磁共振檢查技術(shù)-脈沖序列.ppt

,磁共振檢查技術(shù)-脈沖序列,一、常用脈沖序列及其應(yīng)用(第一節(jié)) 二、成像參數(shù)的選擇（第二節(jié)） 三、流動(dòng)現(xiàn)象的補(bǔ)償技術(shù)（第二節(jié)） 四、偽影的補(bǔ)償技術(shù)（第二節(jié)） 五、MRI對(duì)比劑的應(yīng)用（第二節(jié)） 六、人體各解剖部位MRI檢查技術(shù)示例 七、MRA的臨床應(yīng)用 八、心臟的MR檢查 九、MR水成像技術(shù)及其臨床應(yīng)用 十、MRS臨床應(yīng)用實(shí)例 十一、功能MRI（fMRI）,重點(diǎn)講述,簡(jiǎn)單講述 見(jiàn)光盤(pán),（第三節(jié)）,SE脈沖序列,GRE脈沖序列,IR脈沖序列 (標(biāo)準(zhǔn)IR，快速I(mǎi)R，STIR，F(xiàn)LAIR等),EPI技術(shù),常用序列是MRI（基本原理 ）技術(shù)的重要部分，它控制著系統(tǒng)施加RF脈沖梯度和數(shù)據(jù)采集的方式， 并因此決定圖像的加權(quán)、圖像質(zhì)量以及顯示病變的敏感性。,1、常規(guī)SE脈沖序列 2、FSE脈沖序列,1、常規(guī)GRE脈沖序列 2、GRASS脈沖序列 3、擾相GRE脈沖序列 4、SSFP 5、快速GRE成像序列,第一節(jié) 常用脈沖序列及其應(yīng)用,頭部2WI、T1WI,腹部2WI、T1WI,頭部MRA,腹部MRCP,本節(jié)課的主要內(nèi)容,1.掌握三大基本序列（SE、IR、GRE）的基 本成像原理、分類(lèi)及特點(diǎn)。,2.掌握三大序列（SE、IR、GRE）的主要的 參數(shù)，如FSE的回波鏈（ETL），IR的反 轉(zhuǎn)時(shí)間（TI時(shí)間），GRE的翻轉(zhuǎn)角（FA）,3.了解EPI序列的基本成像原理及特點(diǎn)。,2. 脈沖序列的基本成像原理涉及物理知識(shí)較多。參考醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)有關(guān)章節(jié)。,學(xué)習(xí)脈沖序列的難點(diǎn),脈沖序列的種類(lèi)多，且不同生產(chǎn)廠家在序 列的命名上各有差異，如快速自旋回波：通用公司（GE）為FSE，飛利浦（Philips）為及西門(mén)子（Siemens）為T(mén)SE。,掃描序列名稱,GE signa 1.5T MR 脈沖序列,兩個(gè)問(wèn)題的回答,2. 為什么水在2WI為高信號(hào)影，脂肪為高信號(hào)影，肝為低信號(hào)影。,為什么水在1WI為低信號(hào)影，脂肪為高信號(hào)影。,三組主要概念,T1及T2時(shí)間,TR及TE時(shí)間,T1WI、T2WI、PDWI,場(chǎng)強(qiáng)為1.0T時(shí)不同組織的弛豫時(shí)間,Mz,T1（縱向弛豫時(shí)間）：90脈沖停止后，Mz達(dá)到其最終平衡狀態(tài)63%的時(shí)間。 T2（橫向弛豫時(shí)間）： 90脈沖停止后，Mxy衰減到原來(lái)值的37%的時(shí)間。,M,M,T1 63,T2 37 ,核磁弛豫,90 脈沖 180脈沖,“90 pulse”,“180 pulse”,90RF的特點(diǎn)：Mxy衰減快，信號(hào)難以采集，自由感應(yīng)衰減（FID）,180RF的特點(diǎn)：1、Mxy重聚焦，信號(hào)得以采集，2、在TE/2激發(fā),Mxy,Mxy,Mz,Mz,去相位,復(fù)相位,（一）常規(guī)SE脈沖序列 1、單回波：90RF激勵(lì)脈沖180重聚相位脈沖回波 短TR、短TET1WI 長(zhǎng)TR、長(zhǎng)TET2WI 長(zhǎng)TR、短TEPDWI 2、雙回波：90RF激勵(lì)脈沖180重聚相位脈沖回波 （PDWI） 180重聚相位脈沖回波（T2WI） 短TR、短TET1WI 長(zhǎng)TR、長(zhǎng)TET2WI 長(zhǎng)TR、短TEPDWI,一、SE脈沖序列,TR（repetition time)：兩個(gè)90脈沖之間的時(shí)間為重復(fù)時(shí)間。 