MRI常用序列及其應(yīng)用-課件

MRI常用序列及其應(yīng)用2020/11/241什么是序列（Sequence）?2020/11/242精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”4MR信號與下列因素有關(guān)：質(zhì)子密度T1、T2值化學(xué)位移相位運動上述每個因素對MR信號的貢獻(xiàn)受RF脈沖的調(diào)節(jié)、所用的梯度以及信號采集時刻的控制。MR成像過程中，RF脈沖、梯度、信號采集時刻的設(shè)置參數(shù)的組合稱為脈沖序列（PulseSequence）2020/11/245MRI序列的分類2020/11/246用射頻脈沖（180度）產(chǎn)生回波的序列用讀出（頻率編碼）梯度切換產(chǎn)生回波的序列同時有自旋回波和梯度回波的序列自旋回波序列SpinEcho,SE梯度回波序列GradientRecalledEcho,GRE雜合序列HybridSequence脈沖激發(fā)后直接采集自由感應(yīng)衰減信號自由感應(yīng)衰減序列FreeInductionDecay，F(xiàn)ID2020/11/247一、自由感應(yīng)衰減序列2020/11/248二、自旋回波類序列2020/11/2491、自旋回波序列2020/11/2410自旋回波（spinecho，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2020/11/241190度脈沖激發(fā)組織產(chǎn)生橫向磁化矢量SE序列圖180度脈沖的作用？？？2020/11/241290度激發(fā)脈沖關(guān)閉后，所產(chǎn)生的橫向磁化矢量很快衰減－－自由感應(yīng)衰減（FID）2020/11/2413橫向磁化矢量的衰減是由于質(zhì)子失相位2020/11/2414質(zhì)子失相位的原因質(zhì)子小磁場的相互作用造成磁場不均勻（隨機）－－真正的T2弛豫主磁場的不均勻（恒定），后者是造成質(zhì)子失相位的主要原因1+2產(chǎn)生的橫向磁化矢量衰減實際上為T2*弛豫180度復(fù)相脈沖可以抵消主磁場恒定不均勻造成的信號衰減，從而獲得真正的T2弛豫圖像2020/11/2415312412341234231490度脈沖180度脈沖180度脈沖可使因主磁場恒定不均勻造成失相質(zhì)子的相位重聚，產(chǎn)生自旋回波。2020/11/2416復(fù)相脈沖的作用模擬2020/11/2417T2*與T2的差別用180度復(fù)相脈沖采集回波（MR信號）的序列稱為自旋回波序列（SE序列）2020/11/241890180回波回波90180TETRTE：回波時間TR：重復(fù)時間SE序列結(jié)構(gòu)2020/11/2419TR決定圖像的T1成分TE決定圖像的T2成分很長的TR－－所有的組織T1完全弛豫－剔除圖像的T1弛豫差別很短的TE可基本剔除圖像的T2成分2020/11/2420長TR（>2000ms）長TE（>50ms）T2WI2020/11/2421T2WI腦水90180回波90180回波2020/11/2422Mxy100%時間（ms）選擇合適長的TE獲得最好的T2對比合適長的TET2對比一般TE選擇兩種組織生物T2值附近可獲得最好的T2對比2020/11/2423短TR（200-500ms）短TE（<20ms）T1WI2020/11/2424T1WI脂水平衡狀態(tài)90縱向弛豫90T1WI2020/11/2425T1WI9090180回波脂水90180回波2020/11/2426Mz100%時間（ms）T1對比合適短的TR選擇合適短的TR獲得最好的T1對比一般TR選擇兩種組織生物T1值附近可獲得最好的T1對比2020/11/2427長TR（>2000ms）短TE（<20ms）PD2020/11/2428PDWI90180回波90180回波2020/11/2429短TR（200-500ms）、短TE（<20ms）長TR（>2000ms）、長TE（>50ms）長TR（>2000ms）、短TE（<20ms）T1WIT2WIPDT1WIT2WIPD2020/11/2430SE序列的特點目前最常用的T1WI序列組織對比