MRI常用序列及其应用 PPT课件.ppt

MRI常用序列及其应用 1 什么是序列 Sequence 2 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 PulseSequence 3 MRI序列的分类 4 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SpinEcho SE 梯度回波序列GradientRecalledEcho GRE 杂合序列HybridSequence 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FreeInductionDecay FID 5 一 自由感应衰减序列 6 二 自旋回波类序列 7 1 自旋回波序列 8 自旋回波 spinecho SE 序列结构图 9 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 10 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 11 横向磁化矢量的衰减是由于质子失相位 12 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减 从而获得真正的T2弛豫图像 13 180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 14 复相脉冲的作用模拟 15 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 16 90 180 回波 TE TR TE 回波时间TR 重复时间 SE序列结构 17 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 18 长TR 2000ms 长TE 50ms T2WI 19 T2WI 20 Mxy 100 时间 ms 选择合适长的TE获得最好的T2对比 T2对比 一般TE选择两种组织生物T2值附近可获得最好的T2对比 21 短TR 200 500ms 短TE 20ms T1WI 22 T1WI T1WI 23 T1WI 24 T1对比 选择合适短的TR获得最好的T1对比 一般TR选择两种组织生物T1值附近可获得最好的T1对比 25 长TR 2000ms 短TE 20ms PD 26 PDWI 27 短TR 200 500ms 短TE 20ms 长TR 2000ms 长TE 50ms 长TR 2000ms 短TE 20ms T1WI T2WI PD T1WI T2WI PD 28 SE序列的特点 目前最常用的T1WI序列组织对比良好 SNR较高 伪影少信号变化容易解释T2WI少用SE序列 太慢 伪影重 扫描时间2 5分钟临床应用最常用于颅脑 骨关节软组织 脊柱腹部已经逐渐被GRE序列取代 29 SE序列对比参数调整 TR越长 SNR越高TE越长 SNR越低T1WI最短TETR300 800ms 尽量接近组织的T1值T2WI 很少用 TR 2000msTE接近或略长于组织的T2值 30 左枕叶脑脓肿 SE T1WI SE T1WI增强扫描 31 32 2 快速自旋回波序列 GE FSE fastspinecho 西门子 TSE turbospinecho 飞利浦 TSE turbospinecho 其他名称 弛豫增强快速采集RARE RapidAcquisitionRelaxationEnhancement 33 SE FSE 34 SE与FSE序列主要不同点 SE序列一次90度射频脉冲激发后只采集一个自旋回波FSE序列一次90度射频脉冲激发后采集多个自旋回波 35 回波1 回波2 回波5 回波4 K频率 K相位 回波3 90 回波1 回波2 回波5 回波4 回波3 180 180 180 180 180 90 ES ETL 5 有效TE TR FSE序列的结构和K空间填充 36 FSE序列特殊参数 回波链长EchoTrainLength ETL90度脉冲后用180度脉冲所采集回波的数目也称时间因子回波间隙echospace ES回波链中 两个回波中点的时间间隔称为回波间隙 37 90 回波1 回波2 回波5 回波4 回波3 180 180 180 180 180 90 ES ETL 5 有效TE TR FSE序列回波链中各回波的强度及TE不同 100 时间 ms Mxy TE1 TE2 TE3 TE4 TE5 回波1强度 回波2强度 回波3强度 回波4强度 回波5强度 38 FSE序列的特点 快速成像其他参数不变的前提下 速度增高的倍数等于ETL对磁场不均匀性不敏感不易产生磁敏感伪影组织对比降低回波链中每个回波信号的TE不同图像的模糊 Blurring 回波链中每个回波的幅度不同 图像重建时会出现相位错误脂肪组织信号强度增高J 偶联效应磁化转移效应造成其他组织部分饱和而信号降低组织的T2值所有延长延长30 左右能量沉积 SAR值 增加 39 FSE序列图像上脂肪组织信号增高 SET2WI TR 2500毫秒TE 80毫秒 FSET2WI TR 2500毫秒TE 80毫秒 ETL 10 40 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T2WITR 2000msTE 目标组织T2 30 FSE序列的加权成像及基本对比参数 41 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的效果 42 ETL改变对图像对比的影响 ETL 15 ETL 32 ETL 128 扰相GRET1WI 43 根据回波链长度 ETL FSE T1WI ETL 2 4 短回波链FSE T2WI ETL 5 10 中等长度回波链FSE T2WI ETL 10 20 长回波链FSE T2WI ETL 20 FSE序列的分类 44 1 FSE T1WI序列 由于SE T1WI图像质量好 对比佳 时间不太长 因而仍是临床上最常用的T1WI序列 FSE T1WI在临床上相对较少使用 