冲激发脉冲激发脉冲层面选择梯度层面选择梯度层面选择梯度层面选择梯度频率编码梯度频率编码梯度频率编码梯度频率编码梯度相位编码梯度相位编码梯度相位编码梯度相位编码梯度MRMR信号信号信号信号SESE序列的优点序列的优点1 1、、、、MRIMRI经典序列,研究比较透彻经典序列,研究比较透彻经典序列,研究比较透彻经典序列,研究比较透彻2 2、图像质量稳定、图像质量稳定、图像质量稳定、图像质量稳定3 3、信号比较单纯,信号变化容易解释、信号比较单纯,信号变化容易解释、信号比较单纯,信号变化容易解释、信号比较单纯,信号变化容易解释4 4、组织对比良好、组织对比良好、组织对比良好、组织对比良好SE序列在神经系统、骨关节等系统疾序列在神经系统、骨关节等系统疾病的检查中显示出很大的优越性。
病的检查中显示出很大的优越性SE序列的临床应用图片序列的临床应用图片腕关节高分辨腕关节高分辨SESE--T1WIT1WI正常膝关节正常膝关节SESE序列图片序列图片颈椎间盘突出颈椎间盘突出左枕叶脑脓肿左枕叶脑脓肿T2T2加权像加权像加权像加权像T1T1加权像加权像加权像加权像T1T1加权增强扫描加权增强扫描加权增强扫描加权增强扫描90180回波回波回波回波90180TETRTE::回波时间回波时间TR::重复时间重复时间•SE序列结构序列结构SE序列一次激发只能采集一个回波用SE序列采集一幅矩阵为256×256的图像需要重复激发256次,填充K空间256条相位编码线一幅一幅SE--T2WI图像采集所需要的时间图像采集所需要的时间矩阵(矩阵(矩阵(矩阵(MatrixMatrix))))256×256256×256重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(NEXNEX)=)=)=)=2 2TRTR====3000ms3000ms,,,,TETE====80ms80ms采集时间(采集时间(TA)=)=TR × Matrix (phase-encoding) ×NEXTA = 3秒秒 × 256 × 2 == 1536秒秒 == 25分分36秒秒1、、SE序列信号采集时间长,序列信号采集时间长,T1WI常需常需3~5分钟,分钟,T2WI更为耗时,常需十多分钟更为耗时,常需十多分钟2、呼吸、血管搏动及肠道蠕动等生理运、呼吸、血管搏动及肠道蠕动等生理运动可造成运动伪影,严重影响腹部动可造成运动伪影,严重影响腹部MR图图像质量;像质量;3、呼吸造成的运动相关部分容积效应会、呼吸造成的运动相关部分容积效应会影响病灶的对比。
影响病灶的对比SE序列的缺点序列的缺点运动相关的部分容积效应运动相关的部分容积效应部分容积效应部分容积效应第一时相第一时相第二时相第二时相MRIMRI采集的运动相关部分容积效应采集的运动相关部分容积效应采集的运动相关部分容积效应采集的运动相关部分容积效应由于运动相关部分容积效应造成组织对比降低由于运动相关部分容积效应造成组织对比降低由于运动相关部分容积效应造成组织对比降低由于运动相关部分容积效应造成组织对比降低2 2、为什么要加快、为什么要加快MRMR的信号采集速度的信号采集速度1、、SE序列实在太慢,特别是序列实在太慢,特别是T2WI2、、动态增强扫描的需要动态增强扫描的需要3、运动器官成像的需要(伪影)、运动器官成像的需要(伪影)4、灌注成像的需要(时间分辨)、灌注成像的需要(时间分辨)5、功能成像的需要(时间分辨)、功能成像的需要(时间分辨)6、经济效应的需要、经济效应的需要 近年来,由于硬件、软件的进步,近年来,由于硬件、软件的进步,近年来,由于硬件、软件的进步,近年来,由于硬件、软件的进步,MRIMRI的信号采集速度越来越快,快速及的信号采集速度越来越快,快速及的信号采集速度越来越快,快速及的信号采集速度越来越快,快速及超快速序列不断涌现,已逐渐取代常规超快速序列不断涌现,已逐渐取代常规超快速序列不断涌现,已逐渐取代常规超快速序列不断涌现,已逐渐取代常规的的的的SESE序列,序列,序列,序列,MRIMRI在形态学和功能检查中在形态学和功能检查中在形态学和功能检查中在形态学和功能检查中扮演着越来越重要的角色。
扮演着越来越重要的角色扮演着越来越重要的角色扮演着越来越重要的角色快快”已经成为当今已经成为当今MRI的主的主题题FAST…FAST…FAST…FAST…FAST3、快速MRI的硬件要求l要加快要加快MRI信号采集速度并保证图像一定的信信号采集速度并保证图像一定的信噪比(噪比(signal to noise ratio,,SNR))及空间分辩,及空间分辩,硬件的发展至关重要,其中最重要的是:硬件的发展至关重要,其中最重要的是:–主磁体场强及其均匀度主磁体场强及其均匀度–梯度线圈梯度线圈–脉冲线圈脉冲线圈主磁场主磁场l l主磁场的场强主磁场的场强– –MRIMRI的的的的SNRSNR与主磁场场强的成正比与主磁场场强的成正比与主磁场场强的成正比与主磁场场强的成正比– –如果其他所有成像参数相同,如果其他所有成像参数相同,如果其他所有成像参数相同,如果其他所有成像参数相同,1.51.5T T磁共振采磁共振采磁共振采磁共振采集集集集1 1次次次次所得图像的所得图像的所得图像的所得图像的SNRSNR,,,,用用用用0.50.5T T的磁共振需的磁共振需的磁共振需的磁共振需要采集要采集要采集要采集9 9次次次次才能获得(才能获得(才能获得(才能获得(扫描时间扫描时间扫描时间扫描时间9 9倍倍倍倍))))– –临床应用型的临床应用型的临床应用型的临床应用型的MRIMRI仪场强已由仪场强已由仪场强已由仪场强已由0.15 0.15 T T以下上以下上以下上以下上升到升到升到升到1.01.0T-3.0TT-3.0T•MR按主磁场的场强分类按主磁场的场强分类– –MRIMRI图像信噪比与主磁场场强成正比图像信噪比与主磁场场强成正比图像信噪比与主磁场场强成正比图像信噪比与主磁场场强成正比–低场低场: 小于小于0.5T–中场:中场:0.5T--1.0T–高场高场: 1.0T--2.0T((1.0T、、1.5T、、2.0T))–超高场强:大于超高场强:大于2.0T((3.0T、、4.7T、、7T))l主磁场的均匀度主磁场的均匀度–磁场均匀度的提高:磁场均匀度的提高:1、图像质、图像质量提高;量提高;2、可进行大视野扫描,、可进行大视野扫描,有利于偏中心部位的检查有利于偏中心部位的检查–50厘米球表面均匀度可控制在厘米球表面均匀度可控制在3PPM以下,以下,45厘米球体均匀度厘米球体均匀度可控制在可控制在1PPM以下以下梯度线圈梯度线圈l l空间定位、采集空间定位、采集空间定位、采集空间定位、采集信号等作用信号等作用信号等作用信号等作用l l梯度线圈性能的梯度线圈性能的梯度线圈性能的梯度线圈性能的提高提高提高提高 磁共振成磁共振成磁共振成磁共振成速度加快速度加快速度加快速度加快l l没有梯度磁场的没有梯度磁场的没有梯度磁场的没有梯度磁场的进步就没有快速、进步就没有快速、进步就没有快速、进步就没有快速、超快速成像技术超快速成像技术超快速成像技术超快速成像技术层面选择方向梯度线圈性能提高层面选择方向梯度线圈性能提高频率和相位编码方向梯度线圈性能提高频率和相位编码方向梯度线圈性能提高扫描层面更薄扫描层面更薄MR信号采集速度更快信号采集速度更快•梯度线圈性能指标梯度线圈性能指标–梯度场强梯度场强 25 / 60 mT/m–切换率切换率 150 / 233 mT/m.s有效梯度场长度有效梯度场长度有效梯度场长度有效梯度场长度50 cm50 cm梯度两端磁梯度两端磁梯度两端磁梯度两端磁场强度差值场强度差值场强度差值场强度差值梯度场中点梯度场中点梯度场中点梯度场中点梯度场强(梯度场强(梯度场强(梯度场强(mTmT/M/M)=梯度场两端的磁场强度差值)=梯度场两端的磁场强度差值)=梯度场两端的磁场强度差值)=梯度场两端的磁场强度差值/ /梯度场的长度梯度场的长度梯度场的长度梯度场的长度 1000mT1000mT1010mT1010mT990mT990mT梯度场强=(梯度场强=(梯度场强=(梯度场强=(1010mT-990mT1010mT-990mT))))/ 0.5 M= / 0.5 M= 40 40 mTmT/M/M 1000mT1000mT梯度场强梯度场强梯度场强梯度场强爬升时间爬升时间爬升时间爬升时间切换率=梯度场预定强度切换率=梯度场预定强度切换率=梯度场预定强度切换率=梯度场预定强度/ /爬升时间爬升时间爬升时间爬升时间切换率越高,所需的爬升时间越短,成像速度越快。