TE （echo time)： 90脈沖至測(cè)量回波時(shí)間稱為回波時(shí)間。,MRI儀的接收線圈檢測(cè)不到宏觀縱向磁化矢量（Mz）而只能檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)的宏觀橫向磁化矢量（Mxy）。 采集信號(hào)時(shí)組織中旋轉(zhuǎn)的宏觀橫向磁化矢量（Mxy）越大，產(chǎn)生的磁共振信號(hào)越強(qiáng)。,“90 pulse”,Mz,SE序列T1加權(quán)成像（T1WI）,選擇短TR短TE（如500ms/20ms） 1、TR較短時(shí)， 90脈沖后T1時(shí)間較長(zhǎng)的組織（如水）的Mz大部分尚未恢復(fù)，TE/2處（10ms）激發(fā)180脈沖后在聚焦Mxy小，測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度較小。而T1時(shí)間較短的組織（如脂肪）則相反。 2、T1WI主要反映組織間Mz的大小，受T2值影響小，主要體現(xiàn)T1值。,Mxy,FID,SE信號(hào),SE-T1WI：TR560ms TE=20ms,SE-T1WI：TR500ms TE=25ms,SE序列T2加權(quán)成像（T2WI）,選擇長(zhǎng)TR長(zhǎng)TE （如2500ms/100ms） 1、TR較長(zhǎng)時(shí)， 90脈沖后各種組織的Mz基本恢復(fù)， T1對(duì)圖像的影響減少。 2、T2長(zhǎng)的組織（如水）在180脈沖后在聚焦Mxy大，測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度高。 T2短的組織（如骨組織）相反。,Mxy,Mz,T2長(zhǎng),T2短,“180 pulse”,SE-T2WI：TR2000ms TE=90ms,SET2WI：TR2000ms TE=90ms,SE序列質(zhì)子密度加權(quán)成像（PDWI）,選擇長(zhǎng)TR短TE （如2500ms/30ms） 1、TR較長(zhǎng)時(shí)， 90脈沖后各種組織的Mz基本恢復(fù)， T1對(duì)圖像的影響減少。 2、TE短時(shí)，T2值影響不大，這時(shí)的MR圖像上信號(hào)強(qiáng)度差別主要由組織間質(zhì)子密度不同所致。 3、T2WI的第一個(gè)回波或第二個(gè)回波形成的圖像就是PDWI（雙回波）,SE-PDWI：TR2000ms TE=30ms,SEPDWI：TR2000ms TE=25ms,SE序列不同加權(quán)像與TR、TE的關(guān)系,SE-T1WI：TR560ms TE=20ms,SE-T2WI：TR2000ms TE=90ms,SE-PDWI：TR2000ms TE=30ms,SE序列在頭部的應(yīng)用,SE序列在頭部T1增強(qiáng)的應(yīng)用,SET1WI增強(qiáng),SET1WI增強(qiáng),T1FLAIRT1WI平掃,FSET2WI平掃,單回波T1WI：TR500ms TE=25ms,雙回波PDWI：TR2000ms TE=25ms,雙回波T2WI：TR2000ms TE=90ms,SE序列在上腹部的應(yīng)用,SE序列的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：圖像質(zhì)量高，用途廣，可獲得對(duì)顯示病變敏感 的真正T2WI。 T1WI顯示：解剖結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)掃描（短T1效應(yīng)） T2WI顯示：病變的水腫和液體 PDWI顯示：效果較差，應(yīng)用較少。 缺點(diǎn)：掃描時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),SE的掃描時(shí)間TR相位編碼次數(shù)NEX,（二）FSE脈沖序列 在一次90RF脈沖后施加多次180重聚相位脈沖，取得多次回波。 