脈沖序列及其應(yīng)用課件

1、MRI檢查技術(shù)第三篇MRI檢查技術(shù)的主要內(nèi)容1、影像顯示：顯示技術(shù) 檢查方法2、生物化學(xué)分析：磁共振波譜分析 (magnetic resonance spectroscopy MRS)一、探索新的成像對比度，提高成像的組織分辨力。二、加快成像的速度。 這兩方面的進步貫穿著磁共振成像的整個過程。但它們都是在磁共振的一些基本掃描序列基礎(chǔ)上通過磁共振硬件的發(fā)展和計算機軟件的突飛猛進來改進而實現(xiàn)的。磁共振技術(shù)發(fā)展的兩個方向：授課內(nèi)容*概述*磁共振成像基本原理第十三章 脈沖序列及其應(yīng)用第十四章 MRI檢查方法和對比劑第十五章 MRI檢查的特點和偽影補償技術(shù)第十六章 MRI系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性第十七章

2、MRI檢查技術(shù)的臨床應(yīng)用第十三章 脈沖序列及其應(yīng)用第一節(jié) 脈沖序列的分類及參數(shù)第二節(jié) 常用脈沖序列及其應(yīng)用第三節(jié) 成像參數(shù)的選擇常用脈沖序列及其應(yīng)用脈沖序列：是指具有一定寬度、一定幅度的射頻脈沖與梯度脈沖組成的脈沖序列。MR檢查中反復(fù)施加射頻脈沖RF（radio frequence pulse）的順序。它控制著系統(tǒng)施加RF脈沖、梯度和數(shù)據(jù)采集的方式，并由此決定圖像的加權(quán)、圖像質(zhì)量以及對病變顯示的敏感性。加權(quán)（weighted）：重點、側(cè)重、代表、以誰為主的意思。自旋回波（spin echo，SE）序列結(jié)構(gòu)圖激發(fā)脈沖層面選擇梯度頻率編碼梯度相位編碼梯度MR信號一、 脈沖序列的分類2、 按序列用途

3、分類： 1）通用序列 （自旋回波序列、梯度回波序列等） 2）專用序列 （心臟電影序列、脂肪抑制序列、偽影補償序列等） 一、 脈沖序列的分類3、 按成像速度分類： 1）普通序列 （常規(guī)檢查所用的序列） 2）快速序列 （EPI回波平面成像序列等） 脈沖序列的變量-序列參數(shù)1、900和1800脈沖2、重復(fù)時間 3、回波時間 4、反轉(zhuǎn)時間 5、反轉(zhuǎn)角 6、信號激勵次數(shù) 7、回波鏈長度 8、回波間隔時間 9、有效回波時間 10、K空間 11、T2*效應(yīng) 12、飽和現(xiàn)象二、 脈沖序列的參數(shù)二、 脈沖序列的參數(shù)1、900和1800脈沖：XYZXYZ1800脈沖1800脈沖: 將宏觀磁化矢量M0偏轉(zhuǎn)1800的

4、RF 脈沖，常用相位重聚脈沖二、 脈沖序列的參數(shù)2、重復(fù)時間(repetition time ;TR):是指脈沖序列執(zhí)行一遍所需要的時間，也就是從第一個RF激勵脈沖出現(xiàn)到下一周期同一脈沖出現(xiàn)所經(jīng)歷的時間。 TR與掃描時間成正比二、 脈沖序列的參數(shù)4、反轉(zhuǎn)時間(inversion time ; TI) ：是指反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列中，180反轉(zhuǎn)脈沖與90激勵脈沖之間的時間。反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列的檢測對象: 主要是組織的T1特性。 TI 時間的長短影響圖像信號的對比度二、 脈沖序列的參數(shù)5、反轉(zhuǎn)角：在RF脈沖的激勵下，宏觀磁化強度矢量將偏離靜磁場的方向，其偏離的角度稱為翻轉(zhuǎn)角。翻轉(zhuǎn)角的大小是由RF強度（能量

5、）所決定的。XYZXYZXYZM0B0B1產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)力900脈沖1800脈沖二、 脈沖序列的參數(shù)6、信號激勵次數(shù)（NEX)： 又叫信號采集次數(shù)。他是指每次相位編碼時收集信號的次數(shù)。 NEX與掃描時間成正比二、 脈沖序列的參數(shù)7、回波鏈長度(ETL): 是指掃描層中每個TR時間內(nèi)用不同的相位編碼來采樣的回波數(shù)，即在1個TR時間內(nèi)1800脈沖的個數(shù)。 (也稱快速系數(shù)）90RF脈沖180脈沖180脈沖90RF脈沖TR二、 脈沖序列的參數(shù)8、回波間隔時間(ETS): 是指快速自旋回波序列回波鏈中相鄰兩個回波之間的時間間隔。ETS決定序列回波時間的長短，因而關(guān)系到圖像對比度。90RF脈沖180脈沖180脈