良好，SNR較高，偽影少信號變化容易解釋T2WI少用SE序列（太慢、偽影重）掃描時間2-5分鐘臨床應(yīng)用最常用于顱腦、骨關(guān)節(jié)軟組織、脊柱腹部已經(jīng)逐漸被GRE序列取代2020/11/2431SE序列對比參數(shù)調(diào)整TR越長，SNR越高TE越長，SNR越低T1WI最短TETR300-800ms，盡量接近組織的T1值T2WI（很少用）TR>2000msTE接近或略長于組織的T2值2020/11/2432左枕葉腦膿腫SE－T1WISE-T1WI增強掃描2020/11/24332020/11/24342、快速自旋回波序列GE：FSE（fastspinecho）西門子：TSE（turbospinecho）飛利浦：

TSE（turbospinecho）其他名稱：弛豫增強快速采集

RARE：RapidAcquisitionRelaxationEnhancement2020/11/2435SEFSE2020/11/2436SE與FSE序列主要不同點SE序列一次90度射頻脈沖激發(fā)后只采集一個自旋回波FSE序列一次90度射頻脈沖激發(fā)后采集多個自旋回波2020/11/2437回波1回波2回波5回波4K頻率K相位回波390°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°ESETL＝5有效TETRFSE序列的結(jié)構(gòu)和K空間填充2020/11/2438FSE序列特殊參數(shù)回波鏈長EchoTrainLength，ETL90度脈沖后用180度脈沖所采集回波的數(shù)目也稱時間因子回波間隙echospace,ES回波鏈中，兩個回波中點的時間間隔稱為回波間隙2020/11/243990°回波1回波2回波5回波4回波3180°180°180°180°180°90°ESETL＝5有效TETRFSE序列回波鏈中各回波的強度及TE不同100%時間（ms）MxyTE1TE2TE3TE4TE5回波1強度回波2強度回波3強度回波4強度回波5強度2020/11/2440FSE序列的特點快速成像其他參數(shù)不變的前提下，速度增高的倍數(shù)等于ETL對磁場不均勻性不敏感不易產(chǎn)生磁敏感偽影組織對比降低回波鏈中每個回波信號的TE不同圖像的模糊（Blurring）回波鏈中每個回波的幅度不同，圖像重建時會出現(xiàn)相位錯誤脂肪組織信號強度增高J-偶聯(lián)效應(yīng)磁化轉(zhuǎn)移效應(yīng)造成其他組織部分飽和而信號降低組織的T2值所有延長延長30%左右能量沉積（SAR值）增加2020/11/2441FSE序列圖像上脂肪組織信號增高SET2WI，TR=2500毫秒TE=80毫秒FSET2WI，TR=2500毫秒TE=80毫秒，ETL=102020/11/2442可進行T1WI、T2WI、PDWI加權(quán)成像的原理與SE序列基本相同T1WITE最短TR接近組織T1值T2WITR>2000msTE目標(biāo)組織T2+30%FSE序列的加權(quán)成像及基本對比參數(shù)2020/11/2443

ETL越長

成像越快圖像SNR越低圖像T2對比越差圖像的模糊效應(yīng)越重脂肪信號越亮

SAR值越高ES越小圖像對比增加圖像模糊效應(yīng)減輕允許的更長的ETL磁化轉(zhuǎn)移效應(yīng)增加脂肪信號越高

SAR值越高FSE序列重要參數(shù)改變產(chǎn)生的效果2020/11/2444ETL改變對圖像對比的影響ETL=15ETL=32ETL=128擾相GRET1WI2020/11/2445根據(jù)回波鏈長度（ETL）

FSE－T1WI（ETL＝2-4）短回波鏈FSE－T2WI（ETL＝5-10）中等長度回波鏈FSE－T2WI（ETL＝10-20）長回波鏈FSE－T2WI（ETL>20）FSE序列的分類2020/11/2446（1）FSE-T1WI序列由于SE-T1WI圖像質(zhì)量好，對比佳，時間不太長，因而仍是臨床上最常用的T1WI序列。FSE-T1WI在臨床上相對較少使用。FSE-T1WI的ETL常為2-4臨床應(yīng)用：脊柱脊髓四肢關(guān)節(jié)心臟成像盆腔成像2020/11/2447FSE-T1WI的優(yōu)缺點優(yōu)點：