切换率越高,所需的爬升时间越短,成像速度越快切换率越高,所需的爬升时间越短,成像速度越快切换率越高,所需的爬升时间越短,成像速度越快梯度场强梯度场强梯度场强梯度场强爬升时间爬升时间爬升时间爬升时间梯度场强越高,所需要的作用时间越短,成像速度越快梯度场强越高,所需要的作用时间越短,成像速度越快梯度场强越高,所需要的作用时间越短,成像速度越快梯度场强越高,所需要的作用时间越短,成像速度越快作用时间作用时间作用时间作用时间梯度场强梯度场强梯度场强梯度场强作用时间作用时间作用时间作用时间脉冲线圈脉冲线圈l l脉冲线圈的作用脉冲线圈的作用脉冲线圈的作用脉冲线圈的作用l l如同无线电波的天线如同无线电波的天线如同无线电波的天线如同无线电波的天线– –激发人体产生共振(广激发人体产生共振(广激发人体产生共振(广激发人体产生共振(广播电台的发射天线)播电台的发射天线)播电台的发射天线)播电台的发射天线)– –采集采集采集采集MRMR信号(收音机信号(收音机信号(收音机信号(收音机的天线)的天线)的天线)的天线)接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强接收线圈离身体越近,所接收到的信号越强线圈内体积越小,所接收到的噪声越低线圈内体积越小,所接收到的噪声越低线圈内体积越小,所接收到的噪声越低线圈内体积越小,所接收到的噪声越低表面线圈表面线圈l l脉冲线圈特别是接收线圈的进步显著提高了脉冲线圈特别是接收线圈的进步显著提高了MR图像的信噪比。
表面接收线圈至今已发图像的信噪比表面接收线圈至今已发展到第四代展到第四代l l第一代为线性极化表面线圈第一代为线性极化表面线圈第一代为线性极化表面线圈第一代为线性极化表面线圈l l第二代为圆形极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈l l第三代为圆形极化相控阵线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第三代为圆形极化相控阵线圈l l第四代为一体化全景相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈相控阵线圈相控阵线圈l l用相控阵线用相控阵线用相控阵线用相控阵线圈采集的圈采集的圈采集的圈采集的MRMR图像的图像的图像的图像的SNRSNR明显高明显高明显高明显高于用体线圈于用体线圈于用体线圈于用体线圈采集的采集的采集的采集的MRMR图像图像图像图像体线圈采集体线圈采集体线圈采集体线圈采集SNR=11.7SNR=11.7相控阵线圈采集相控阵线圈采集相控阵线圈采集相控阵线圈采集SNR=26.3SNR=26.34、与快速成像相关的与快速成像相关的MRI基本概念基本概念l l矩阵、矩阵、FOV、、空间分辨率空间分辨率l l图像信噪比(图像信噪比(signal to noise ratio,SNR)l l对比噪声比(对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)l l采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)l l激发角度激发角度l lK空间及其填充空间及其填充矩阵矩阵 Matrix矩矩矩矩阵阵阵阵::::图图图图像像像像X X轴轴轴轴、、、、Y Y轴轴轴轴方方方方向向向向上上上上的的的的像像像像素素素素数数数数目目目目1010MatrixMatrix====10×1010×10磁共振的矩阵可为 64×64----1024×1024磁共振最常用的矩阵为磁共振最常用的矩阵为 256 × 256磁共振最常用的高分辨矩阵为磁共振最常用的高分辨矩阵为 512 × 512视野视野 FOV((field of view))320mm320mm视视视视野野野野:::: X X轴轴轴轴、、、、Y Y轴轴轴轴方方方方向向向向上上上上实实实实际际际际成成成成像像像像区区区区域域域域的的的的大大大大小小小小FOV==320mm×320mmMRIMRI的的FOVFOV根据根据检查部位检查部位、、序列序列、、线圈线圈及及场强场强可为可为 25mm----530mmFOV 2.5cmFOV 2.5cmFOV 530mm×2025mmFOV 530mm×2025mm空间分辨率空间分辨率 Resolution空间分辨:单个体素在空间分辨:单个体素在X轴、轴、Y轴、轴、Z轴的大小轴的大小层面方向的空间分辨层面方向的空间分辨 == 层厚层厚频率编码方向的空间分辨=频率编码方向的空间分辨=频率方频率方向的向的FOV除以除以频率方向的频率方向的Matrix相位编码方向的空间分辨=相位编码方向的空间分辨=相位编相位编码方向的码方向的FOVFOV除以除以相位方向的相位方向的MatrixMatrix空空间间分分辨辨率率 3030mmmm10mm3030mmmm1010mmmm空间分辨=空间分辨=1010mm×10mm×8mmmm×10mm×8mm层厚=层厚=8mm根据根据MRMR的场强、线圈、序列及检查部的场强、线圈、序列及检查部位的不同,可选择不同的空间分辨率位的不同,可选择不同的空间分辨率MRI的层厚常为:的层厚常为:1--10mmMRI层面内的空间分辨常为:层面内的空间分辨常为:0.5mm×0.5mm----2mm×2mm–FOV不变:矩阵越大,不变:矩阵越大,XY平面的空间平面的空间分辨率越高分辨率越高–矩阵不变:矩阵不变:FOV越大,越大,XY平面的空间平面的空间分辨率越低分辨率越低–层厚越厚:层面选择方向的空间分辨层厚越厚:层面选择方向的空间分辨率越低率越低FOVFOV、、MatrixMatrix、、层厚与层厚与ResolutionResolution的关系的关系1010mm×10mm×8mmmm×10mm×8mm5mm×5mm×8mm5mm×5mm×8mm–矩阵不变:矩阵不变:FOV越大,越大,XY平面的空平面的空间分辨率越低间分辨率越低2020cmcm4040cmcm3030mmmm103030mmmm1010mmmm1010mm×10mm×8mmmm×10mm×8mm3030103030mmmm10105mm×5mm×8mm5mm×5mm×8mm–FOV不变:矩阵越大,不变:矩阵越大,XY平面的空平面的空间分辨率越高间分辨率越高l l矩阵、矩阵、矩阵、矩阵、FOVFOV、、、、空间分辨率空间分辨率空间分辨率空间分辨率l l图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(signal to noise ratio,SNR)signal to noise ratio,SNR)l l对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)contrast to noise ratio,CNR)l l采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)l l激发角度激发角度激发角度激发角度l lKK空间及其填充空间及其填充空间及其填充空间及其填充与快速成像相关的与快速成像相关的MRI基本概念基本概念信噪比,信噪比, SNRSignal to Noise Ratio图像质量的最重要、最基本的指标图像质量的最重要、最基本的指标良好的良好的SNRSNR是是MRIMRI清楚解剖结清楚解剖结构、病变及其特性的基础构、病变及其特性的基础高质量的高质量的MRMR图像必具有较高的图像必具有较高的SNRSNR高高SNRSNR意味着意味着较高的较高的有效有效信号强度信号强度和和较低的噪声较低的噪声信号信号lSNR = SI tissue / SD background影响影响SNR的主要因素的主要因素l l主磁场场强(正比关系)主磁场场强(正比关系)l l表面线圈表面线圈l l空间分辨--空间分辨--Voxel体积大小(正比)体积大小(正比)– –层厚、层厚、层厚、层厚、MatrixMatrix、、、、FOVFOVl l采集次数(平方根正比)采集次数(平方根正比)l l序列及其参数序列及其参数l l矩阵、矩阵、矩阵、矩阵、FOVFOV、、、、空间分辨率空间分辨率空间分辨率空间分辨率l l图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(signal to noise ratio,SNR)signal to noise ratio,SNR)l l对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)contrast to noise ratio,CNR)l l采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)l l激发角度激发角度激发角度激发角度l lKK空间及其填充空间及其填充空间及其填充空间及其填充与快速成像相关的与快速成像相关的MRI基本概念基本概念对比噪声比(对比噪声比(CNR)l l在图像拥有一定在图像拥有一定SNR的条件下,足够的的条件下,足够的CNR是检出病变(特别是实质脏器内病是检出病变(特别是实质脏器内病变)的根本保证。