6、沖ETL=325ms50ms75msETS=25ms9、有效回波時間(ETE):是指在最終圖像上反映出來的回波時間。當(dāng)相位編碼梯度的幅度為零或者在零附近時，所采用信號的回波時間就是ETE。有效回波一般位于回波鏈的中點。二、 脈沖序列的參數(shù)90RF脈沖180脈沖180脈沖ETL=330ms60ms90msETE=60ms二、 脈沖序列的參數(shù) 對K空間(K-space)的理解:1. K空間是一種空間，必須填滿后才能得到一幅圖像上的所有信息。它與實際空間的轉(zhuǎn)換是傅立葉變換。2. K空間的數(shù)據(jù)也就是原始數(shù)據(jù)。K空間與病人的內(nèi)部位置無直接關(guān)系。K空間的每個點對整個圖像都有貢獻。K空間的填充方式與所采用的

7、相位編碼的梯度編碼幅度和極性有關(guān)，即相位編碼是完全連續(xù)的，那么K空間的填充也是連續(xù)的。K空間的上半部分與下半部分是對稱的。K-空間中各點的數(shù)據(jù)是沿一定軌跡的順序填充的，這種按某種順序填充的數(shù)據(jù)的方式稱為K-空間的軌跡， K-空間的填充軌跡代表了成像中MR信號的采集過程。二、 脈沖序列的參數(shù)12、飽和現(xiàn)象： 是指在RF作用下低能態(tài)的核吸收能量后向高能量態(tài)躍遷，如果高能態(tài)的核不及時回到低能態(tài)，低能態(tài)的核減少，系統(tǒng)對RF能量的吸收減少或完全不吸收，從而導(dǎo)致磁共振信號減少或消失的現(xiàn)象。 第二節(jié)、常用脈沖序列分類及其應(yīng)用一、SE脈沖序列 二、IR脈沖序列（一）常規(guī)SE （二）FSE三、GRE脈沖序列 四

8、、EPI序列（一）常規(guī)GRE （二）GRASS（三）SPGR（四）SSFP（五）快速GRE序列 一、SE脈沖序列（一）常規(guī)SE序列：序列組成：先使用一次90RF激勵脈沖，間隔數(shù)十毫秒再施加一次180復(fù)相位脈沖使質(zhì)子相位重聚，180脈沖后再間隔數(shù)十毫秒，產(chǎn)生自旋回波信號。 TRTE90RF脈沖單次180脈沖單次自旋回波90RF脈沖常用脈沖序列及其應(yīng)用重復(fù)時間（TR）：從90脈沖開始至下一個90脈沖開始的時間間隔為重復(fù)時間（repetition time；TR）。TR控制著縱向磁化恢復(fù)的程度，因而決定著圖像的T1加權(quán)程度（T1對比）。 回波時間（TE）：從90脈沖開始至獲取回波的時間間隔為回波時間

9、（echo time；TE）。TE控制著橫向磁化衰減的程度，因而決定著圖像的T2加權(quán)程度（T2對比）。 一、SE脈沖序列（一）常規(guī)SE序列：長TR90RF脈沖180脈沖90RF脈沖180脈沖短TE長TE質(zhì)子密度T2雙回波SE序列B090脈沖180脈沖180復(fù)相位脈沖的作用：由于磁場的不均勻性，使質(zhì)子的進動變得不同步，故而失去相位一致性，簡稱為“失相”， 橫向磁化矢量（MXY）強度由大變小，最終為零，即恢復(fù)為縱向矢量。若在橫向磁化矢量（MXY）尚未完全消失之前施加一個180復(fù)相位脈沖，可使相位離散的質(zhì)子群在XY平面相位重新趨向一致，這稱為“復(fù)相”。 橫向磁化矢量（MXY）強度又恢復(fù)到接近90RF

10、脈沖后的強度，這時產(chǎn)生自旋回波信號。90RF激勵脈沖的作用：質(zhì)子吸收能量，縱向磁化減少氫質(zhì)子開始同相進動產(chǎn)生橫向磁化TRTE90RF脈沖單次180脈沖單次自旋回波90RF脈沖SE序列組織的信號強度（S）可用Bloch方程表示：TRT1TET2常用脈沖序列及其應(yīng)用f(H)為氫質(zhì)子密度函數(shù)；g(V)為流速的函數(shù)，穩(wěn)態(tài)組織的g(V)=1。T1越短-信號越強，T1越長-信號越弱T2越長-信號越強，T2越短-信號越弱氫質(zhì)子密度越大，信號越強SSE =f(H)g(V)(1e )e磁化強度時間T1曲線組織的縱向磁化向量由零恢復(fù)到63%時的時間稱之為縱向馳豫時間，由于縱向馳豫涉及到原子的晶格，所以又稱自旋-晶