90RF激勵(lì)脈沖180重聚相位脈沖回波180重聚相位脈沖回波180重聚相位脈沖,ESP：回波間隔 ETL：回波鏈長(zhǎng)度,ESP：回波間隔，ESP縮短，允許更長(zhǎng)的回波鏈，幾何變形小，層 面間隔縮短。 ETL（each train length）：回波鏈長(zhǎng)度，n（ETL）個(gè)180o脈沖。,FSE的掃描時(shí)間TR相位編碼次數(shù)ETLNEX,回波鏈（ETL）,Image A: ETL = 3 Image B: ETL = 6 Image C: ETL= 12,ETL與掃描時(shí)間,掃描時(shí)間 ：3分40秒,掃描時(shí)間 ：1分55秒,掃描時(shí)間 ：1分鐘,SE與FSE比較,SE序列一個(gè)TR時(shí)間內(nèi)只產(chǎn)生一個(gè)回波充填于K-空間內(nèi),FSE序列一個(gè)TR時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)回波充填于K-空間內(nèi),掃描時(shí)間TR相位編碼次數(shù)/ETL激勵(lì)次數(shù)（NEX）,FSE-T1WI：TR400ms TE= 11.8ms ETL=3,FSE-T2WI：TR4800ms TE= 115.3ms ETL=19,FSE-PDWI：TR4800ms TE= 38.2ms ETL=19,短TR、短TET1WI,長(zhǎng)TR、長(zhǎng)TET2WI,長(zhǎng)TR、短TEPDWI,具有多個(gè)再聚焦回波的自旋回波 回波鏈（ETL） 圖像質(zhì)量由回波間隔（ESP）決定,FSE脈沖序列特點(diǎn),縮短掃描時(shí)間,FSE序列的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：掃描時(shí)間顯著縮短，重T2成像(水成像)； 聯(lián)合呼吸觸發(fā)應(yīng)用于胸腹檢查；磁敏感效 應(yīng)差對(duì)金屬不敏感，應(yīng)用于有假牙、節(jié)育 環(huán)的部位。 缺點(diǎn)：ETL增大，圖像模糊；磁敏感效應(yīng)差對(duì)出 血不敏感；流動(dòng)和運(yùn)動(dòng)偽影增加。,FSET1WI,FSET2WI,FSET1WI,FSET2WI,FSE序列可直觀細(xì)致顯示軟骨、筋膜、韌帶的成像序列,FSE序列可直觀細(xì)致顯示軟骨、筋膜、韌帶的成像序列,FSE-XL FRFSE-XL SSFSE FSE - IR SSFSE-IR,FSE家族,SSFSE特點(diǎn),快速掃描 - 應(yīng)用于躁動(dòng)、 不合作的患者 超重度T2圖像 - MRCP 2D采集模式,2DSSFSEMRU,掃描時(shí)間：？,1秒,TE Changes with SSFSE,Image A: TE = 423 ms Image B: TE = 740 ms Image C: TE= 1199 ms,TE控制著橫向磁化恢復(fù)的程度，因而決定著圖像的T2加權(quán)程度,二、IR脈沖序列 IR脈沖序列，180反轉(zhuǎn)脈沖90RF激勵(lì)脈沖180重聚相位脈沖回波。取得良好的T1對(duì)比，主要用于獲取重T1WI。,給予180脈沖之后，磁化矢量由z軸正方向翻轉(zhuǎn)到負(fù)方向上，各種組織進(jìn)行T1馳豫，脂肪（T1值180ms）恢復(fù)最快，某一點(diǎn)時(shí)，脂肪在z軸上的分量為Mz=0，此時(shí)施加90o脈沖，在xy平面上脂肪沒(méi)有分量，其它組織有分量，xy平面上的分量決定信號(hào)的強(qiáng)度，因此，脂肪沒(méi)有信號(hào)，得到的圖像為脂肪抑制圖像，即STIR；同理，可得到水的抑制圖像，稱為T(mén)2FLAIR 。TI為750ms時(shí)，灰白質(zhì)的對(duì)比最好，稱T1FLAIR。