变)的根本保证l lT1WI::CNR反映图像的反映图像的T1对比对比l lT2WI::CNR反映图像的反映图像的T2对比对比l lCNR= SI lesion-SI tissue / SD backgroundCNR的检测123123CNR=(=(SI1--SI2))/SD3同一个肝脏病变用几个不同的序列可得到不同同一个肝脏病变用几个不同的序列可得到不同的的CNR,,CNR高的序列有利于病变的检出高的序列有利于病变的检出影响影响CNR的主要因素的主要因素l是否具有足够的是否具有足够的SNRSNRl序列序列l扫描参数扫描参数l病变与正常组织的差异病变与正常组织的差异l伪影伪影l空间分辨空间分辨l是否使用对比剂是否使用对比剂l l矩阵、矩阵、矩阵、矩阵、FOVFOV、、、、空间分辨率空间分辨率空间分辨率空间分辨率l l图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(signal to noise ratio,SNR)signal to noise ratio,SNR)l l对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)contrast to noise ratio,CNR)l l采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)l l激发角度激发角度激发角度激发角度l lKK空间及其填充空间及其填充空间及其填充空间及其填充与快速成像相关的与快速成像相关的MRI基本概念基本概念采集次数采集次数l l其他条件相同的情其他条件相同的情其他条件相同的情其他条件相同的情况下采集次数增加况下采集次数增加况下采集次数增加况下采集次数增加1 1倍倍倍倍– –MRMR图像图像图像图像SNRSNR为原来为原来为原来为原来的的的的1.411.41倍倍倍倍– –MRMR信号采集时间为信号采集时间为信号采集时间为信号采集时间为原来的原来的原来的原来的2 2倍倍倍倍– –图像的伪影减少图像的伪影减少图像的伪影减少图像的伪影减少l l矩阵、矩阵、矩阵、矩阵、FOVFOV、、、、空间分辨率空间分辨率空间分辨率空间分辨率l l图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(图像信噪比(signal to noise ratio,SNR)signal to noise ratio,SNR)l l对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)contrast to noise ratio,CNR)l l采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)采集次数(平均次数)l l激发角度激发角度激发角度激发角度l lKK空间及其填充空间及其填充空间及其填充空间及其填充与快速成像相关的与快速成像相关的MRI基本概念基本概念激发角度激发角度l l脉冲激发后体素内的宏观磁化矢量偏转的脉冲激发后体素内的宏观磁化矢量偏转的角度角度– –常规常规常规常规SESE序列:序列:序列:序列:9090度度度度– –翻转恢复序列:翻转恢复序列:翻转恢复序列:翻转恢复序列:180180度度度度– –梯度回波序列:小于梯度回波序列:小于梯度回波序列:小于梯度回波序列:小于9090度度度度平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态9090度激发度激发度激发度激发180180度度激激发发度度激激发发小角度激发小角度激发小角度激发小角度激发射频脉冲继发后宏观磁化射频脉冲继发后宏观磁化矢量发生偏转,偏转角为矢量发生偏转,偏转角为 磁共振现象磁共振现象磁共振现象磁共振现象是靠射频线圈发射是靠射频线圈发射是靠射频线圈发射是靠射频线圈发射无线电波(射频脉冲)无线电波(射频脉冲)无线电波(射频脉冲)无线电波(射频脉冲)激激激激发人体内的氢质子来引发的,这种射频脉冲的频率必须发人体内的氢质子来引发的,这种射频脉冲的频率必须发人体内的氢质子来引发的,这种射频脉冲的频率必须发人体内的氢质子来引发的,这种射频脉冲的频率必须与氢质子进动频率相同,低能的质子获能进入高能状态与氢质子进动频率相同,低能的质子获能进入高能状态与氢质子进动频率相同,低能的质子获能进入高能状态与氢质子进动频率相同,低能的质子获能进入高能状态微观效应微观效应射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应是使宏观磁化矢量发生偏转是使宏观磁化矢量发生偏转是使宏观磁化矢量发生偏转是使宏观磁化矢量发生偏转射频脉冲的射频脉冲的射频脉冲的射频脉冲的强度强度强度强度和和和和持续时间持续时间持续时间持续时间决定决定决定决定射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应射频脉冲激发后的效应低能量低能量低能量低能量中等能量中等能量高能量高能量高能量高能量宏观效应宏观效应9 90 0度度度度脉脉脉脉冲冲冲冲继继继继发发发发后后后后产产产产生生生生的的的的宏宏宏宏观观观观和和和和微微微微观观观观效效效效应应应应低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态,低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态,低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态,低能的超出部分的氢质子有一半获得能量进入高能状态,高能和低能质子数相等,纵向磁化矢量相互抵消而等于零高能和低能质子数相等,纵向磁化矢量相互抵消而等于零高能和低能质子数相等,纵向磁化矢量相互抵消而等于零高能和低能质子数相等,纵向磁化矢量相互抵消而等于零使质子处于同相位,质子的微观横向磁化矢量相加,产生使质子处于同相位,质子的微观横向磁化矢量相加,产生使质子处于同相位,质子的微观横向磁化矢量相加,产生使质子处于同相位,质子的微观横向磁化矢量相加,产生宏观横向磁化矢量宏观横向磁化矢量宏观横向磁化矢量宏观横向磁化矢量•激发角度越大,纵向弛豫所需时间越长激发角度越大,纵向弛豫所需时间越长•激发角度越大,激发角度越大,T1T1成分越大,成分越大,T1T1对比越大对比越大•9090度脉冲能产生最大的横向磁化矢量度脉冲能产生最大的横向磁化矢量•小角度激发能产生相对较高的横向磁化矢量小角度激发能产生相对较高的横向磁化矢量效能效能激发角度与纵向弛豫激发角度与纵向弛豫•激发角度越大,纵向弛豫所需时间越长•激发角度越大,T1成分越大,T1对比越大•90度脉冲能产生最大的横向磁化矢量小角度激发能产生相对较高的横向磁化矢量效能小角度激发能产生相对较高的横向磁化矢量效能5、优质快速、优质快速MR图像的要求图像的要求l l足够的信噪比足够的信噪比足够的信噪比足够的信噪比l l高空间分辨率高空间分辨率高空间分辨率高空间分辨率l l组织对比良好组织对比良好组织对比良好组织对比良好l l尽可能少的伪尽可能少的伪尽可能少的伪尽可能少的伪影(?)影(?)影(?)影(?)l l尽量短的采集尽量短的采集尽量短的采集尽量短的采集时间时间时间时间第二部分磁共振快速采集技术((如何进行如何进行MRI信号快速采集?信号快速采集? ))影响影响MRIMRI信号采集时间的因素信号采集时间的因素l l二维图像的采集时间二维图像的采集时间l lTs=TR × Ny × NEXl l三维图像的采集时间三维图像的采集时间l lTs=TR × Ny× Nz × NEXSE序列为何费时序列为何费时l l9090度激发后,度激发后,度激发后,度激发后,T1T1驰豫驰豫驰豫驰豫需要很长时间,因而需要很长时间,因而需要很长时间,因而需要很长时间,因而必须采用很长的必须采用很长的必须采用很长的必须采用很长的TRTRl l一次激发后只采集一一次激发后只采集一一次激发后只采集一一次激发后只采集一个回波个回波个回波个回波l l为减少运动伪影往往为减少运动伪影往往为减少运动伪影往往为减少运动伪影往往需要进行多次信号采需要进行多次信号采需要进行多次信号采需要进行多次信号采集集集集l l利用利用利用利用180180度射频脉冲采度射频脉冲采度射频脉冲采度射频脉冲采集回波需时较长,通集回波需时较长,通集回波需时较长,通集回波需时较长,通常为常为常为常为10-1510-15毫秒毫秒毫秒毫秒一幅一幅SE--T2WI图像采集所需要的时间图像采集所需要的时间矩阵(矩阵(矩阵(矩阵(MatrixMatrix))))256×256256×256重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(NEXNEX)=)=)=)=2 2TRTR====3000ms3000ms,,,,TETE====80ms80ms采集时间(采集时间(TA)=)=TR × Matrix (phase-encoding) ×NEXTA = 3秒秒 × 256 × 2 == 1536秒秒 == 25分分36秒秒l二维图像的采集时间二维图像的采集时间Ts=TR × Ny × NEX快速成像技术通过缩短其中快速成像技术通过缩短其中1 1个个或多个因素加快或多个因素加快MRIMRI信号采集速信号采集速度度MRI目前常用的快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术1 1、多层采集技术、多层采集技术用最愚蠢的方法采集用最愚蠢的方法采集1010幅幅SESE--T2WIT2WI矩阵(矩阵(矩阵(矩阵(MatrixMatrix))))256×256256×256重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(NEXNEX)=)=)=)=2 