行业资料磁共振成像序列及应用

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1、MRI常用序列及其应用杨正汉卫生部北京医院放射科北京大学第五临床医学院什么是序列（Sequence）?MR信号与下列因素有关：质子密度T1、T2值化学位移相位运动上述每个因素对MR信号的贡献受RF脉冲的调节、所用的梯度以及信号采集时刻的控制。MR成像过程中，RF脉冲、梯度、信号采集时刻的设置参数的组合称为脉冲序列（Pulse,Sequence）MRI序列的分类用射频脉冲（180度）产生回波的序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列同时有自旋回波和梯度回波的序列自旋回波序列Spin,Echo,SE梯度回波序列Gradient,Recalled,Echo,GRE杂合序列,Hybrid,Sequ

2、ence脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号自由感应衰减序列Free,Induction,Decay，FID一、自由感应衰减序列二、自旋回波类序列1、自旋回波序列自旋回波（spin,echo，SE）序列结构图90度脉冲激发组织产生横向磁化矢量SE序列图180度脉冲的作用？90度激发脉冲关闭后，所产生的横向磁化矢量很快衰减自由感应衰减（FID）横向磁化矢量的衰减是由于质子失相位质子失相位的原因质子小磁场的相互作用造成磁场不均匀（随机）真正的T2弛豫主磁场的不均匀（恒定），后者是造成质子失相位的主要原因1+2产生的横向磁化矢量衰减实际上为T2*弛豫180度复相脉冲可以抵消主磁场恒定不均匀造成的信号衰

3、减，从而获得真正的T2弛豫图像312412341234180度脉冲可使因主磁场恒定不均匀造成失相质子的相位重聚，产生自旋回波。复相脉冲的作用模拟T2*与T2的差别用180度复相脉冲采集回波（MR信号）的序列称为自旋回波序列（SE序列）90180回波回波回波90180TETRTE：回波时间TR：重复时间SE序列结构TR决定图像的T1成分TE决定图像的T2成分很长的TR所有的组织T1完全弛豫剔除图像的T1弛豫差别很短的TE可基本剔除图像的T2成分长TR（2000ms）长TE（50ms）90180回波回波90180回波回波Mxy100%时间（ms）选择合适长的TE获得最好的T2对比T2对比一般TE选

4、择两种组织生物T2值附近可获得最好的T2对比短TR（200-500ms）短TE（2000ms）,短TE（20ms）90180回波回波90180回波回波短TR（200-500ms）、短TE（2000ms）、长TE（50ms）长TR,（2000ms）,、短TE（2000msTE接近或略长于组织的接近或略长于组织的T2值值左枕叶脑脓肿SET1WISE-T1WI增强扫描2、快速自旋回波序列GE：FSE（fast,spin,echo）西门子：TSE（turbo,spin,echo）飞利浦：,TSE（turbo,spin,echo）其他名称：弛豫增强快速采集,RARE：Rapid,Acquisition,

5、Relaxation,EnhancementSEFSElSE序列一次序列一次90度射频脉冲激发后只采集度射频脉冲激发后只采集一个自旋回波一个自旋回波lFSE序列一次序列一次90度射频脉冲激发后采集度射频脉冲激发后采集多个自旋回波多个自旋回波回波1回波2回波5回波4K频率K相位回波390回波1回波2回波5回波4回波318018018018018090ESETL5有效TETRFSE序列的结构和K空间填充90回波1回波2回波5回波4回波318018018018018090ESETL5有效TETRFSE序列回波链中各回波的强度及TE不同100%时间（ms）MxyTE1TE2TE3TE4TE5回波1强度

6、回波2强度回波3强度回波4强度回波5强度FSE序列图像上脂肪组织信号增高SE,T2WI，TR=2500毫秒TE=80毫秒FSE,T2WI，TR=2500毫秒TE=80毫秒，ETL=10可进行T1WI、T2WI、PDWI加权成像的原理与SE序列基本相同T1WITE最短TR接近组织T1值T2WITR2000msTE,目标组织T2+30%FSE序列,的加权成像及基本对比参数,ETL越长,成像越快,图像SNR越低,图像T2对比越差,图像的模糊效应越重,脂肪信号越亮,SAR值越高ES越小,图像对比增加,图像模糊效应减轻允许的更长的ETL磁化转移效应增加脂肪信号越高,SAR值越高FSE序列重要参数改变产生