11、格馳豫時間，簡稱T163%磁化強度T2曲線時間橫向磁化向量由最大值衰減至37% 的時間叫橫向馳豫時間，又稱自旋-自旋馳豫時間，簡稱T237%磁化強度T1 + T2曲線時間常用脈沖序列及其應(yīng)用縱向磁化時間T1曲線常用脈沖序列及其應(yīng)用不同的組織具有不同T1時間 組織T1值 (ms)脂肪150腦白質(zhì)510腦灰質(zhì)760水腫區(qū)900腦脊液2650T1T1T2曲線時間橫向磁化常用脈沖序列及其應(yīng)用T2T2不同的組織具有不同T2時間 組織T2值 (ms)脂肪60腦白質(zhì)67腦灰質(zhì)77水腫區(qū)126 腦脊液180TR1TR2AB哪個TR可產(chǎn)生A與B的更好對比？短TR增加T1對比長TR減少T1作用ABTE1TE2哪個

12、TE可產(chǎn)生A與B的更好對比？長TE可增加T2組織對比短TE可降低T2組織對比TRTET1 加權(quán)像短TR：300 600ms短TE:10 20ms常用脈沖序列及其應(yīng)用TRT1TET2SSE =f(H)g(V)(1e )eT2信號幅度短TE短TRT1TRTET2 加權(quán)像長TR:2000 4000ms長TE:80 120ms常用脈沖序列及其應(yīng)用TRT1TET2SSE =f(H)g(V)(1e )e長TET1T2長TR信號幅度質(zhì)子加權(quán)像長TR:2000 4000ms短TE:10 20msTRT1TET2SSE =f(H)g(V)(1e )e T1加權(quán)具有較高的信噪比，顯示解剖結(jié)構(gòu) T1加權(quán)是增強檢查的

13、常規(guī)序列，因為順磁性對比劑具有短 T1增強效應(yīng) T2加權(quán)易于顯示水腫和液體，成高信號。 PD加權(quán)顯示血管結(jié)構(gòu)。常用脈沖序列及其應(yīng)用常規(guī)SE脈沖序列的特點： 臨床上用途最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)成像序列 優(yōu)點：缺點：主要是掃描時間長。SE中的掃描時間掃描時間 = TR Ny NEX Ny ：相位編碼數(shù) NEX：number of excitation激勵次數(shù)常用脈沖序列及其應(yīng)用基本原理：先使用一次90T2WI RF激勵脈沖后，每次間隔特定的時間連續(xù)施加多個180復(fù)相位脈沖，取得多次回波并進行多次相位編碼，即在一個TR期間內(nèi)能完成多條K空間的數(shù)據(jù)采集，使掃描時間大為縮短。180脈沖180脈沖常用脈沖序列及其應(yīng)用

14、90RF脈沖180脈沖180脈沖（二）FSE脈沖序列 掃描時間 = TR 相位編碼次數(shù) / 快速系數(shù) 激勵次數(shù) 回波鏈： 多次180脈沖組成回波鏈。 回波鏈長度（快速系數(shù)）： 180脈沖次數(shù) 有效回波時間： FSE序列中回波信號之間的TE不同，將其中決定FSE圖像對比的回波時間稱為有效回波時間。常用脈沖序列及其應(yīng)用有效回波時間: 就是用決定圖像對比的K-空間的中心部分所對應(yīng)的回波時間來確定的。如果具有質(zhì)子密度依賴性的、較早出現(xiàn)的回波被編碼在K-空間中央部分，則TEeff短，得到的圖像為質(zhì)子密度加權(quán)像；如果具有T2依賴性較晚出現(xiàn)的回波被編碼在K-空間中央部分，則圖像為T2加權(quán)像。常用脈沖序列及其

15、應(yīng)用快速系數(shù)越大則回波次數(shù)就越多，掃描時間就越短，但信號成分就會更混雜。這主要因為TE信號成分增多。對T2加權(quán)影響不顯著，但在T1加權(quán)和質(zhì)子加權(quán)時，將產(chǎn)生T2加權(quán)成分，因而一般選擇適當(dāng)?shù)妮^小的快速系數(shù)。快速系數(shù) ?90RF脈沖180脈沖180脈沖180脈沖180脈沖常用脈沖序列及其應(yīng)用掃描時間短，能夠提供比較典型的質(zhì)子密度加權(quán)和重T2加權(quán)圖像，便于顯示病變。FSE脈沖序列的特點優(yōu)點:常用脈沖序列及其應(yīng)用缺點： 流動偽影大，無法與呼吸補償聯(lián)用胸腹檢查時運動偽影加大； 在T2加權(quán)圖像上脂肪為高信號，難與水腫鑒別，必要時要進行抑脂技術(shù)進行補償；常用脈沖序列及其應(yīng)用 快速系數(shù)大時信號成分復(fù)雜，圖像模糊