2TRTR====3000ms3000ms,,,,TETE====80ms80ms采集时间(采集时间(TA)=)=TR × Matrix (phase-encoding) ×NEX单幅图像单幅图像单幅图像单幅图像TA = 3TA = 3秒秒秒秒 × 256 × 2 × 256 × 2 ==== 1536 1536秒秒秒秒 ==== 25 25分分分分3636秒秒秒秒1010幅图像采集时间=幅图像采集时间=幅图像采集时间=幅图像采集时间=2525分分分分3636秒秒秒秒×10×10====4小时小时16分钟分钟SE序列序列T1WIT1WIT1WIT1WI::::TR 400msTR 400msTR 400msTR 400ms,,,,TE 15msTE 15msTE 15msTE 15msT2WIT2WIT2WIT2WI::::TR 3000msTR 3000msTR 3000msTR 3000ms,,,,TE 80msTE 80msTE 80msTE 80msT1WIT1WIT1WIT1WI::::TR 400msTR 400msTR 400msTR 400ms,,,,TE 15ms TE 15ms TE 15ms TE 15ms 400-15400-15400-15400-15====385ms385ms385ms385msT2WIT2WIT2WIT2WI::::TR 3000msTR 3000msTR 3000msTR 3000ms,,,,TE 80msTE 80msTE 80msTE 80ms。
3000-803000-803000-803000-80====2200220022002200msmsmsms利用剩余的时间我们能做些什么???利用剩余的时间我们能做些什么???TETETRTR利利用用剩剩余余时时间间可可以以激激发发和和采采集集其其他他层层面面一个一个一个一个TRTRTRTR间期能激发采集层面数与以下因素有关:间期能激发采集层面数与以下因素有关:间期能激发采集层面数与以下因素有关:间期能激发采集层面数与以下因素有关:TRTRTRTR::::越长能采集越多越长能采集越多越长能采集越多越长能采集越多TETETETE::::越短能采集越多越短能采集越多越短能采集越多越短能采集越多准备脉冲:脂肪抑制、流动补偿、饱和带等准备脉冲:脂肪抑制、流动补偿、饱和带等准备脉冲:脂肪抑制、流动补偿、饱和带等准备脉冲:脂肪抑制、流动补偿、饱和带等现在几乎所有的现在几乎所有的MRMR序列均采用多层采集技术序列均采用多层采集技术如果如果如果如果TRTRTRTR长度足够采集所有(长度足够采集所有(长度足够采集所有(长度足够采集所有(10101010层)层面层)层面层)层面层)层面 扫描扫描扫描扫描1 1 1 1层和扫描层和扫描层和扫描层和扫描10101010层所需时间一样层所需时间一样层所需时间一样层所需时间一样用多层采集技术扫描用多层采集技术扫描1010幅幅SESE--T T1 1WIWI矩阵(矩阵(矩阵(矩阵(MatrixMatrix))))256×256256×256重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(重复采集次数(NEXNEX)=)=)=)=2 2TRTR====400ms400ms,,,,TETE====15ms15ms采集时间(采集时间(TA)=)=TR × Matrix (phase-encoding) ×NEX单幅图像单幅图像单幅图像单幅图像TA = 0.4TA = 0.4秒秒秒秒 × 256 × 2 × 256 × 2 ==== 205 205秒秒秒秒 ==== 3 3分分分分2525秒秒秒秒10幅图像采集时间=幅图像采集时间=3分分25秒秒不是35分钟延长延长TRTR 增加能采集的层面增加能采集的层面增加能采集的层面增加能采集的层面 影响影响影响影响T1T1对比(对比(对比(对比(T1WIT1WI)))) 扫描时间延长扫描时间延长扫描时间延长扫描时间延长缩短缩短TETE 增加能采集的层面增加能采集的层面增加能采集的层面增加能采集的层面 影响影响影响影响T2T2对比对比对比对比增加扫描层数的方法:增加扫描层数的方法:去除一些准备脉冲去除一些准备脉冲分次采集(对于分次采集(对于T1WI尤为重要)尤为重要)MRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术2、缩短重复时间(、缩短重复时间(TR))Ts=TR × Ny × NEX缩短缩短缩短缩短TRTRTRTR可以成比例缩短采集时间可以成比例缩短采集时间可以成比例缩短采集时间可以成比例缩短采集时间TRTRTRTR缩短可能会影响图像对比(缩短可能会影响图像对比(缩短可能会影响图像对比(缩短可能会影响图像对比(T1T1T1T1弛豫成分改变)弛豫成分改变)弛豫成分改变)弛豫成分改变)利用梯度回波和小角度激发技术可以大大缩短利用梯度回波和小角度激发技术可以大大缩短利用梯度回波和小角度激发技术可以大大缩短利用梯度回波和小角度激发技术可以大大缩短TRTRTRTRMRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术3、减少采集次数、减少采集次数l lMRIMRI场场场场强强强强的的的的提提提提高高高高和和和和脉脉脉脉冲冲冲冲线线线线圈圈圈圈的的的的改改改改进进进进特特特特别别别别是是是是相相相相控控控控阵阵阵阵线线线线圈圈圈圈的的的的应应应应用用用用,,,,大大大大大大大大提提提提高高高高了了了了MRMR图图图图像像像像的的的的SNRSNR,,,,一一一一般般般般单单单单次次次次采采采采集集集集所所所所得得得得到到到到的的的的图图图图像像像像即即即即能能能能达达达达到到到到足足足足够够够够的的的的SNRSNR,,,,这这这这使使使使屏屏屏屏气气气气扫扫扫扫描描描描成成成成为为为为可可可可能能能能。
现现现现在在在在多多多多数数数数胸胸胸胸、、、、腹腹腹腹部部部部快快快快速速速速成成成成像像像像序序序序列列列列特特特特别别别别是是是是屏屏屏屏气序列的气序列的气序列的气序列的NEXNEX为为为为1 1•为减少呼吸运动伪影,胸腹部的为减少呼吸运动伪影,胸腹部的SE序列扫描,序列扫描,需要采集需要采集2-3次以上进行信号平均次以上进行信号平均Ts=TR × Ny × NEXTR=400, TE=20, NEX=2 TR=400, TE=20, NEX=2 Matrix=256×160 TA=2Matrix=256×160 TA=2分分分分1414秒秒秒秒TR=125TR=125,,,,TETE====4.1 NEX=1 4.1 NEX=1 Matrix=256×160 TA=20Matrix=256×160 TA=20秒秒秒秒SE-TSE-T1 1WIWISPGR-TSPGR-T1 1WIWIMRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术4 4、利用梯度回波替代自旋回波、利用梯度回波替代自旋回波自旋回波:自旋回波:用用180度复相脉冲采集回波度复相脉冲采集回波梯度回波梯度回波::用读出梯度场的反向切换采用读出梯度场的反向切换采 集回波集回波SESEGREGRE自旋回波自旋回波用读出梯度场的反用读出梯度场的反用读出梯度场的反用读出梯度场的反向切换采集回波向切换采集回波向切换采集回波向切换采集回波用用用用180180180180度复相脉度复相脉度复相脉度复相脉冲采集回波冲采集回波冲采集回波冲采集回波梯度回波梯度回波SE序列为何费时序列为何费时l l9090度激发后,度激发后,度激发后,度激发后,T1T1驰豫驰豫驰豫驰豫需要很长时间,因而需要很长时间,因而需要很长时间,因而需要很长时间,因而必须采用很长的必须采用很长的必须采用很长的必须采用很长的TRTRl l一次激发后只采集一一次激发后只采集一一次激发后只采集一一次激发后只采集一个回波个回波个回波个回波l l为减少运动伪影往往为减少运动伪影往往为减少运动伪影往往为减少运动伪影往往需要进行多次信号采需要进行多次信号采需要进行多次信号采需要进行多次信号采集集集集l l利用利用利用利用180180度射频脉冲采度射频脉冲采度射频脉冲采度射频脉冲采集回波需时较长,通集回波需时较长,通集回波需时较长,通集回波需时较长,通常为常为常为常为10-1510-15毫秒毫秒毫秒毫秒小角度激发能产生相对较高的横向磁化矢量效能小角度激发能产生相对较高的横向磁化矢量效能梯度回波如何加快速度梯度回波如何加快速度小角度激发后小角度激发后T1T1弛豫较快,可选用较短的弛豫较快,可选用较短的TRTR梯度回波常采用小角度激发梯度回波常采用小角度激发梯度回波常采用小角度激发梯度回波常采用小角度激发90度激发与小角度激发的差别度激发与小角度激发的差别平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态9 90 0度度度度激激激激发发发发小小小小角角角角度度度度激激激激发发发发平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态激发共振激发共振激发共振激发共振质子弛豫质子弛豫质子弛豫质子弛豫所需时间长所需时间长所需时间长所需时间长所需时间短所需时间短所需时间短所需时间短SESEGREGRE利用读出梯度场利用读出梯度场利用读出梯度场利用读出梯度场的反向切换来采的反向切换来采的反向切换来采的反向切换来采集梯度回波省时集梯度回波省时集梯度回波省时集梯度回波省时快速,因而可采快速,因而可采快速,因而可采快速,因而可采用用用用很短的很短的很短的很短的TE(TE(可短可短可短可短于于于于2 2毫秒)毫秒)毫秒)毫秒)利用利用利用利用180180度复相度复相度复相度复相射频脉冲采集射频脉冲采集射频脉冲采集射频脉冲采集回波,回波,回波,回波,TETE常需常需常需常需要要要要10-1510-15毫秒毫秒毫秒毫秒((((T1WI)T1WI)自旋回波与梯度回波序列比较自旋回波与梯度回波序列比较自旋回波与梯度回波的信号采集自旋回波与梯度回波的信号采集l l自旋回波用自旋回波用自旋回波用自旋回波用180180度度度度脉冲采集信号。