,-900,M,反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）,水,IRSE=RF180 + SE,TI=150ms, 脂肪抑制（STIR） TI=2100ms, 水抑制 (T2FLAIR) TI=750ms, 灰白質(zhì)對(duì)比 (T1 FLAIR),脂肪,TI,灰白質(zhì),FSE-IR=RF180 + FSE,TI時(shí)間：time of inversion，反轉(zhuǎn)時(shí)間,從180反轉(zhuǎn)脈沖90RF激勵(lì)脈沖的時(shí)間,90o,180o,90o,TI,TI=0.69T1,TR相同 TI不同 A:100ms B:140ms C:300ms D:600ms,TI 時(shí)間,STIR 1.5T = 145-160ms 1.0T = 120-130ms 05.T = 90-100ms 0.2T = 70-90ms,FLAIR 1.5T = 2500ms 1.0T = 2200ms 05.T = 2000ms 0.2T = 1500ms,脂肪抑制,水抑制,FSE-IR分類(lèi),T1FLAIR: TI=750ms 灰白對(duì)比 T2FLAIR: TI=2000-2200ms 水抑制 STIR: TI=150ms 脂肪抑制,T1 FLAIR,SE-T1WI：TR560ms TE=20ms,T1FLAIR-T1WI：TR2190ms TE=20ms TI750ms,T1 FLAIR,FLAIR 或液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列是FSE-IR 的一種，在保持T2對(duì)比度的同時(shí)抑制CSF信號(hào)，可用來(lái)觀察臨近CSF區(qū)域的中等T2信號(hào)病變組織。,FLAIR（T2FLAIR）,T2FLAIR： TR8002ms TE=161ms TI2200ms,STIR（壓脂序列）,TR2000ms TE=30ms TI=110ms(0.5T),TR2500ms TE=40ms TI=110ms(0.5T),TR3400ms TE=39ms TI=150ms(1.5T),T1FLAIR、SE序列在頭部T1增強(qiáng)的應(yīng)用,T1FLAIR,SE,IR序列的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： T1對(duì)比效果好，SNR高； 灰白質(zhì)對(duì)比(T1FLAIR); 脂肪抑制(STIR); 水抑制(T2FLAIR) 缺點(diǎn)：掃描時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)（45min），F(xiàn)SE-IR,由于ETL，掃描時(shí)間縮短。,三、GRE脈沖序列,1、常規(guī)GRE脈沖序列 2、穩(wěn)態(tài)GRE脈沖序列 擾相GRE脈沖序列RF破壞（SPGR，T1-FFE，F(xiàn)LASH） 梯度破壞（MPGR、FLASH） 激勵(lì)后重聚焦GRASS，F(xiàn)FE，F(xiàn)ast MPGR,FISP 激勵(lì)前重聚焦SSFP，PSIF，T2-FFE 全部重聚焦平衡SSFP 3、快速GRE成像序列,(一)常規(guī)梯度回波(GRE)序列,Signal3,T2* Decay,RF,G 頻率編碼,去相位,復(fù)相位,FID,FID,回波,與SE兩個(gè)脈沖成像的方式不同，GRE是用單個(gè)小角度脈沖結(jié)合兩個(gè)反向的梯度場(chǎng)來(lái)成像。 它反映的馳豫主要是T2* 馳豫。SE的180脈沖逆轉(zhuǎn)了T2* 馳豫，反映的是T2馳豫。所以梯度序列SNR，SAR都較SE小。,TR,TR,TE,GRE序列的主要參數(shù),小角度（FA）： 90（或稍大于90 ，但不使用 90） TR：使用一次小角度脈沖激勵(lì)后，在凈磁矢量中仍有相當(dāng)多的縱向磁化被保留，明顯縮短了縱向磁化恢復(fù)所需的時(shí)間，TR明顯縮短（ 50ms）。 TE：通過(guò)選層梯度和讀出梯度的反轉(zhuǎn)產(chǎn)生復(fù)相位，其速度遠(yuǎn)較用180復(fù)相位脈沖快得多，使獲取回波所需的TE明顯縮短（5-10ms）。