16、； 磁敏感效應(yīng)降低,因而對出血不敏感。 二、反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列（inversion recovery,IR）典型IR序列包括一個180反轉(zhuǎn)脈沖，一個90激勵脈沖，一個180復(fù)相位脈沖。90RF脈沖180脈沖180脈沖TITRTE回波常用脈沖序列及其應(yīng)用反轉(zhuǎn)時間（time of inversion;TI）：從180反轉(zhuǎn)脈沖開始至90脈沖開始的時間間隔為反轉(zhuǎn)時間?；驹恚合仁褂靡淮?80反轉(zhuǎn)脈沖使全部質(zhì)子的凈磁矢量反轉(zhuǎn)180，達到完全飽和；繼而當(dāng)質(zhì)子的縱向磁化恢復(fù)一定時間后，施加一次90脈沖，使已恢復(fù)的縱向反轉(zhuǎn)為橫向磁化，以后再施加一次180復(fù)相位脈沖，取得自旋回波 90RF脈沖180脈沖180脈

17、沖TITRTE回波脂肪水TI常用脈沖序列及其應(yīng)用 TI的長度是IR脈沖序列圖像對比的主要決定因素。 TI的長度決定了質(zhì)子在縱向磁化恢復(fù)量的差異。掃描參數(shù)：TITETR重T1加權(quán)400800ms1020ms2000msPDWI1800ms1020ms2000ms病理加權(quán)400800ms70ms2000ms常用脈沖序列及其應(yīng)用 IR脈沖序列主要獲取重T1加權(quán)，以顯示解剖。IR脈沖序列的特點：T1對比效果好，SNR高時間比較長。（ 5分鐘15分鐘）優(yōu)點：缺點：常用脈沖序列及其應(yīng)用TI值：正好脂肪縱向磁化恢復(fù)為0。作用：抑制脂肪的短T1高信號。短T1高信號來源：脂肪、亞急性期出血、富含蛋白質(zhì)的液體、其

18、他順磁性物質(zhì)。 不可以用在增強序列兩種IR回波序列常用脈沖序列及其應(yīng)用 STIR脈沖序列：抑脂序列特殊的TI值（2200ms）使腦脊液信號被抑制，用于T2加權(quán)和PD加權(quán)中，中樞神經(jīng)系統(tǒng)應(yīng)用價值較大常用脈沖序列及其應(yīng)用 FLAIR脈沖序列：液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列 三、GRE脈沖序列 GRE脈沖序列由于掃描速度快且能提供較滿意的信噪比，因而成為目前臨床應(yīng)用最廣泛的掃描技術(shù)之一。且有多種類型，其中常規(guī)GRE脈沖序列最為成熟，臨床應(yīng)用最廣。常用脈沖序列及其應(yīng)用 三、GRE脈沖序列（一）常規(guī)GRE脈沖序列（二）相位重聚GRE脈沖序列（三）矢相位GRE脈沖序列（四）相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點回波

19、FIDFID頻率編碼去相位 復(fù)相位 TETRRFRF常用脈沖序列及其應(yīng)用基本原理：序列由小于90的脈沖激勵和讀出梯度的反轉(zhuǎn)構(gòu)成。由于是梯度復(fù)相位產(chǎn)生回波，故稱GRE。（一）常規(guī)GRE脈沖序列 對原理的理解：讀出梯度的反轉(zhuǎn)的作用：克服梯度場帶來的相位離散，使質(zhì) 子相位重聚產(chǎn)生回波。（類似SE 180反轉(zhuǎn)脈沖） 讀出梯度反轉(zhuǎn)產(chǎn)生復(fù)相位快-TE明顯縮短小角度脈沖：縱向磁化矢量損失少-縮短了縱向磁化恢復(fù)時間-TR明顯縮短-掃描時間縮短 部分縱向磁化矢量轉(zhuǎn)為橫向磁化-接受MR信號減少-SNR下降GRE序列通過讀出梯度反轉(zhuǎn)產(chǎn)生相位重聚僅能補償梯度場引起的相位離散，不能補償主磁場不均勻引起的相位離散，因此只

20、能獲取FID信號，即T2* 常用脈沖序列及其應(yīng)用GRE脈沖序列中的組織對比 翻轉(zhuǎn)角TRTET1加權(quán)70110短短T2*加權(quán)520 短長PD加權(quán)520 短短 在GRE序列中：翻轉(zhuǎn)角決定T1加權(quán)程度；TE決定T2*加權(quán)程度大翻轉(zhuǎn)角（700-1100）突出T1對比；小翻轉(zhuǎn)角（50-200）T1對比消失長TE（15-25ms）突出T2*對比；短 TE（5-10ms）T2*對比不明顯 GRE脈沖序列的特點優(yōu)點：1、用比SE序列短的多的TR可獲得T2加權(quán)像2、用接近90的小角度翻轉(zhuǎn)脈沖可獲得T1加權(quán)像，小角 度翻轉(zhuǎn)可縮短掃描時間缺點：1、產(chǎn)生偽影磁化敏感偽影（氣-骨、腦脊液腦組織）2、 SNR較差常規(guī)GR