脉冲采集信号脉冲采集信号脉冲采集信号信号稳定,对磁信号稳定,对磁信号稳定,对磁信号稳定,对磁场均匀度要求低,场均匀度要求低,场均匀度要求低,场均匀度要求低,但速度慢但速度慢但速度慢但速度慢l l梯度回波用读出梯度回波用读出梯度回波用读出梯度回波用读出梯度线圈反向切梯度线圈反向切梯度线圈反向切梯度线圈反向切换采集信号换采集信号换采集信号换采集信号速度快,但对磁场度快,但对磁场度快,但对磁场度快,但对磁场不均匀比较敏感不均匀比较敏感不均匀比较敏感不均匀比较敏感SESEGREGRET2*与与T2的差别的差别梯度场切换采集的梯度回波不能纠正主磁场恒定不均匀梯度场切换采集的梯度回波不能纠正主磁场恒定不均匀梯度场切换采集的梯度回波不能纠正主磁场恒定不均匀梯度场切换采集的梯度回波不能纠正主磁场恒定不均匀造成的质子失相位,因而得到的图像为造成的质子失相位,因而得到的图像为造成的质子失相位,因而得到的图像为造成的质子失相位,因而得到的图像为T T2 2*WI*WI而非而非而非而非T T2 2WIWI产生回波的梯度切产生回波的梯度切产生回波的梯度切产生回波的梯度切换实际上用的就是换实际上用的就是换实际上用的就是换实际上用的就是频率编码梯度线圈频率编码梯度线圈频率编码梯度线圈频率编码梯度线圈梯度回波的产生梯度回波的产生SESEGREGRE反向梯度使质子失反向梯度使质子失反向梯度使质子失反向梯度使质子失相位,正向梯度使相位,正向梯度使相位,正向梯度使相位,正向梯度使质子相位重聚质子相位重聚质子相位重聚质子相位重聚离相位梯度离相位梯度离相位梯度离相位梯度聚相位梯度聚相位梯度聚相位梯度聚相位梯度离相位梯度聚相位梯度右右左左100%50%37%20%时间(时间(ms))MxyT2*T2T2*(GRE)GRE回波SE回波T T1 1WIWIT T2 2WIWI动脉期动脉期动脉期动脉期门脉期门脉期门脉期门脉期肾细胞癌(肾细胞癌(肾细胞癌(肾细胞癌(1.51.5厘米厘米厘米厘米))))未突破肾包膜,未突破肾包膜,未突破肾包膜,未突破肾包膜,Robson Robson Ⅰ Ⅰ期期期期,,,,TNM TNM T T1 1N N0 0MM0 03 3D-TOF HR-MRAD-TOF HR-MRA脑血管畸形(脑血管畸形(A-VM))MRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术5、、采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l l根根据据采采集集时时间间计计算算公公式式可可知知,,减减少少相相位位编编码码线线的的采采集集同同样样可可以以成成比比例例地地缩缩短短信信号的采集时间。
号的采集时间Ts=TR × Ny × NEX相位编码线(回波)的减少与K空间填充直接相关l l付立叶转换只能区分相位相差付立叶转换只能区分相位相差付立叶转换只能区分相位相差付立叶转换只能区分相位相差180180度的度的度的度的MRMR信号信号信号信号矩矩矩矩阵阵阵阵为为为为256*256256*256的的的的图图图图像像像像需需需需要要要要进进进进行行行行256256次次次次相位编码,也即采集相位编码,也即采集相位编码,也即采集相位编码,也即采集256256条相位编码线条相位编码线条相位编码线条相位编码线K空间及其特性空间及其特性•KK空空空空 间间间间 为为为为MRMR图图图图 像像像像 原原原原始始始始数数数数据据据据的的的的填填填填充充充充储储储储存存存存空空空空间间间间格格格格式式式式,,,,填填填填充充充充后后后后的的的的资资资资料料料料经经经经傅傅傅傅立立立立叶叶叶叶转转转转换换换换,,,,重重重重 建建建建 出出出出 MRMR图像SESE序列序列序列序列•常规常规常规常规KK空间的填充形式(对称、循序填充)空间的填充形式(对称、循序填充)空间的填充形式(对称、循序填充)空间的填充形式(对称、循序填充)K空间的特性空间的特性l l矩阵为矩阵为256*256的的图像需要采集图像需要采集256条相位编码线来完条相位编码线来完成成K空间的填充,空间的填充,l lK空间的数据点阵空间的数据点阵与图像的点阵不是与图像的点阵不是一一对应的一一对应的, K空空间中每一个点具有间中每一个点具有全层信息全层信息K空间的特性空间的特性lK空间具有对空间具有对称性称性–相位编码方向相位编码方向的镜像对称的镜像对称–频率编码方向频率编码方向的对称的对称K空间特性空间特性l l填充填充填充填充KK空间中央空间中央空间中央空间中央区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的对线决定图像的对线决定图像的对线决定图像的对比比比比l l填充填充填充填充KK空间周边空间周边空间周边空间周边区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的解线决定图像的解线决定图像的解线决定图像的解剖细节剖细节剖细节剖细节l l减少减少Ny的采集可以通过以下途径来实现:的采集可以通过以下途径来实现:l l部分部分部分部分KK空间技术空间技术空间技术空间技术l l采用矩形采用矩形采用矩形采用矩形FOVFOVl l直接减少相位编码线数目直接减少相位编码线数目直接减少相位编码线数目直接减少相位编码线数目l l匙孔技术匙孔技术匙孔技术匙孔技术((1)、部分)、部分K空间技术空间技术l l采采采采集集集集的的的的相相相相位位位位编编编编码码码码线线线线仅仅仅仅需需需需填填填填充充充充略略略略多多多多于于于于一一一一半半半半的的的的KK空空空空间间间间,,,,其其其其余余余余部部部部分分分分则则则则利利利利用用用用KK空空空空间间间间在在在在相相相相位位位位编编编编码码码码方方方方向向向向对对对对称称称称性性性性的的的的原理进行填充原理进行填充原理进行填充原理进行填充以半以半K空间技术为例空间技术为例NYNX常常规规自自旋旋回回波波序序列列的的信信号号采采集集和和K空空间间填填充充半半付付立立叶叶采采集集的的K K空空间间填填充充NXNYNYl采用半付立叶技术后采用半付立叶技术后–采集时间约为原来的一半采集时间约为原来的一半–图像图像SNRSNR可达原来的可达原来的70%70%左右左右(平(平方根反比,方根反比,回波数减少一半,回波数减少一半,1/1.411/1.41))–空间分辨力不变空间分辨力不变半付立叶技术半付立叶技术采集的图像采集的图像TATA====1313秒(秒(秒(秒(2525秒)秒)秒)秒)TA=11TA=11秒(秒(秒(秒(2020秒)秒)秒)秒)TA=15TA=15秒(秒(秒(秒(2828秒)秒)秒)秒)((2)、采用矩形视野()、采用矩形视野(FOV))l l由由由由于于于于各各各各解解解解剖剖剖剖部部部部位位位位各各各各径径径径线线线线长长长长度度度度不不不不同同同同,,,,可可可可选选选选择择择择径径径径线线线线短短短短的的的的方方方方向向向向为为为为相相相相位位位位编编编编码码码码方方方方向向向向,,,,采采采采 用用用用 的的的的 矩矩矩矩 形形形形FOVFOV((((4 4 8 8 7 7 8 8)))),,,,所所所所需需需需采采采采集集集集的相位编码线减少的相位编码线减少的相位编码线减少的相位编码线减少。