FSE T1WI的ETL常为2 4临床应用 脊柱脊髓四肢关节心脏成像盆腔成像 45 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GRE T1WI相比速度还不够快 46 屏气扫描23秒 ETL 3 FSE T1WI的应用 47 FSE T1WI的应用 48 2 短ETL的FSE T2WI ETL 5 10优点 快速 2 7分 T2对比与SE序列相近缺点 运动伪影 胸腹部 临床应用 当ES较长时 ES 15ms 颅脑常规T2WI呼吸触发或导航回波T2WI序列用于腹部成像盆腔骨关节 49 50 51 52 3 中ETL的FSE T2WI ETL 10 20优点 扫描速度快 1 5分钟 缺点 T2对比不及SE或短回波链的FSE T2WI但当ES较小时其T2对比仍可满足临床需求运动伪影 53 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 54 55 FSE T2WI 56 57 ETL 20有效TE常大于100ms优点 成像快 20 30S 可屏气扫描缺点 T2对比较差 屏气不好者仍有伪影 4 长ETL的FSE T2WI 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 58 TSE T2WI ETL 29 屏气23秒 59 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 152ms 60 61 SingleShotFSE SS FSE 不同公司的名称SIEMENS SS TSEPHILIPS SSh TSEGE SS FSE 3 单次激发FSE 62 FSE SS FSE 63 64 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 65 单次激发FSE聚焦脉冲角度需降低 66 单次激发FSE所谓 TR 67 优点 快速 单层图像采集1秒以内 缺点 软组织T2对比差 T2加权太重 除较纯的水外 其他组织的信号几乎完全衰减用途 水成像 尤其是MRCP MRM 单次激发FSE的特点和应用 68 SS FSE 一次投射成像MRCPTR无穷大 TE 1100ms扫描时间 1秒 69 神经源性膀胱 70 SS FSE 一次投射成像MRMTR无穷大 TE 1100ms扫描时间 5秒 71 半傅立叶技术 单次激发技术 快速自旋回波优点 快速 1秒以内 有效TE较短 70ms 有利于软组织成像 与SS FSE相比 几乎无运动伪影和磁敏感伪影缺点 T2对比不及SE及呼吸激发FSE 半傅里叶采集SS FSE 72 HASTE的K空间填充 NX NY 73 不同公司的名称SIEMENS HASTEPHILIPS SSh TSE halfscanGE SS FSE 0 5NEX 半傅里叶采集SS FSE 74 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 FSE 75 HASTE用于颅脑T2WI TSE T2WI HASTE T2WI 76 HASTE T2WI 单层扫描时间0 8秒 77 呼吸触发FSE T2WI与HASTE T2WI序列的比较 呼吸触发FSET2WI HF SS FSET2WI 78 胆总管下端结石 SS TSEProjectionMRCP HASTET2WIMRCPRawImage 79 HASTEMRCP 原始薄层图像 胆总管癌 80 HF SS FSE序列用于小肠成像 81 SIEMENS IRPHILIPS IRGE IR IR InversionRecovery 4 反转恢复序列 82 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 83 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 84 反转恢复序列结构图 TI TE TR IR 180 预脉冲 SE 自旋回波 85 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 TR TI 5T1 至少与T2WI的TR一样长 86 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 87 IRT1WITE选择最短 全回波 TR大于2000ms0 5T以下的设备 TI应设置在400 600ms1 5T的设备上 TI应该设置在700 900ms3 0T的设备上 TI应该设置在800 1000msSTIR脂肪抑制T1WITE选择最短 全回波 TR大于2000ms0 5T以下的设备 TI设置在90 140ms1 5T的设备上 TI设置在150 170ms3 0T的设备上 TI设置在170 190ms IR序列的对比参数 88 IR T1WI 冠状面Philips公司 IR T1WI 横断面Siemens公司 SE T1WI横断面Siemens公司 89 SIEMENS TIRPHILIPS IR TSEGE IR FSE TIR TurboInversionRecovery 5 快速翻转恢复序列 90 SIEMENS TIR TIRMPHILIPS IR TSE TIRGE IR FSE FIR TIR TurboInversionRecovery 2 快速反转恢复序列 91 TI 有效TE TR 快速反转恢复序列结构 快速自旋回波 IR FSE 180度反转脉冲 FSE 92 Time 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 93 IR TSE可采用不同的TI选择性地抑制一定T1值的组织信号 TR足够长的前提下 TR 5T1 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TI 225ms 70 157 5ms 抑制纯水的TI 3500ms 70 2500ms 选择不同TI抑制不同的组织 94 