21、E脈沖序列的應(yīng)用腹部快速成像骨關(guān)節(jié)病變血管成像 三、GRE脈沖序列（一）常規(guī)GRE脈沖序列（二）相位重聚GRE脈沖序列（三）矢相位GRE脈沖序列（四）相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點（二）相位重聚GRE脈沖序列1、GRASS脈沖序列穩(wěn)態(tài)梯度回返采集序列2、SSFP穩(wěn)態(tài)自由進動序列1、GRASS脈沖序列穩(wěn)態(tài)梯度回返采集序列序列組成： 一次300-450脈沖、讀出梯度反轉(zhuǎn)、相位編碼梯度反轉(zhuǎn)TRRF回波FID相位編碼反轉(zhuǎn)梯度讀出1、GRASS脈沖序列基本概念：1、剩余橫向磁化：序列中使用短于組織T1和T2的TR，使序 列重復(fù)前仍有部分橫向磁化沒有衰減。2、穩(wěn)定狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)）：縱向磁化與橫向磁化共

22、存的狀態(tài)。 （翻轉(zhuǎn)角30-450、TR為20-50ms）3、橫向相干：當(dāng)剩余橫向磁化與下一次RF脈沖激發(fā)后產(chǎn)生的 橫向磁化相重疊時。4、GRASS序列用相位編碼梯度反轉(zhuǎn)使剩余橫向磁化疊加到 新的橫向磁化上（相干），經(jīng)讀出梯度反轉(zhuǎn)產(chǎn)生GRE， 得到T2*WI像。1、GRASS脈沖序列GRASS序列的特點及掃描參數(shù)：優(yōu)點：1、使具有長T2的組織、成分顯示為高信號，增加影像對比。2、具有使血管、脊髓、關(guān)節(jié)成像的效應(yīng)，可確定血管是否開 放或某一區(qū)域是否有液體。3、對流動敏感，可獲得良好的血管像。4、用于逐層采集或3D容積采集。5、掃描時間短，可屏氣掃描。缺點：1、2D采集時SNR低；2、磁敏感性增加；

23、3、梯度噪聲強掃描參數(shù)：翻轉(zhuǎn)角30-450、TR為20-50ms、 TE為15-25ms2、SSFP穩(wěn)態(tài)自由進動序列構(gòu)成： 每一TR期間均由一次300-450RF脈沖和反轉(zhuǎn)梯度構(gòu)成、并使用20-50ms的TR獲得穩(wěn)定狀態(tài)。 在該序列的連續(xù)過程中，每一次RF脈沖中所含有的能使磁矩翻轉(zhuǎn)180的RF波成分將對前一次RF脈沖產(chǎn)生的FID進行相位重聚，并通過反轉(zhuǎn)梯度使該相位重聚過程加速，在下一次RF脈沖開始前獲取信號。TRRF1RF2含180脈沖RF3實際TE梯度反轉(zhuǎn)有效TE回波FID2、SSFP穩(wěn)態(tài)自由進動實際TE（或TE）:從獲取SE到下一次RF脈沖開始之前 的時間間隔。有效TE：從RF開始到它產(chǎn)生

24、的FID經(jīng)過去相位、相位 重聚過程后取得SE時的時間間隔。 有效TE=（2TR）-實際TE2、SSFP穩(wěn)態(tài)自由進動SSFP目前常用的是平衡穩(wěn)態(tài)進動快速成像序列FIESTA（GE公司）TrueFISP（西門子公司）BalancedFFE（飛利普公司）序列特點：1、通過一系列梯度反轉(zhuǎn)使復(fù)雜的信號發(fā)生橫向 相干 和相位重聚，產(chǎn)生一個類似于自旋回波 （SE）的脈沖序列，最后以GRE形式取得信號。 2、TETR（比2TR小9ms） 3、經(jīng)歷兩、三個TR后獲取信號，產(chǎn)生明顯的T2 加權(quán)效果，獲取T2對比圖象穩(wěn)態(tài)進動序列的優(yōu)勢TR縮短時信號強度不受影響，因此可在很短的時間內(nèi) 運行且不產(chǎn)生對SNR的影響。選層

25、梯度和讀出梯度均采用1-2-1平衡設(shè)計，可以消除 勻速血流產(chǎn)生的相位差。FastCineTE=2.7ms TR=7.3msFiesta FastCineTE=2.7ms TR=7.3ms2、SSFP穩(wěn)態(tài)自由進動SSFP優(yōu)缺點：優(yōu)點：1、掃描時間短 2、信號對比強，可獲得真正的T2加權(quán)效果。缺點：1、SNR降低 2、降低了對流動的敏感性臨床應(yīng)用：用于腦、心血管系統(tǒng)、關(guān)節(jié)成像； 可進行2D、3D容積成像 三、GRE脈沖序列（一）常規(guī)GRE脈沖序列（二）相位重聚GRE脈沖序列（三）矢相位GRE脈沖序列（四）相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點序列組成：一次300-450脈沖、讀出梯度反轉(zhuǎn)構(gòu)成。通過