矩形FOV的K空间填充及图像重建示意图–保持空间分辨力不变保持空间分辨力不变–所需采集的相位编码线减少所需采集的相位编码线减少–采集时间成比例缩短采集时间成比例缩短–SNRSNR仅略有下降(平方根反比)仅略有下降(平方根反比)采用矩形采用矩形FOV后:后:矩形矩形FOV的应用的应用正方形正方形正方形正方形FOVFOV((((3636 36cm36cm))))采集时间采集时间采集时间采集时间2020秒秒秒秒3:43:4矩形矩形矩形矩形FOVFOV((((3636 27cm27cm))))采集时间采集时间采集时间采集时间1515秒秒秒秒((3)、直接减少相位编码线)、直接减少相位编码线直接减少相位编码线的采集也即直接减少相位编码线的采集也即较少回波的采集,这将缩小相位较少回波的采集,这将缩小相位编码方向上的矩阵,降低此方向编码方向上的矩阵,降低此方向上的空间分辨上的空间分辨直接缩小相位编码方向Matrix后的K空间填充所需采集的回波减少,重建后的图像的像素呈长方所需采集的回波减少,重建后的图像的像素呈长方所需采集的回波减少,重建后的图像的像素呈长方所需采集的回波减少,重建后的图像的像素呈长方形,相位编码方向的像素径线变长,空间分辨降低形,相位编码方向的像素径线变长,空间分辨降低形,相位编码方向的像素径线变长,空间分辨降低形,相位编码方向的像素径线变长,空间分辨降低直接减少相位编码线的实际操作所需采集的相位编码线只有原来的一半所需采集的相位编码线只有原来的一半所需采集的相位编码线只有原来的一半所需采集的相位编码线只有原来的一半相位编码方向上像素增大一倍,空间分辨降低相位编码方向上像素增大一倍,空间分辨降低相位编码方向上像素增大一倍,空间分辨降低相位编码方向上像素增大一倍,空间分辨降低采集时间减少到原来一半采集时间减少到原来一半采集时间减少到原来一半采集时间减少到原来一半SNRSNR=(=(=(=(1×21×2))))/1.414/1.414====1.4141.414l l减减少少相相位位编编码码线线采采集集可可成成比比例例的减少信号采集时间的减少信号采集时间l l相相位位编编码码方方向向的的空空间间分分辨辨率率下下降同时像素变成长方形降同时像素变成长方形 l lSNR反而略有升高反而略有升高直接降低相位编码线的采集后直接降低相位编码线的采集后直接减少相位编码线直接减少相位编码线矩阵矩阵矩阵矩阵256 256 256 256采集时间采集时间采集时间采集时间2424秒秒秒秒矩阵矩阵矩阵矩阵256 256 160 160((((62.5%62.5%))))采集时间采集时间采集时间采集时间1515秒秒秒秒1、该方法牺牲了相位编码方向的空间、该方法牺牲了相位编码方向的空间分辨率分辨率2、在相位编码方向空间分辨要求不高、在相位编码方向空间分辨要求不高时,该方法不仅节约时间,而且能提时,该方法不仅节约时间,而且能提高图像的高图像的SNR提醒:提醒:(4)、匙孔(、匙孔(Key Hole))技术技术K空间及其填充空间及其填充l l填充填充填充填充KK空间中央空间中央空间中央空间中央区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的对线决定图像的对线决定图像的对线决定图像的对比比比比l l填充填充填充填充KK空间周边空间周边空间周边空间周边区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码区域的相位编码线决定图像的解线决定图像的解线决定图像的解线决定图像的解剖细节剖细节剖细节剖细节l l匙孔技术主要用于加快动态增强扫描的速度匙孔技术主要用于加快动态增强扫描的速度匙孔技术主要用于加快动态增强扫描的速度匙孔技术主要用于加快动态增强扫描的速度l l增强前先进行平扫,采集填充增强前先进行平扫,采集填充增强前先进行平扫,采集填充增强前先进行平扫,采集填充KK空间的全部相位编空间的全部相位编空间的全部相位编空间的全部相位编码线码线码线码线l l注射造影剂后采集的仅仅是填充注射造影剂后采集的仅仅是填充注射造影剂后采集的仅仅是填充注射造影剂后采集的仅仅是填充KK空间中央区的部空间中央区的部空间中央区的部空间中央区的部分相位编码线(分相位编码线(分相位编码线(分相位编码线(约约约约20%20%),决定增强后的图像对比。
决定增强后的图像对比决定增强后的图像对比决定增强后的图像对比KK空间的周边部分利用平扫时采集的相位编码线来空间的周边部分利用平扫时采集的相位编码线来空间的周边部分利用平扫时采集的相位编码线来空间的周边部分利用平扫时采集的相位编码线来填充以显示解剖细节填充以显示解剖细节填充以显示解剖细节填充以显示解剖细节l l大大节约信号的采集时间(仅需要原来的大大节约信号的采集时间(仅需要原来的大大节约信号的采集时间(仅需要原来的大大节约信号的采集时间(仅需要原来的2020%),%),%),%),加快扫描速度加快扫描速度加快扫描速度加快扫描速度 l l利用匙孔技术,利用匙孔技术,利用匙孔技术,利用匙孔技术,SESE序列也可进行动态增强扫描序列也可进行动态增强扫描序列也可进行动态增强扫描序列也可进行动态增强扫描匙孔技术匙孔技术第二部分磁共振快速采集技术((如何进行如何进行MRI信号快速采集?信号快速采集? ))Continued……MRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术6、弛豫增强快速采集、弛豫增强快速采集((RARE))技术技术RARE::Rapid Acquisition Relaxation Enhancementl l常常常常规规规规SESE序序序序列列列列在在在在9090度度度度脉脉脉脉冲冲冲冲后后后后用用用用一一一一个个个个180180度度度度相相相相位位位位重重重重聚聚聚聚脉脉脉脉冲冲冲冲产产产产生生生生一一一一个个个个回回回回波波波波,,,,填填填填充充充充KK空空空空间的一条相位编码线。
间的一条相位编码线间的一条相位编码线间的一条相位编码线l lRARERARE则在则在则在则在9090度射频脉度射频脉度射频脉度射频脉冲后用冲后用冲后用冲后用n n个个个个180180度脉冲产生度脉冲产生度脉冲产生度脉冲产生n n个回波,填充个回波,填充个回波,填充个回波,填充KK空间的空间的空间的空间的n n条相位编码线,条相位编码线,条相位编码线,条相位编码线,MRMR信号信号信号信号采集时间缩短为相应采集时间缩短为相应采集时间缩短为相应采集时间缩短为相应SESE序列的序列的序列的序列的1/1/n nSESEFSEFSERARE在临床应用上也称为快速自旋回波在临床应用上也称为快速自旋回波Fast Spin Echo((FSE))Turbo Spin Echo((TSE))RARE技术l l回波链长回波链长回波链长回波链长::::RARERARE序列中,序列中,序列中,序列中,9090度脉冲度脉冲度脉冲度脉冲后用后用后用后用180180度脉冲所度脉冲所度脉冲所度脉冲所采集回波的数目称采集回波的数目称采集回波的数目称采集回波的数目称为回波链长为回波链长为回波链长为回波链长((((Echo Train Echo Train LengthLength,,,,ETLETL),),),),也称也称也称也称时间因子。
时间因子时间因子时间因子ESETL=3ETL=3l l回波间隙回波间隙::l lecho space, ESl l回波链中,两个回波链中,两个回波的时间间隔称回波的时间间隔称为回波间隙为回波间隙RARE技术技术ESETL=3ETL=3RARE的的K空间填充空间填充有效有效有效有效TETEFSE-T2WIETLETL====1515MatrixMatrix====512×256512×256TATA====2 2分分分分4848秒秒秒秒TSE-T2WI, ETL=29 TSE-T2WI, ETL=29 ,屏气,屏气,屏气,屏气2323秒秒秒秒呼吸触发呼吸触发呼吸触发呼吸触发FSEFSE----MRCPMRCP((((MIPMIP))))ETL=24ETL=24,,,,TRTR====4-54-5呼吸周期,呼吸周期,呼吸周期,呼吸周期,TE=250msTE=250msTATA====3 3分分分分4444秒秒秒秒FSE--T2WIETL==15, 16MRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术7、单次激发技术、单次激发技术l单次激发单次激发(Single-shot)技术是技术是回波采集的极端表现形式回波采集的极端表现形式l一次激发后采集所有的回波信一次激发后采集所有的回波信号,填充整个号,填充整个K空间空间l单层图像的采集时间仅为数十单层图像的采集时间仅为数十到数百毫秒到数百毫秒FSEFSESS-FSESS-FSEl单次激发技术可用单次激发技术可用于于lRARE序列序列lEPI序列序列SS-FSESS-FSESS-EPISS-EPI胆总管下端结石胆总管下端结石SS-TSE SS-TSE Projection MRCPProjection MRCPHASTE T2WIHASTE T2WIMRCP Raw ImageMRCP Raw Image单次激发单次激发SE-EPI-T2WI用于颅脑用于颅脑常规常规常规常规T2WIT2WISE-EPI T2WISE-EPI T2WI单单次次激激发发EPI用用于于DWIMRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术8、、EPI技术技术l l回回回回波波波波平平平平面面面面成成成成像像像像((((echo echo planar planar imagingimaging,,,,EPIEPI))))是是是是目目目目前前前前最最最最快快快快的的的的MRIMRI信信信信号号号号采采采采集集集集方方方方式式式式,,,,单单单单层层层层图图图图像像像像的信号采集时间可缩短到的信号采集时间可缩短到的信号采集时间可缩短到的信号采集时间可缩短到100100毫秒以内毫秒以内毫秒以内毫秒以内l l梯度回波的一次激发采集多个回波的形式。