比SE-T1WI快速，甚至可以屏氣掃描缺點：由于回波鏈的存在，圖像受T2污染，T1對比降低與GRE－T1WI相比速度還不夠快2020/11/2448屏氣掃描23秒，ETL=3FSE-T1WI的應(yīng)用2020/11/2449FSE-T1WI的應(yīng)用2020/11/2450（2）短ETL的FSE-T2WIETL=5-10優(yōu)點：快速(2-7分）、T2對比與SE序列相近缺點：運動偽影（胸腹部）臨床應(yīng)用（當(dāng)ES較長時，ES>15ms）：顱腦常規(guī)T2WI呼吸觸發(fā)或?qū)Ш交夭═2WI序列用于腹部成像盆腔骨關(guān)節(jié)2020/11/24512020/11/24522020/11/24532020/11/2454（3）中ETL的FSE-T2WIETL＝10-20優(yōu)點：掃描速度快（1-5分鐘）缺點：T2對比不及SE或短回波鏈的FSE-T2WI但當(dāng)ES較小時其T2對比仍可滿足臨床需求運動偽影2020/11/2455臨床應(yīng)用老機型或低場機，ES較大時重點顯示解剖結(jié)構(gòu)的部位（如脊柱、骨關(guān)節(jié)）本身T2對比較好的器官（如前列腺）新機型，ES較短時，是全身最常用的T2WI顱腦腹部及盆腔脊柱脊髓骨關(guān)節(jié)軟組織2020/11/24562020/11/2457FSE－T2WI2020/11/24582020/11/2459ETL>20有效TE常大于100ms優(yōu)點：成像快(20-30S)，可屏氣掃描缺點：T2對比較差；屏氣不好者仍有偽影（4）長ETL的FSE-T2WI臨床應(yīng)用胸腹部的屏氣T2WI在肝臟用于囊性、實性病變的鑒別診斷3D水成像其他需要重T2加權(quán)的部位2020/11/2460TSE-T2WI,ETL=29，屏氣23秒2020/11/2461常規(guī)選擇中短ETL中等T2權(quán)重（TE=70-90ms）必要時加掃長ETL長TE屏氣序列（TE=120-150ms）呼吸觸發(fā)TE=84ms屏氣TE=152ms2020/11/24622020/11/2463SingleShotFSE（SS-FSE）不同公司的名稱SIEMENS－－－SS-TSEPHILIPS－－－SSh-TSEGE－－－－－SS-FSE3、單次激發(fā)FSE2020/11/2464FSESS-FSE2020/11/24652020/11/2466一次90度脈沖激發(fā)后利用連續(xù)的聚焦脈沖采集填充K空間所需的全部回波信號只能用于T2WI，不能進行T1WI成像參數(shù)TR：無窮大；部分設(shè)備上設(shè)置的TR多為時間順序上相鄰兩層采集開始點的時間間隔TE：通常采用很長的TE為降低SAR值，聚焦脈沖角度常縮小到120-160度單次激發(fā)FSE2020/11/2467單次激發(fā)FSE聚焦脈沖角度需降低2020/11/2468單次激發(fā)FSE所謂“TR”2020/11/2469優(yōu)點：快速（單層圖像采集1秒以內(nèi)）缺點：軟組織T2對比差，T2加權(quán)太重，除較純的水外，其他組織的信號幾乎完全衰減用途：水成像，尤其是MRCP、MRM單次激發(fā)FSE的特點和應(yīng)用2020/11/2470SS-FSE，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝1秒2020/11/2471神經(jīng)源性膀胱2020/11/2472SS-FSE，一次投射成像MRMTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝5秒2020/11/2473半傅立葉技術(shù)+單次激發(fā)技術(shù)+快速自旋回波優(yōu)點：快速（1秒以內(nèi)）有效TE較短（<70ms）有利于軟組織成像（與SS-FSE相比）幾乎無運動偽影和磁敏感偽影缺點：T2對比不及SE及呼吸激發(fā)FSE半傅里葉采集SS-FSE2020/11/2474HASTE的K空間填充NXNY2020/11/2475不同公司的名稱SIEMENS－－－HASTEPHILIPS－－－SSh-TSE+halfscanGE