26、RF破壞（SPGR）-RF擾相或梯度破壞（MPGR）-梯度擾相去除剩余橫向磁化對圖象的影響。（三）矢相位GRE脈沖序列1、RF破壞（SPGR）-RF擾相：原理：序列每次重復(fù)時，均使用具有特殊相位的RF脈沖，接 收線圈僅能接收由該次RF激勵所產(chǎn)生的并具有特殊相 位的橫向磁化感應(yīng)的信號，不能接收其它相位上剩余 橫向磁化，使剩余橫向磁化被刪除。 T1WI、PDWI掃描參數(shù)：翻轉(zhuǎn)角30-450、TR為20-50ms、短 TE為5-10ms（最大T1對比）優(yōu)點：1、可獲得屏氣下的T1WI；2、2D、3D容積采集 3、3D容積采集時SNR高，顯示解剖效果好，腦和MRA應(yīng)用價值高 缺點： 1、2D采集時SN

27、R低；2、磁敏感性增加；3、梯度噪聲強（三）矢相位GRE脈沖序列2、梯度破壞（MPGR）-梯度擾相：原理：該序列通過層面選擇梯度、相位編碼梯度、頻率編碼 梯度反轉(zhuǎn)使剩余橫向磁化在下一次脈沖開始時矢相位， 達到去除橫向磁化的目的。 MPGR在去除剩余磁化上沒有SPGR徹底，信號中T2*成分較多掃描參數(shù)：當(dāng)翻轉(zhuǎn)角50-200、TR為200-500ms、TE為20-50ms（T2*WI）（三）矢相位GRE脈沖序列 三、GRE脈沖序列（一）常規(guī)GRE脈沖序列（二）相位重聚GRE脈沖序列（三）矢相位GRE脈沖序列（四）相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點（四）相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點1、

28、相同點： 序列中都是使用短于組織T1和T2的TR獲得穩(wěn)態(tài)， 通 過讀出梯度反轉(zhuǎn)相位重聚獲取GRE，得到T2*WI對比。 穩(wěn)定狀態(tài)下連續(xù)RF脈沖產(chǎn)生兩種信號： 1）FID信號：直接來源于RF脈沖的激勵 2）SE信號：形成過程復(fù)雜。第一次RF產(chǎn)生FID、第二次RF作用下相位重聚、第三次RF開始時達到相位重聚產(chǎn)生的SE -刺激回波（Hahn回波）（四）相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點2、主要區(qū)別：1） GRASS脈沖序列通過梯度反轉(zhuǎn)獲取的是GRE，其信號來自FID和剩余橫向磁化在RF相位重聚作用下產(chǎn)生SE,既FID+SE；2）SSFP：獲得的是SE信號，即僅由剩余橫向磁化的SE構(gòu)成。 （FID

29、僅是剩余橫向磁化的來源）3）失相位脈沖序列（ SPGR 、MPGR ）：通過梯度反轉(zhuǎn)獲得 的也是GRE，但其信號僅來源于FID,剩余橫向磁 化被破壞（RF破壞或梯度破壞）GRE技術(shù)信噪比對比噪聲比說明GRASS最高T2*加權(quán)最好保持穩(wěn)態(tài)磁化分量SPGR中等T1加權(quán)最好毀損穩(wěn)態(tài)磁化分量SSFP最低產(chǎn)生T2加權(quán)梯度恢復(fù)SE、TRTE2TR四、EPI序列回波平面成像（EPI）目前成像速度最快的技術(shù)本質(zhì)；一種數(shù)據(jù)的采集方式。特點：在一次TR期間內(nèi)（約100毫秒）利用振蕩的梯度 場連續(xù)采集一系列梯度回波，將全部數(shù)字化空間 信息編碼到回波信號中，重建一個平面的MR圖像。回波平面成像（EPI）EPI的類型：

30、1、單次激勵EPI（信號強度低、對比差、視野受 限、磁敏感偽影顯著） 2、多次激勵EPI及分段采集EPI恒定相位編碼梯度（constant) 間斷性相位編碼梯度（blip) EPI序列方式：EPI幾乎可與所有常規(guī)序列進行組合1、SE-EPI（在900-1800RF后進行平面回波數(shù)據(jù)采集，獲得含 有SE的T2WI效應(yīng)的圖像）2、GER-EPI（獲得含有GRE的T2*WI效應(yīng)的圖像）3、IR-EPI （獲得含有IR SE的T1WI效應(yīng)的圖像）回波平面成像（EPI）回波平面成像（EPI）EPI的優(yōu)點： 1、掃描時間短（30-100毫秒），成像質(zhì)量高 2、可最大限度去除運動偽影（如心臟和呼吸運動） 3