7、的效果改变对图像对比的影响ETL=15ETL=32ETL=128扰相GRE,T1WI根据回波链长度（ETL）,FSET1WI（ETL2-4）,短回波链FSET2WI,（ETL5-10）,中等长度回波链FSET2WI,（ETL10-20）,长回波链FSET2WI,（ETL20）FSE序列的分类FSE-T1WI的优缺点优点：,比SE-T1WI快速，甚至可以屏气扫描缺点：由于回波链的存在，图像受T2污染，T1对比降低与GRET1WI相比速度还不够快FSE-T1WI的应用FSE-T1WI的应用：（3）中ETL的FSE-T2WIETL10-20优点：扫描速度快（1-5分钟）缺点：T2对比不及SE或短回波

8、链的FSE-T2WI但当ES较小时其T2对比仍可满足临床需求运动伪影临床应用老机型或低场机，ES较大时重点显示解剖结构的部位（如脊柱、骨关节）本身T2对比较好的器官（如前列腺）新机型，ES较短时，是全身最常用的T2WI颅脑腹部及盆腔脊柱脊髓骨关节软组织FSET2WI临床应用胸腹部的屏气T2WI在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断3D,水成像其他需要重T2加权的部位TSE-T2WI,ETL=29,，屏气23秒常规选择中短ETL中等T2权重（TE=70-90ms）必要时加扫长ETL长TE屏气序列（TE=120-150ms）呼吸触发TE=84ms屏气TE=152msSingle,Shot,FSE（SS

9、-FSE）不同公司的名称SIEMENSSS-TSEPHILIPS,SSh-TSEGE,SS-FSE3、单次激发FSEFSESS-FSE一次90度脉冲激发后利用连续的聚焦脉冲采集填充K空间所需的全部回波信号只能用于T2WI，不能进行T1WI成像参数TR：无穷大；部分设备上设置的TR多为时间顺序上相邻两层采集开始点的时间间隔TE：通常采用很长的TE为降低SAR值，聚焦脉冲角度常缩小到120-160度单次激发FSE单次激发FSE聚焦脉冲角度需降低单次激发FSE所谓,“TR”单次激发FSE的特点和应用SS-FSE，一次投射成像MRCPTR无穷大，TE1100ms扫描时间1秒SS-FSE，一次投射成像M

10、RMTR无穷大，TE1100ms扫描时间5秒半傅里叶采集SS-FSEHASTE的K空间填充NXNY不同公司的名称SIEMENS,HASTEPHILIPS,SSh-TSE,+,half,scanGE,SS-FSE,+,0.5NEX半傅里叶采集SS-FSE用途：腹部屏气T2WI（加脂肪抑制可增加对比）MRCP、MRU心脏快速成像颅脑、脊柱超快速T2WI（躁动病人）半傅里叶采集SS-FSETSE-T2WIHASTE-T2WIHASTE-T2WI，单层扫描时间0.8秒呼吸触发FSE-T2WI与HASTE-T2WI序列的比较呼吸触发FSE,T2WIHF-SS-FSE,T2WI胆总管下端结石SS-TSE,

11、Projection,MRCPHASTE,T2WIMRCP,Raw,ImageHASTE,MRCP原始薄层图像胆总管癌HF-SS-FSE序列用于小肠成像SIEMENSIRPHILIPS,IRGE,IRIR,Inversion,Recovery4、反转恢复序列激发角度越大，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180度脉冲产生反向的纵向磁化矢量Time,（ms）纵向磁化矢量90度脉冲后的纵向弛豫与90度脉冲相比，180度脉冲能将组织的纵向弛豫差别增加1倍，也就是说T1对比增加1倍纵向磁化矢纵向磁化矢量量反转恢复序列结构图FIDTITETRI

12、R,=,180预脉冲SE自旋回波SE序列的T1对比决定于TR，选用的TR接近于组织的T1值可获得较好的T1对比。IR序列的T1对比决定于TI，选用的TI接近于组织的T1值可获得更好的T1对比。与SE序列一样，IR序列应选用尽量短的TE尽量剔除T2弛豫对图像对比的影响。IR序列中，TR应尽量长（TRTI,5T1），至少与T2WI的TR一样长。IR序列的优点：T1对比很好IR序列的缺点：扫描时间很长（长TR）临床应用增加T1对比，特别是脑灰白质对比STIR脂肪抑制,T1WI，不宜用于增强扫描IR序列的对比参数SIEMENSTIRPHILIPS,IR-TSEGE,IR-FSETIR,Turbo,In

13、version,Recovery5、快速翻转恢复序列SIEMENSTIR,/,TIRMPHILIPS,IR-TSE,/,TIRGE,IR-FSE,/,FIRTIR,Turbo,Inversion,Recovery2、快速反转恢复序列TI有效TETR9090 180180 反转反转180180 反转反转180180 聚焦聚焦180180 聚焦聚焦180180 聚焦聚焦180180 聚焦聚焦180180 聚焦聚焦快速反转恢复序列结构快速自旋回波lIR-FSE=180度反转脉冲+FSETime,（ms）180度脉冲后的纵向弛豫Mz脂肪水肝脏组织选择不同TI抑制不同的组织IR-TSE可采用不同的TI选