－－－－－SS-FSE+0.5NEX半傅里葉采集SS-FSE2020/11/2476用途：腹部屏氣T2WI（加脂肪抑制可增加對比）MRCP、MRU心臟快速成像顱腦、脊柱超快速T2WI（躁動病人）半傅里葉采集SS-FSE2020/11/2477HASTE用于顱腦T2WITSE-T2WIHASTE-T2WI2020/11/2478HASTE-T2WI，單層掃描時間0.8秒2020/11/2479呼吸觸發(fā)FSE-T2WI與HASTE-T2WI序列的比較呼吸觸發(fā)FSET2WIHF-SS-FSET2WI2020/11/2480膽總管下端結(jié)石SS-TSEProjectionMRCPHASTET2WIMRCPRawImage2020/11/2481HASTEMRCP原始薄層圖像膽總管癌2020/11/2482HF-SS-FSE序列用于小腸成像2020/11/2483SIEMENS－－IRPHILIPS－－IRGE－－－－IRIR

＝InversionRecovery4、反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列2020/11/2484激發(fā)角度越大，縱向弛豫所需時間越長激發(fā)角度越大，T1成分越大，T1對比越大90度脈沖能產(chǎn)生最大的橫向磁化矢量180度脈沖產(chǎn)生反向的縱向磁化矢量2020/11/2485Time（ms）縱向磁化矢量90度脈沖后的縱向弛豫與90度脈沖相比，180度脈沖能將組織的縱向弛豫差別增加1倍，也就是說T1對比增加1倍Time（ms）180度脈沖后的縱向弛豫縱向磁化矢量2020/11/2486180°180°180°90°反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列結(jié)構(gòu)圖FIDEchoTITETRIR=180°預(yù)脈沖＋SE自旋回波2020/11/2487SE序列的T1對比決定于TR，選用的TR接近于組織的T1值可獲得較好的T1對比。IR序列的T1對比決定于TI，選用的TI接近于組織的T1值可獲得更好的T1對比。與SE序列一樣，IR序列應(yīng)選用盡量短的TE盡量剔除T2弛豫對圖像對比的影響。IR序列中，TR應(yīng)盡量長（TR－TI>5T1），至少與T2WI的TR一樣長。2020/11/2488IR序列的優(yōu)點：T1對比很好IR序列的缺點：掃描時間很長（長TR）臨床應(yīng)用增加T1對比，特別是腦灰白質(zhì)對比STIR脂肪抑制T1WI，不宜用于增強掃描2020/11/2489IRT1WITE選擇最短（全回波）TR大于2000ms0.5T以下的設(shè)備，TI應(yīng)設(shè)置在400-600ms1.5T的設(shè)備上，TI應(yīng)該設(shè)置在700900ms3.0T的設(shè)備上，TI應(yīng)該設(shè)置在8001000msSTIR脂肪抑制T1WITE選擇最短（全回波）TR大于2000ms0.5T以下的設(shè)備，TI設(shè)置在90-140ms1.5T的設(shè)備上，TI設(shè)置在150170ms3.0T的設(shè)備上，TI設(shè)置在170190msIR序列的對比參數(shù)2020/11/2490IR-T1WI,冠狀面Philips公司IR-T1WI，橫斷面Siemens公司SE-T1WI橫斷面Siemens公司2020/11/2491SIEMENS－－TIRPHILIPS－－IR-TSEGE－－－－IR-FSETIR＝TurboInversionRecovery5、快速翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列2020/11/2492SIEMENS－－TIR/TIRMPHILIPS－－IR-TSE/TIRGE－－－－IR-FSE/FIRTIR＝TurboInversionRecovery2、快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列2020/11/2493TI有效TETR90180反轉(zhuǎn)180反轉(zhuǎn)180聚焦180聚焦180聚焦180聚焦180聚焦快