31、、能夠?qū)崿F(xiàn)無運動偽影的質(zhì)子密度、T1、T2加權(quán)圖像 4、能夠研究器官的功能 5、可提高圖像的空間分辨率應(yīng)用限制：1、高度的磁敏感偽影2、產(chǎn)生化學(xué)位移（抑制水、脂肪）3、SNR比常規(guī)的低4、對設(shè)備的要求嚴格：1）高性能的梯度系統(tǒng)（梯度上升時間、切換率等） EPI要求梯度磁場的峰值強度要大于25mT/m。2）對主磁場的均勻性嚴格要求（主磁場要非常均勻） 3）高性能快速的計算機系統(tǒng)回波平面成像（EPI）回波平面成像（EPI）EPI的臨床應(yīng)用：1、腦DWI成像2、腦PWI成像3、以超快速方式進行心臟和腹部無運動為影成像4、無心臟運動偽影冠脈成像5、在一個心動周期心臟電影成像6、心肌灌注成像7、實時MR

32、I8、介入MRI彌散成像小結(jié)常規(guī)SE脈沖序列的組成SE序列中TR和TE的概念及其在組織對比中的作用FSE序列中掃描時間與哪些因素有關(guān)FSE序列中有效TE、回波鏈長度的概念應(yīng)用 IR脈沖序列的組成IR序列中TI的概念STIR和FLAIR序列中TI 的取值GRE常規(guī)序列的組成第十三章 脈沖序列及其應(yīng)用第一節(jié) 脈沖序列的分類及參數(shù)第二節(jié) 常用脈沖序列及其應(yīng)用第三節(jié) 成像參數(shù)的選擇第三節(jié) 成像參數(shù)的選擇一、成像參數(shù)與圖像質(zhì)量二、成像參數(shù)的選擇成像參數(shù)的選擇一、成像參數(shù)與圖像質(zhì)量 脈沖序列是由一系列的參數(shù)構(gòu)成的 初級參數(shù)：可以直接設(shè)定的參數(shù) （TE、TR、NEX、翻轉(zhuǎn)角等）二級參數(shù)：由初級參數(shù)導(dǎo)出并加以

33、限定的參數(shù) （圖像對比度、空間分辨率、信噪比等）信號的本質(zhì)：凈磁化矢量在橫向進動時在接收線圈內(nèi) 感應(yīng)出的電壓MRI成像的基礎(chǔ)噪聲主要來源：磁體內(nèi)的病人、系統(tǒng)的背景噪聲，即 病人的體質(zhì)結(jié)構(gòu)、檢查部位和系統(tǒng)固 有的電子學(xué)噪聲-對MRI成像的干擾SNR：用于描述實際信號中有用信號和混雜隨機信號 的相對分布（二級參數(shù)）。 即有用信號與背景噪聲之比。一、與圖像質(zhì)量有關(guān)的成像參數(shù)（一）SNR（信噪比）影響信號量的主要因素：（1） 成像區(qū)的質(zhì)子密度； （2）體素（voxel）的大小； （3） TR、TE和翻轉(zhuǎn)角度；（4） NEX； （5）接受帶寬； （6）線圈類型。質(zhì)子密度低的區(qū)域 如 ：致密骨、肺-低信號

34、-SNR低-MR有局限性 質(zhì)子密度高的區(qū)域 如： 腦、軟組織-高信號-SNR高-MRI有優(yōu)勢 短T1、長T2值的組織： 不同加權(quán)圖象上信號強度高- SNR高1、被檢組織特性的影響（質(zhì)子密度）一、與圖像質(zhì)量有關(guān)的成像參數(shù)2、體素大小的影響象素(pixel)：構(gòu)成MRI圖像的基本單位。圖像矩陣 =頻率編碼次數(shù)相位編碼次數(shù)象素的面積 = FOV / 矩陣一、與圖像質(zhì)量有關(guān)的成像參數(shù) 體素容積=象素的面積 層厚 = 層厚 層厚層厚層厚FOV、層厚-與體素容積成正比-與SNR成正比象素面積-與體素容積成正比-與SNR成正比矩陣大小-與體素容積成反比-與SNR成反比頻率編碼次數(shù) 相位編碼次數(shù)FOV層厚=

35、6 mm層厚= 3 mm層厚與SNR成正比FOV=260260 mmFOV=220220 mmFOV與SNR成正比一、與圖像質(zhì)量有關(guān)的成像參數(shù)3、TR、TE和反轉(zhuǎn)角三者除影響圖像的加權(quán)外，也影響SNR，因而也影響圖像質(zhì)量 TR：決定縱向恢復(fù)的量，決定下一次能有多少縱向磁化轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向磁化并產(chǎn)生信號。 磁化強度時間T1曲線TR的影響長 TR 更多的橫向磁化矢量 信號多 SNR 高短 TR 較少的橫向磁化矢量 信號少 SNR 低長TE 衰減量增多 信號量少 SNR下降 短TE 衰減量減少 信號量多 SNR提高信號幅度短TE（第一次回波）長TE（第二次回波）TE的影響 TE：TE決定橫向磁化衰減的量。