,M0,Mz,Mxy,GRE-T1WI：TR40ms TE= 4.1ms =70o,GRE-PDWI：TR40ms TE= 4.1ms =10o,GRE-PDWI：TR500ms TE= 20ms =20o,翻轉(zhuǎn)角度和TR決定T1加權(quán)程度，TE決定T2*加權(quán)程度 大翻轉(zhuǎn)角度、短TR、短T2 T1WI 小翻轉(zhuǎn)角度、長(zhǎng)TR、長(zhǎng)T2 T2*WI 小翻轉(zhuǎn)角度、長(zhǎng)TR、短T2 PDWI,FSE-T2WI：TR2000ms TE= 110ms,GRE-T2WI：TR500ms TE= 30ms =20o,0.5TMR,海綿狀血管瘤,SE序列與GRE序列特征比較,(二)穩(wěn)態(tài)GRE脈沖序列,特點(diǎn)：,是一種快速成像方法，幾乎可與EPI技術(shù)相比。 圖像SNR和CNR高，能通過(guò)不同重聚焦回波途徑 增加信號(hào)量。 臨床適用范圍較常規(guī)GRE廣泛。 主要特征是使用短于T2的TR。 FA為3045，TR為20ms50ms，達(dá)到穩(wěn)態(tài)（ Mz與Mxy共存穩(wěn)定狀態(tài)）； FA為30-45，Mxy反饋給Mz的量達(dá)到最大。,穩(wěn)態(tài)GRE脈沖序列特征,各公司GRE脈沖序列對(duì)照表,1、擾相GRE脈沖序列,組成：3045RF，選層、讀出梯度反轉(zhuǎn),去除剩余橫向磁化的方法：,1、RF破壞（SPGR）可用于T1WI和PDWI， 液體呈低信號(hào)，血管呈高信號(hào)。,2、梯度破壞（MPGR）可用于T2*WI。,SPGR 脈沖序列圖,射頻脈沖rf,選層梯度Gz,相位編碼Gy,頻率編碼Gx,數(shù)據(jù)采集,t,數(shù)據(jù)采集之后加“擾相”梯度,time,T2 衰減曲線,T2* 衰減曲線,回波,Gx,下一次激發(fā)后，前一次激發(fā)中殘存的橫向磁化繼續(xù)進(jìn)行T2*馳豫，造成T2*對(duì)比增大。這會(huì)影響T1對(duì)比。,MPGR 序列,GRE和SPGR的圖像對(duì)比度,GRE序列采用小的FA（2030 ）和較長(zhǎng)的TR（200-600ms）來(lái)獲得T2*加權(quán)。 SPGR序列采用較大的FA（30-50 ）和短的TR（40-60ms）來(lái)獲得T1加權(quán)。,GRE T2*,SPGR T1,肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描三期圖像-3D SPGR,Dual-Echo FSPGR (雙回波) 顯示脂肪肝,GRE和SPGR的圖像特點(diǎn)及臨床應(yīng)用,通過(guò)縮短TR，從而大大縮短成像時(shí)間。因而適用于快速掃描和定位像。 對(duì)磁場(chǎng)不均勻和磁化效應(yīng)很敏感，因而在鐵質(zhì)沉積部（如基底節(jié)、亞急性出血部位）和磁敏感系數(shù)差異較大的部位（如空氣/組織、骨/組織交界面）信號(hào)低。 通過(guò)調(diào)節(jié)TR、TE和FA可產(chǎn)生各種組織的對(duì)比。如T1、T2*和質(zhì)子加權(quán)。 SNR較低。,2、激勵(lì)后重聚焦GRASS脈沖序列,組成：3045RF，選層、讀出梯度及相位重繞梯度反轉(zhuǎn) TR：20ms50ms 穩(wěn)定狀態(tài)：縱向磁化與橫向磁化共存的狀態(tài),3、激勵(lì)前重聚焦SSFP脈沖序列,耳蝸前庭神經(jīng),4、全部重聚焦（FIESTA，平衡SSFP）,GRE序列的擴(kuò)展，不斷密集施加小角度脈沖和成對(duì)梯度，并采集梯度回波,GRE序列的前若干次脈沖都不進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 反轉(zhuǎn)角應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)闹担垣@得最大的SNR 提供T2*對(duì)比，通過(guò)調(diào)節(jié)角也可實(shí)現(xiàn)T1對(duì)比,FIESTA,3D FIESTA 采集時(shí)間 3 min 53,3D FSE 采集時(shí)間 6 min 02,FIESTA的優(yōu)勢(shì),肝硬化、肝右葉肝癌、右葉門(mén)靜脈癌栓,FIESTA FA：550,主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤,下側(cè)