脂肪抑制 shortTIinversionrecovery STIR T2WI黑水作用 fluidattenuatedinversionrecovery FLAIR T2 FLAIR双反转及三反转IR FSE序列IR FSET1WI T1 FLAIR IR FSE序列的临床应用 95 用于脂肪抑制低场设备偏中心部位 如肩关节等 形态不规则的部位 如颈部软组织 对比参数 骨关节为例 TR一般大于2000ms 至少大于1500msETL 5 15有效TE 40 80ms3 0T TI 150 180ms1 0 1 5T TI 150 170ms0 5T以下 TI 90 140ms 1 STIRT2WI 96 STIR TSE T2WI STIR 97 TIR T2WISTIRTI 150msTR 6000msETL 11TE 90msMatrix 256 192Nex 2TA 3分30秒 98 用于纯水样成分的抑制颅脑最常用暴露被脑脊液掩盖的病灶初步判断病灶的T1值是否接近于纯水增强后FLAIR对比参数 骨关节为例 有效TE 100 120msETL 20 40 GE设备无需用户设置 根据有效TE设备自动设置 TI3 0T 2200 2800ms1 0 1 5T 2000 2500ms0 5T以下 1800 2000msTR一般大于4倍TI 至少大于3倍TI 2 T2 FLAIR 99 FLAIR序列 TSE T2WI FLAIR TIR TI 2500ms 100 T2WI与T2FLAIR序列的比较 FSE T2WI FLAIR TIR SE T1WI增强 101 3 双反转或三反转FIR 一般的FIR序列每执行一次只使用1个180 反转预脉冲可以在序列每执行一次使用2个或3个180 反转预脉冲 被称为双反转或三反转脉冲技术利用这种技术可以依据TI值的不同选择性抑制2种或3种组织的信号 102 103 多反转FIR序列的应用 脑白质 灰质分离成像 双反转 心脏及血管黑血成像 双反转 心脏及血管黑血成像 脂肪抑制 三反转 104 双反转FIR序列进行脑灰白质分离成像 脑白质图成像参数 TR 14450ms TI1 3700ms TI2 525ms TE 20ms 脑灰质图成像参数 TR 10500ms TI1 3400ms TI2 325ms TE 20ms 飞利浦3 0T扫描机 105 双反转 三反转心脏黑血成像 双反转黑血 三反转黑血 压脂 T1WI PDWI T2WI 106 4 T1 FLAIR FIRT1WIIR 短回波链FSE利用IR预脉冲增加T1对比FSE采集缩短了采集时间T1对比高于SE但低于IR对比参数TI700 900ms 3 0T 650 750ms 1 5T 450 500ms 0 3T TR 2 5 3倍TI太长和太短的TR都会影响水信号的抑制TE尽量短 20ms 107 IRT1WI FIRT1WI SET1WI T1 FLAIR的组织对比 108 三 梯度回波类序列 109 GRE序列是最常用的快速成像序列之一 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 90 110 SE GRE 111 利用小角度激发更短的TR和TE 112 SIEMENS FLASHfastlowangleshotPHILIPS FFEfastfieldechoGE SPGRspoiledgradientrecalledacquisitioninsteadystate 1 扰相GRE序列 113 在每个回波采集后 利用一个高强度的扰相梯度使残留的横向磁化矢量失相位 114 1 扰相GRE T1WI 腹部屏气扰相GRE T1WI扰相GRE 2D 扰相GRE 3DMRA超快速扰相GRE 3D对比增强MRA骨关节扰相GRE 2D 扰相GRE 3D T1WI 115 A 腹部屏气扰相GRE T1WI 临床上最常用的腹部快速T1WI序列扫描参数 TR80 150msTE4 2ms左右 1 5T 激发角度 60 90度优点 扫描速度快组织T1对比好缺点 屏气不好有伪影 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 116 扰相GRE T1WI用于肝脏平扫和动态强化 117 扰相GRE T1WI肝脏动态增强扫描 扰相GRE T1WI平扫 扰相GRE T1WI动态增强动脉期 118 扰相GRE T1WI显示胆固醇性结石 119 脂肪抑制扰相GRE T1WI清楚显示胰腺 扰相GRE T1WI 扰相GRE T1WI FS 120 扰相GRE T1WI显示肾脏病变 121 B 扰相GRE序列MRA TOF MRA或PC MRATR 20 40msTE 7ms2D或3D 3D TOFMRA 122 123 T2加权像 T1加权像 2D PCMRA 124 3D TOFHR MRA 脑血管畸形 A VM 125 C 扰相GRE 3D对比增强MRA 极短的TR TETR 3 10msTE 1 3ms极快的扫描速度6 25秒采集15 50层 可进行屏气扫描可采用减影技术减低背景信号 126 127 3DHRCEMRA SenseNVCoil 8Sense3CENTRAPixelSize0 45X0 45X0 45mmSliceNr180TR5 4msTE2 1msST1 42 HighSpatialResolution 128 129 正常手CE MRA 雷若氏病 130 D 扰相GRE T1WI显示关节软骨 131 2 扰相梯度回波T2 WI 成像参数 TR300 800msTE15 40ms激发角度 30度临床应用 椎间盘病变半月板病变陈旧出血病变 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 132 弥漫性毛细血管扩张症 FSET2WI GRET2 WI 133 扰相GRE T2 W用于脊柱 颈椎间盘横断面显示较好胸 腰椎间盘显示不如TSE T2WI序列椎管内结构显示不如TSE T2WI序列 特别是矢状面 134 SiemensOPEN0 2T扰相GRE 2D T2 WITR 640msTE 36