梯度回波的一次激发采集多个回波的形式梯度回波的一次激发采集多个回波的形式梯度回波的一次激发采集多个回波的形式l l普普普普通通通通梯梯梯梯度度度度回回回回波波波波为为为为一一一一次次次次脉脉脉脉冲冲冲冲激激激激发发发发后后后后利利利利用用用用梯梯梯梯度度度度线线线线圈反向切换一次采集一个梯度回波圈反向切换一次采集一个梯度回波圈反向切换一次采集一个梯度回波圈反向切换一次采集一个梯度回波l lEPIEPI是是是是在在在在一一一一次次次次脉脉脉脉冲冲冲冲激激激激发发发发后后后后依依依依靠靠靠靠梯梯梯梯度度度度线线线线圈圈圈圈的的的的连连连连续续续续反向切换,采集一连串梯度回波信号反向切换,采集一连串梯度回波信号反向切换,采集一连串梯度回波信号反向切换,采集一连串梯度回波信号GREGREEPIEPIlEPI可分为可分为l多次激发(多次激发(Multi shot))EPIl单次激发(单次激发(Single shot))EPIMSMS----EPIEPI是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分反向切换采集多个梯度回波信号,填充部分KK空间。
通空间通过多次如此重复激发和采集完成整个过多次如此重复激发和采集完成整个过多次如此重复激发和采集完成整个过多次如此重复激发和采集完成整个KK空间的填充空间的填充空间的填充空间的填充SS-EPISS-EPI是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续是在一次脉冲激发后利用读出梯度线圈的连续反向切换,采集填充整个反向切换,采集填充整个反向切换,采集填充整个反向切换,采集填充整个KK空间所需的全部梯度回波空间所需的全部梯度回波空间所需的全部梯度回波空间所需的全部梯度回波信号SS-EPISS-EPIMS-EPIMS-EPI与与RAREl l一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换采集多个梯度回波信采集多个梯度回波信采集多个梯度回波信采集多个梯度回波信号,填充部分号,填充部分号,填充部分号,填充部分KK空间空间空间空间l l与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的RARERARE技术相对应技术相对应技术相对应技术相对应l l不同点是多次激发不同点是多次激发不同点是多次激发不同点是多次激发EPIEPI采集的为梯度回采集的为梯度回采集的为梯度回采集的为梯度回波,波,波,波,RARERARE采集的为采集的为采集的为采集的为自旋回波自旋回波自旋回波自旋回波RARERAREMS-EPIMS-EPISS-EPI与与SS-RAREl l一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出一次激发后利用读出梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换梯度线圈的反复切换采集所有梯度回波信采集所有梯度回波信采集所有梯度回波信采集所有梯度回波信号,填充全部号,填充全部号,填充全部号,填充全部KK空间空间空间空间l l与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的与自旋回波类的SS-SS-RARERARE技术相对应技术相对应技术相对应技术相对应l l不同点是不同点是不同点是不同点是SS-EPISS-EPI采集采集采集采集的为梯度回波,的为梯度回波,的为梯度回波,的为梯度回波,SS-SS-RARERARE采集的为自旋采集的为自旋采集的为自旋采集的为自旋回波回波回波回波•EPI技术仅仅是技术仅仅是MR信号的采集方式,信号的采集方式,而非而非MRI扫描序列。
扫描序列EPI必须结合特必须结合特定的激发脉冲才能成为真正的定的激发脉冲才能成为真正的MRI序序列列•EPI序列的对比和权重决定于预脉冲序列的对比和权重决定于预脉冲l l预脉冲是翻转预脉冲是翻转恢复序列,则恢复序列,则得到得到T1加权的加权的EPI图像图像EPI-T1WI((IR-EPI))180 90180 90180 90180 90180 90180 90Images courtesy of ICT, Woodbury, NY, USA· MR perfusion imaging during stress and at rest using FastCard-ET acquisition· Total exam time 20min· Ischemic region observed in the inferioseptal wall· Results confirmed by Nuclear and Cath examinationsStressStressRestRestMR Stress Perfusion Study Ischemic Region Caused by RCA DiseaseEXITHOMENEXTPREVIOUSNuclearNuclearCathCathl l预脉冲为单个预脉冲为单个预脉冲为单个预脉冲为单个90900 0射频脉冲射频脉冲射频脉冲射频脉冲则得到则得到则得到则得到GRE-GRE-EPIEPI图像图像图像图像EPI-T2*WI((GRE-EPI)90°90°l超急性期脑梗塞超急性期脑梗塞l发病发病2 2小时小时90° 180°90° 180°EPI-T2WI((SE-EPI))l预脉冲是预脉冲是SE序列,所得序列,所得到的称为到的称为SE-EPI图像图像SE-EPI-T2WI用于肝脏用于肝脏MRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术9、平行采集技术、平行采集技术SENSE--SENSitivity Encoding((Philips))ASSET-(-(GE))SMASH / SENSE-(-(Siemens))•SENSE技术需要用多通道相控阵线圈。
技术需要用多通道相控阵线圈•SENSE技术最早由技术最早由Philips公司应用于临床,公司应用于临床,至今约有至今约有5年左右•目前目前Philips、、GE已经将已经将SENSE技术作为技术作为临床商业技术临床商业技术•目前利用目前利用SENSE技术可将技术可将MRI信号采集信号采集速度提高到原来的速度提高到原来的6倍,以后有望提高到原倍,以后有望提高到原来的来的8倍以上SENSESENSE技术的基本原理???技术的基本原理???相控阵线圈提高信噪比相控阵线圈提高信噪比线圈线圈线圈线圈1 1线圈线圈线圈线圈2 2+==SNR提高提高到到1.41倍倍相控阵线圈的相控阵线圈的相控阵线圈的相控阵线圈的2 2组线圈分别采集信号组线圈分别采集信号组线圈分别采集信号组线圈分别采集信号就相当于普通表面线圈采集就相当于普通表面线圈采集就相当于普通表面线圈采集就相当于普通表面线圈采集2 2次,理次,理次,理次,理论上论上论上论上SNRSNR增加到原来的增加到原来的增加到原来的增加到原来的1.411.41倍利用相控阵线圈和利用相控阵线圈和SENSE技术提高信号采集速度技术提高信号采集速度+线圈线圈线圈线圈2 2线圈线圈线圈线圈1 1相控阵线圈的两组线圈同时各采集一半填相控阵线圈的两组线圈同时各采集一半填相控阵线圈的两组线圈同时各采集一半填相控阵线圈的两组线圈同时各采集一半填充充充充KK空间所需的相位编码线,采集速度因空间所需的相位编码线,采集速度因空间所需的相位编码线,采集速度因空间所需的相位编码线,采集速度因此提高到原来的此提高到原来的此提高到原来的此提高到原来的2 2倍,而倍,而倍,而倍,而SNRSNR不能提高。
不能提高不能提高不能提高SENSE技术主要用于需要提高技术主要用于需要提高信号采集速度的检查,如信号采集速度的检查,如CE--MRA、、动态增强扫描、腹动态增强扫描、腹部成像、心脏成像等,部成像、心脏成像等,此时速此时速度比度比SNR更为重要更为重要SENSE技术采集的技术采集的MR图像图像3 3D-FFE T1WID-FFE T1WI150 slices in 2:58 150 slices in 2:58 5:56 without SENSE5:56 without SENSETSE-T2WI 512TSE-T2WI 51211 slices in 1:3011 slices in 1:303:00 without SENSE3:00 without SENSETSE-T2WI 512TSE-T2WI 51218 slices in 2:5018 slices in 2:505:40 without SENSE5:40 without SENSESENSE技术采集的技术采集的MR图像图像Multiphase Multiphase BanlanceBanlance-FFE of the Left Ventricle-FFE of the Left Ventricle38 phases in A Breath-hold with SENSE38 phases in