36、 控制有多少縱向磁化轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向磁化。 90全部磁化變?yōu)闄M向30小部分磁化變?yōu)闄M向角度大 信號量大 SNR 高角度小 信號量小 SNR 低翻轉(zhuǎn)角的影響900SE序列比GRE序列 SNR 高 4、NEX 平均次數(shù)（number of signal averages;NSA）數(shù)據(jù)采集的重復(fù)次數(shù)，或每一條K空間線數(shù)據(jù)填充的重復(fù)次數(shù)。噪聲與信號同向-強度增加（反之信號強度減弱）信號由被掃描物體的固有特征決定的-空間位置固定噪聲在發(fā)生的時間上具有隨機性-發(fā)生的位置不固定 （增加NEX可降低噪聲對圖像的影響）SNR變化與NEX的平方根成正比 如：NEX增加到4次-SNR增加1倍掃描時間增加4倍一、與圖像質(zhì)量

37、有關(guān)的成像參數(shù) 5、接受帶寬-讀出梯度采樣頻率的范圍減少接受帶寬 -采樣速度減慢-接受噪聲相對減少 -SNR增高例如：接受帶寬 減少一半-SNR大約增加40%-采樣時間、化 學(xué)位移偽影增加一般情況下接受帶寬是固定的（如16kHz、32kHz） 6、線圈類型 線圈的幾何形狀和尺寸-直接影響信號的接受量-也影響 SNR。信號受噪聲干擾的程度-與線圈包含的組織容積有關(guān)線圈的敏感容積-取決于線圈的大小和形狀常用的線圈，如：體線圈、頭線圈、表面線圈體線圈容積最大-接收的噪聲較多-SNR低表面線圈較小貼近體表最大限度接收MR信號-SNR高 選擇合適的線圈-影響信號的接收量-影響SNRSE脈沖序列， 合適的

38、線圈 SNR高矩陣大，F(xiàn)OV小，層面薄 SNR低TR短，TE長 SNR低NEX減少 SNR低總結(jié)（二）圖像對比度對比噪聲比：圖像中相鄰組織、結(jié)構(gòu)間SNR的差異性，即 CNR=SNR(A)SNR(B)一、與圖像質(zhì)量有關(guān)的成像參數(shù)SNR（A）SNR（B）決定不同組織、 結(jié)構(gòu)以及病變的可辨認性CNR依賴于不同組織、結(jié)構(gòu)及病變MR信號特征上的差異，即T1 、T2 、質(zhì)子密度。1、TR的影響（1）對T1對比度影響：TR值越長-縱向磁化就恢復(fù)得越充分-當(dāng)所有組織都充分馳豫后-各種組織將發(fā)出沒有差別的信號，組織間的對比度就無法建立。 因此，對于T1對比度來說， TR的選擇應(yīng)短。短TR時：短T1的組織得到了弛

39、豫（下一次激發(fā)時信號強） 長T1的組織未來得及恢復(fù)（下一次激發(fā)時信號弱）SE序列：TR：T1=0.6-2.5 GRE序列： TR：T11 *組織的T1值具有場強依賴性，場強增加T1延長-須增大TR TR是RF脈沖結(jié)束后縱向磁化恢復(fù)所需的時間1、TR的影響（2）對T2對比度影響： TR較長時可以地得到T2加權(quán)像 用長TR得到T2的加權(quán)像中， T2對比度不僅與組織的T2值有關(guān)，還會受到質(zhì)子密度的影響。組織的T2值對場強的變化不太敏感。2、TE的影響 TE是T2加權(quán)像的控制因素(TE值將影響圖像的T2對比度)當(dāng)TE =T2時，信號強度衰減至初始值的37%當(dāng)TE=2 T2時，信號進一步衰減至初始值的14% TE越長，信號的衰減就越嚴重(回波之前有更多的質(zhì)子矢相位）但是： 雖然組織的信號幅度降低-由于組織的T2不同-一定組織間的對比度（如腦脊液和白質(zhì)）則隨TE的延長而增加長TE：長T2組織（液體組織）信號強度高 短T2組織（韌帶、肌腱）信號強度低3、TI的影響 在IR序列中，圖像的對比度主要受TI的影響*為了抑制脂肪信號時，TI取值應(yīng)非常短-STIR*為了區(qū)分T1值相當(dāng)接近的組織時， TI值就應(yīng)很長-FLAIR（目的：區(qū)分T1值相當(dāng)接近的組織，如：自由水與運動受限制的水）Time （ms）180度脈沖后的縱向弛豫縱向磁化矢量4、翻轉(zhuǎn)角的影響*在GRE序列中: 翻轉(zhuǎn)角的大小決定