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列結(jié)構(gòu)快速自旋回波IR-FSE=180度反轉(zhuǎn)脈沖+FSE2020/11/2494Time（ms）180度脈沖后的縱向弛豫Mz脂肪水肝臟組織選擇不同TI抑制不同的組織2020/11/2495IR-TSE可采用不同的TI選擇性地抑制一定T1值的組織信號TR足夠長的前提下（TR>5T1），抑制某種組織信號的TI值等于該組織T1的69％（70％）抑制脂肪的TI＝225ms×70%＝157.5ms抑制純水的TI＝3500ms×70％＝2500ms選擇不同TI抑制不同的組織2020/11/2496脂肪抑制（shortTIinversionrecovery,STIR）T2WI黑水作用（fluidattenuatedinversionrecovery,FLAIR）----T2-FLAIR雙反轉(zhuǎn)及三反轉(zhuǎn)IR-FSE序列IR-FSET1WI----T1-FLAIRIR-FSE序列的臨床應(yīng)用2020/11/2497用于脂肪抑制低場設(shè)備偏中心部位（如肩關(guān)節(jié)等）形態(tài)不規(guī)則的部位（如頸部軟組織）對比參數(shù)（骨關(guān)節(jié)為例）TR一般大于2000ms，至少大于1500msETL=5-15有效TE=40-80ms3.0T：TI=150180ms1.01.5T：TI=150170ms0.5T以下：TI=90140ms（1）STIRT2WI2020/11/2498STIR-TSE-T2WISTIR2020/11/2499TIR－T2WISTIRTI＝150msTR＝6000msETL＝11TE＝90msMatrix＝256×192Nex＝2TA＝3分30秒2020/11/24100用于純水樣成分的抑制顱腦最常用暴露被腦脊液掩蓋的病灶初步判斷病灶的T1值是否接近于純水增強后FLAIR對比參數(shù)（骨關(guān)節(jié)為例）有效TE=100-120msETL=20-40（GE設(shè)備無需用戶設(shè)置，根據(jù)有效TE設(shè)備自動設(shè)置）TI3.0T：22002800ms1.01.5T：20002500ms0.5T以下：18002000msTR一般大于4倍TI，至少大于3倍TI（2）T2-FLAIR2020/11/24101FLAIR序列TSE-T2WIFLAIR(TIR)，TI=2500ms2020/11/24102T2WI與T2FLAIR序列的比較FSE-T2WIFLAIR(TIR)SE-T1WI增強2020/11/24103（3）雙反轉(zhuǎn)或三反轉(zhuǎn)FIR一般的FIR序列每執(zhí)行一次只使用1個180°反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖可以在序列每執(zhí)行一次使用2個或3個180°反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖，被稱為雙反轉(zhuǎn)或三反轉(zhuǎn)脈沖技術(shù)利用這種技術(shù)可以依據(jù)TI值的不同選擇性抑制2種或3種組織的信號2020/11/241042020/11/24105多反轉(zhuǎn)FIR序列的應(yīng)用腦白質(zhì)/灰質(zhì)分離成像（雙反轉(zhuǎn)）心臟及血管黑血成像（雙反轉(zhuǎn)）心臟及血管黑血成像+脂肪抑制（三反轉(zhuǎn)）2020/11/24106雙反轉(zhuǎn)FIR序列進行腦灰白質(zhì)分離成像腦白質(zhì)圖成像參數(shù):TR=14450ms，TI1=3700ms，TI2=525ms，TE＝20ms；腦灰質(zhì)圖成像參數(shù):TR=10500ms，TI1=3400ms，TI2=325ms，TE＝20ms。