A Breath-hold with SENSESENSE技术采集的技术采集的MR图像图像FFE-T1WI FFE-T1WI 25 slices in 0:1125 slices in 0:110:22 without SENSE0:22 without SENSESS-TSE-T2WI SS-TSE-T2WI 30 slices in 0:1330 slices in 0:130:26 without SENSE0:26 without SENSESS-TSE-T2WI+FSSS-TSE-T2WI+FS1 slices in 200ms1 slices in 200ms400ms without SENSE400ms without SENSESENSE技术采集的技术采集的MRA3 3D-TOF MRAD-TOF MRA75 75 slices in 5 slices in 5 minutes without minutes without SENSESENSE75 75 slices in 2.5 slices in 2.5 minutes with minutes with SENSESENSE150 150 slices in 5 slices in 5 minutes with minutes with SENSESENSEMRI快速采集方法l l多层采集技术多层采集技术多层采集技术多层采集技术l l缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间缩短重复时间l l减少采集次数减少采集次数减少采集次数减少采集次数l l利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波利用梯度回波替代自旋回波l l采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线采集更少的相位编码线l lRARERARE技术技术技术技术l l单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术l lEPIEPI技术技术技术技术l l平行采集技术平行采集技术平行采集技术平行采集技术l l其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术其他与快速采集有关的技术10、加快信号采集的其他技术、加快信号采集的其他技术((1)梯度回波和自旋回波采集相结合)梯度回波和自旋回波采集相结合l l在在在在SESE序序序序列列列列或或或或RARERARE序序序序列列列列的的的的每每每每个个个个自自自自旋旋旋旋回回回回波波波波采采采采集集集集前前前前后后后后利用读出梯度场切换各采集一个梯度回波利用读出梯度场切换各采集一个梯度回波利用读出梯度场切换各采集一个梯度回波利用读出梯度场切换各采集一个梯度回波l l同同同同时时时时产产产产生生生生1 1个个个个自自自自旋旋旋旋回回回回波波波波和和和和2 2个个个个梯梯梯梯度度度度回回回回波波波波,,,,自自自自旋旋旋旋回回回回波波波波填充填充填充填充KK空间的中心,决定图像的对比。
空间的中心,决定图像的对比空间的中心,决定图像的对比空间的中心,决定图像的对比l l与与与与相相相相应应应应的的的的SESE或或或或RARERARE相相相相比比比比,,,,采采采采集集集集速速速速度度度度提提提提高高高高到到到到原原原原来来来来的的的的3 3倍l l如如如如果果果果在在在在每每每每个个个个自自自自旋旋旋旋回回回回波波波波的的的的前前前前后后后后各各各各采采采采集集集集多多多多个个个个回回回回波波波波,,,,则则则则成像的速度还可进一步加快成像的速度还可进一步加快成像的速度还可进一步加快成像的速度还可进一步加快自自旋旋回回波波与与梯梯度度回回波波结结合合GRASE序列采集的图像序列采集的图像TGSE一次激发产生一次激发产生一次激发产生一次激发产生3 3个自旋回波,个自旋回波,个自旋回波,个自旋回波, 6 6个梯度回波个梯度回波个梯度回波个梯度回波TRTR====30003000,,,,TETE====9090,,,,NEXNEX====2 2MatrixMatrix====256×192256×192扫描时间=扫描时间=扫描时间=扫描时间=1 1分分分分0404秒秒秒秒l lESES的的的的缩缩缩缩小小小小对对对对于于于于长长长长ETLETL的的的的RARERARE、、、、SS-RARESS-RARE及及及及EPIEPI非常重要非常重要非常重要非常重要l l缩短缩短缩短缩短ESES可在组织的信号明显衰减前完成信号采集可在组织的信号明显衰减前完成信号采集可在组织的信号明显衰减前完成信号采集可在组织的信号明显衰减前完成信号采集l lESES的缩小依赖于梯度场场强和切换率的提高的缩小依赖于梯度场场强和切换率的提高的缩小依赖于梯度场场强和切换率的提高的缩小依赖于梯度场场强和切换率的提高l l高高高高性性性性能能能能梯梯梯梯度度度度场场场场的的的的MRIMRI仪仪仪仪上上上上,,,,SS-RARESS-RARE的的的的ESES可可可可缩缩缩缩小小小小到到到到5 5毫秒以下,毫秒以下,毫秒以下,毫秒以下,EPIEPI的的的的ESES可缩小到可缩小到可缩小到可缩小到1 1毫秒以下。
毫秒以下毫秒以下毫秒以下2)、缩小回波间隙)、缩小回波间隙长回波链序列中,随着回波的采长回波链序列中,随着回波的采集,组织的集,组织的MRMR信号在不断衰减信号在不断衰减缩短回波间隙(缩短回波间隙(ES))加快信号采集速度加快信号采集速度ESETL=3ETL=3((3)、半回波技术)、半回波技术l l与半富立叶采集技术相似与半富立叶采集技术相似l l利用利用K空间在频率编码方向的对称性空间在频率编码方向的对称性l l每个回波仅采集半个(略多于半个)每个回波仅采集半个(略多于半个)l l其余部分利用其余部分利用K空间对称性特点来填充空间对称性特点来填充180°180°90°90°180°180°90°90°FIDEchoEcho半半付付立立叶叶采采集集的的K K空空间间填填充充NXNYNYNYNX半半回回波波技技术术的的K空空间间填填充充自自旋旋回回波波序序列列l l应用应用l lSE或或GRE序列均可序列均可l l优点优点– –加快回波采集速度加快回波采集速度加快回波采集速度加快回波采集速度– –缩短缩短缩短缩短TETE– –相同的相同的相同的相同的TRTR可采集更多的层面可采集更多的层面可采集更多的层面可采集更多的层面l l缺点缺点– –损失部分损失部分损失部分损失部分SNRSNR和空间分辨和空间分辨和空间分辨和空间分辨半回波技术半回波技术SE序列半回波与全回波采集的比较序列半回波与全回波采集的比较TR=400msTR=400ms,,,,TETE====8ms8msSlice=17Slice=17((((可采可采可采可采2424层)层)层)层)NEX=2NEX=2,,,,TA=2′40″TA=2′40″1717层层层层TRTR可缩短到可缩短到可缩短到可缩短到300300msmsTR=400msTR=400ms,,,,TETE====14ms14msSlice=17Slice=17,,,,NEX=2NEX=2TA=2′40″TA=2′40″1717层层层层最短最短最短最短TRTR为为为为400400msmsLeft coronary arteries Right coronary arteryRCALADLADRCACourtesy of Northwestern University Hospital, Chicago七种颜色在艺术家七种颜色在艺术家手中将绘制出一幅手中将绘制出一幅幅美丽的画卷幅美丽的画卷盐 油 酱 醋 料酒 味精 大料 辣椒 蒜 葱花 合理并综合应用多种快速采合理并综合应用多种快速采集技术可进一步加快集技术可进一步加快MR信信号的采集速度并获得高质量号的采集速度并获得高质量的的MR图像。
图像HASTE--T2WI综合多种快速采集技术综合多种快速采集技术RARERARE技术技术技术技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术单次激发技术半付立叶采集技术半付立叶采集技术半付立叶采集技术半付立叶采集技术矩形矩形矩形矩形FOVFOV((((6×86×8))))超短超短超短超短ESES((((4.1ms4.1ms))))单次采集(单次采集(单次采集(单次采集(NEXNEX====1 1))))单层采集时间=单层采集时间= 600 600msms3 3D-CE-MRAD-CE-MRA梯度回波技术梯度回波技术梯度回波技术梯度回波技术矩形矩形矩形矩形F0VF0V((((6×86×8))))5050%%%%相位编码线(相位编码线(相位编码线(相位编码线(512×256512×256))))超短超短超短超短TRTR、、、、TETE((((5ms/2ms5ms/2ms))))SENSESENSE技术技术技术技术 (2(2倍速度倍速度倍速度倍速度) )单次采集技术(单次采集技术(单次采集技术(单次采集技术(NEXNEX====1 1))))采集时间=采集时间=49秒秒。