14、择性地抑制一定T1值的组织信号TR足够长的前提下（TR5T1），抑制某种组织信号的TI值等于该组织T1的69（70）抑制脂肪的TI225ms70%157.5ms抑制纯水的TI3500ms702500ms选择不同TI抑制不同的组织脂肪抑制,（short,TI,inversion,recovery,STIR,）,T2WI黑水作用（fluid,attenuated,inversion,recovery,FLAIR）-T2-FLAIR双反转及三反转IR-FSE序列IR-FSE,T1WI-T1-FLAIRIR-FSE序列的临床应用（1）STIR,T2WISTIRTIRT2WISTIRTI150msTR6

15、000msETL11TE90msMatrix256192Nex2TA3分30秒（2）T2-FLAIRTSE-T2WIFLAIR,(TIR)，TI=2500msFSE-T2WIFLAIR,(TIR)SE-T1WI增强脑白质图成像参数:,TR=14450ms，TI1=3700ms，TI2=525ms，TE20ms；脑灰质图成像参数:,TR=10500ms，TI1=3400ms，TI2=325ms，TE20ms。,飞利浦3.0T扫描机双反转黑,血三反转黑血,+,压脂T1WIPDWIT2WIIR,T1WIFIR,T1WISE,T1WIT1-FLAIR的组织对比三、梯度回波类序列GRE序列是最常用的快速

16、成像序列之一，利用梯度场的反向切换产生回波，它的序列结构特点是：短TR和小偏转角（90）SEGRE,利用小角度激发,更短的TR和TESIEMENSFLASHfast,low,angle,shotPHILIPS,FFEfast,field,echoGE,SPGRspoiled,gradient,recalled,acquisition,in,steady,state1、扰相GRE序列：临床应用：常规上、中腹部T1WI（肝胆胰脾肾）抑脂扫描清楚显示胰腺动态增强扫描扰相GRE-T1WI平扫扰相GRE-T1WI,+,FSB. 脑血管畸形（A-VM）3D,HR,CE,MRASense,NV,Coil-8

17、Sense,3CENTRAPixel,Size,0.45X0.45X0.45mmSlice,Nr,180TR,5.4msTE,2.1msST,142”High,Spatial,ResolutionD. 扰相GRE-T1WI显示关节软骨优点：成像速度快对关节软骨、半月板、椎间盘显示较好有利于陈旧出血的显示缺点：对其他结构显示欠佳对磁场不均匀比较敏感弥漫性毛细血管扩张症FSE,T2WIGRE,T2*WISiemens,OPEN,0.2T扰相GRE-2D-T2*WITR640msTE36msFlip,angle20半月板破裂SIEMENSTrue,FISPPHILIPS,Balance,FFEGE,

18、FIESTA,Fast,Imaging,Employing,Steady,State,Acquisition2、平衡式稳态自由进动序列在层面选择方向、相位编码方向及频率编码方向3个方向都利用反向梯度进行相位重聚，达到纵向磁化矢量和横向磁化矢量真正的稳态。优点：组织结构显示好血管都呈均匀高信号液体显示为很高信号成像速度快（0.510秒）缺点：软组织T2对比差磁化敏感伪影颅脑超快速成像腹部结构成像心血管电影3D采集用于内耳水成像3D超快速采集用于无创性冠脉成像临床应用：True,FISPT2*WI应用于颅脑Siemens,1.5TTR10msTE3msThickness6mmMatrix51251

19、2NEX2TA10秒HCC门脉瘤栓十二指肠乳头癌输尿管癌FIESTA序列的软组织对比极差呼吸触发FSE,T2WI+FSFIESTA,心脏电影成像RCALADLADRCA冠状动脉成像l自由感应衰减序列自由感应衰减序列l自旋回波类序列自旋回波类序列自旋回波序列自旋回波序列快速自旋回波及其衍生序列快速自旋回波及其衍生序列单次激发快速自旋回波序列单次激发快速自旋回波序列l反转恢复类序列反转恢复类序列反转恢复序列反转恢复序列快速反转恢复序列快速反转恢复序列l梯度回波类序列梯度回波类序列GRE序列基本知识序列基本知识扰相扰相GRE（2D、3D、3D容积内插快速容积内插快速GRE）稳态自由进动稳态自由进动GRE平衡式稳态自由进动平衡式稳态自由进动GRE磁化准备磁化准备GRE序列序列其他其他GRE序列（序列（PSIF、DESS、MEDIC、MERGE、COSMIC等）等）lPropeller（Blade）序列）序列lEPI序列序列lPRESTO、GRASE