飛利浦3.0T掃描機2020/11/24107雙反轉(zhuǎn)/三反轉(zhuǎn)心臟黑血成像雙反轉(zhuǎn)黑血三反轉(zhuǎn)黑血+壓脂T1WIPDWIT2WI2020/11/24108（4）T1-FLAIRFIRT1WIIR+短回波鏈FSE利用IR預(yù)脈沖增加T1對比FSE采集縮短了采集時間T1對比高于SE但低于IR對比參數(shù)TI700-900ms（3.0T）650-750ms（1.5T）450-500ms（0.3T）TR2.5-3倍TI太長和太短的TR都會影響水信號的抑制TE盡量短（<20ms）2020/11/24109IRT1WIFIRT1WISET1WIT1-FLAIR的組織對比2020/11/24110三、梯度回波類序列2020/11/24111GRE序列是最常用的快速成像序列之一，利用梯度場的反向切換產(chǎn)生回波，它的序列結(jié)構(gòu)特點是：短TR和小偏轉(zhuǎn)角（<90°）去相位聚相位2020/11/24112SEGRE2020/11/24113利用小角度激發(fā)更短的TR和TE2020/11/24114SIEMENS－FLASHfastlowangleshotPHILIPS－FFEfastfieldechoGE－－－SPGRspoiledgradientrecalledacquisitioninsteadystate1、擾相GRE序列2020/11/24115在每個回波采集后，利用一個高強度的擾相梯度使殘留的橫向磁化矢量失相位。2020/11/24116(1)、擾相GRE-T1WI腹部屏氣擾相GRE-T1WI擾相GRE-2D,擾相GRE-3DMRA超快速擾相GRE-3D對比增強MRA骨關(guān)節(jié)擾相GRE-2D,擾相GRE-3D-T1WI2020/11/24117A、腹部屏氣擾相GRE-T1WI臨床上最常用的腹部快速T1WI序列掃描參數(shù)：TR80-150msTE4.2ms左右（1.5T）激發(fā)角度：60-90度優(yōu)點：掃描速度快組織T1對比好缺點：屏氣不好有偽影臨床應(yīng)用：常規(guī)上、中腹部T1WI（肝膽胰脾腎）抑脂掃描清楚顯示胰腺動態(tài)增強掃描2020/11/24118擾相GRE-T1WI用于肝臟平掃和動態(tài)強化2020/11/24119擾相GRE-T1WI肝臟動態(tài)增強掃描擾相GRE-T1WI平掃擾相GRE-T1WI動態(tài)增強動脈期2020/11/24120擾相GRE-T1WI顯示膽固醇性結(jié)石2020/11/24121脂肪抑制擾相GRE-T1WI清楚顯示胰腺擾相GRE-T1WI擾相GRE-T1WI+FS2020/11/24122擾相GRE-T1WI顯示腎臟病變2020/11/24123B.擾相GRE序列MRATOF-MRA或PC-MRATR＝20-40msTE＝7ms2D或3D3D-TOFMRA2020/11/241242020/11/24125T2加權(quán)像T1加權(quán)像2D-PCMRA2020/11/241263D-TOFHR-MRA腦血管畸形（A-VM）2020/11/24127C.擾相GRE-3D對比增強MRA極短的TR、TETR:3-10msTE:1-3ms極快的掃描速度6-25秒采集15-50層，可進行屏氣掃描可采用減影技術(shù)減低背景信號2020/11/241282020/11/241293DHRCEMRASenseNVCoil-8Sense3CENTRAPixelSize0.45X0.45X0.45mmSliceNr180TR5.4msTE2.1msST1’42”HighSpatialResolution2020/11/241302020/11/24131正常手CE-MRA雷若氏病2020/11/24132D.擾相GRE-T1WI顯示關(guān)節(jié)軟骨2020/11/24133（2）、擾相梯度回波T2*WI成像參數(shù)：TR300-800msTE15~40ms激發(fā)角度<30度臨床應(yīng)用：椎間盤病變半月板病變陳舊出血病變優(yōu)點：成像速度快對關(guān)節(jié)軟骨、半月板、椎間盤顯示較好有利于陳舊出血的顯示缺點：對其他結(jié)構(gòu)顯示欠佳對磁場不均勻比較敏感2020/11/24134彌漫性毛細(xì)血管擴張癥FSET2WIGRET2*WI2020/11/24135擾相GRE-T2*W用于脊柱頸椎間盤橫斷面顯示較好胸、腰椎間盤顯示不如TSE-T2WI序列椎管內(nèi)結(jié)構(gòu)顯示不如TSE-T2WI序列，特別是矢狀面2020/11/24136Siemens