第07节常规梯度回波序列和扰相梯度

1、MRGRE序列可以说是最简单的射频脉冲图42常规GRE序列结构图 和其他所有序列一样，常规 GRE序列也由射频脉冲、层面选择梯度、 信号等五部分构成。与 SE序列相比，常规 GRE序 回波的产生依靠读出梯度场（即频率编码梯度场） TE；把两次相邻的小角度脉冲中点的时间间隔定义经完成，即横向磁化矢量几乎衰减到零，这样前一次ot脉冲激发产生的横向磁化矢量将不会第七节常规梯度回波序列和扰相梯度回波序列常规GRE序列和扰相GRE序列是临床上最常用的 GRE序列，也是最简单的梯度回波序列，本节我们将重点介绍其序列结构和应用。、常规GRE序列的结构图42所示为常规 GRE序列的结构示意图。实际上常规GRE

2、序列的结构和其他所有序列一样均有五个部分构成，即射频脉冲、层面选择梯度场、相位编码梯度、频率编码和信号。与SE序列相比，常规 GRE序列有两个特点：（1）射频脉冲激发角度小于 90®；（2）回波的产生依靠读出梯度场（即频率编码梯度场）切换。常规GRE序列，具有前一节所介绍 GRE序列的所有特性。相位编码梯度、层面选择梯度（或称读出梯度）及 MR 列有两个特点：（1）射频脉冲激发角度小于90 ¥ （ 2）切换。把小角度脉冲中点与回波中点的时间间隔定义为 为TR。二、扰相GRE序列当GRE序列的TR明显大于组织的T2值时，下一次a脉冲激发前，组织的横向弛豫已影响后一次0脉冲激发

3、所产生的信号。但当TR小于组织的T2值时，下一次a脉冲激发前,前一次0脉冲激发产生的横向磁化矢量尚未完全衰减，这种残留的横向磁化矢量将对下一次T20脉冲产生的横向磁化矢量产生影响，这种影响主要以带状伪影的方式出现，且组织的 值越大、TR越短、激发角度越大，带状伪影越明显。为了消除这种伪影我们必需在下一次0脉冲施加前去除这种残留的横向磁化矢量，采用的方向就是在前一次 0脉冲的MR信号采集后，下一次a脉冲来临前对质子的相位进行干扰,使其失相位加快，从而消除这种残留的横向磁化矢量。干扰的方法有两种：梯度场，可只施加于层面选择方向或三个方向都施加；（2 ）施加扰相位射频脉冲。 以施加扰相位梯度场应用较

4、多， 施加了扰相位梯度场后， 将造成人为的磁场不均匀， 位，从而消除这种残留的横向磁化矢量（图（1）施加扰相位加快了质子失相43 ）。我们把施加了扰相位梯度场或扰相位射频脉冲的梯度回波序列称为扰相GRE序列。这个序列在不同的公司有着不同的名称，如GE公司称之为 SPGR（spoiledgradient recalledecho），西门子公司称之为FLASH （ fast low angle shot ），飞利浦公司称之为echo）。FFE （fast field射频脉冲/扰相、层面选择梯度图43扰相GRE序列结构示意图与常规GRE序列（图42）相比，扰相GRE序列唯一的不同就是在前一次脉冲的回

5、波采集后，下一次 0脉冲来临前，在层面选择方向、相位编码方向及频率编码方向都施 加了一个很强的梯度场，人为造成磁场不均匀，加快了质子失相位，以彻底消除前一次0脉冲的回波采集后 残留的横向磁化矢量。与自旋回波类序列一样， 利用常规GRE或扰相GRE序列可以进行加权成像， 但由于施 GRE序列与自旋回波类序列也存在一些差别：（1）三、常规GRE序列和扰相GRE序列的加权成像T1成分）由TR加的射频脉冲以及产生回波的方式不同，一般自旋回波类序列均采用90 脉冲激发，因此图像的纵向弛豫成分（即决定。而在GRE序列，激发角度小于 90 :且激发角度可随时调整，因此GRE序列图像的T1成分受TR和激发角度

6、双重调节。（2）由于采用小角度激发，组织纵向弛豫所需的时间 缩短，因此相对 SE类序列来说，GRE序列可选用较短的 TR。（ 3）GRE序列图像的横向弛 豫成分（即T2成分）也由TE来决定，但由于 GRE序列采集的回波未剔除主磁场不均匀造 成的质子失相位，仅能反映组织T2*弛豫信息，因此利用 GRE序列仅能进行T2*WI，而得不到T2WI。（一） T1WITE以尽量剔除T2*弛豫对180 °脉冲所需的时间，因TR和激发角度，保持 TR与SE序列一样，利用 GRE序列进行T1WI也需要选择短的图像对比的污染，而且因为读出梯度场切换所需的时间明显短于此GRE序列的最短 TE明显短于SE序

7、列。T1WI权重则取决于 不变，激发角度越大，图像的 T1权重越重；保持激发角度不变， TR越短，图像的T1权重 越重。GRE序列一般选用较大的激发角度，如 50学U 80，这时常需要采用相对较长的 TR（如TR = 100 200 ms ），而当TR缩短到数十毫秒甚至数毫秒时，激发角度则可调整到 1045。常规GRE和扰相GRE T1WI在临床上应用非常广泛，但需要指出的是并非T1权重越重组织的对比越好，在实际应用中，应该根据需要通过TR和激发角度的调整选择适当的T1权重。（二） T2*WI在FSE序列出现前，GRE序列是常被用于 T2*WI，因为SE T2WI序列成像时间太长。 与SE或F

8、SE序列T2WI序列相比，GRE T2*WI的成像参数具有以下特点：（1）小角度激发和相对短的TR。在SE或FSE序列中，由于90。脉冲激发后组织纵向弛豫需要很长时间， 为了保证下一次 90脉冲前所有组织的纵向磁化矢量都基本回到平衡状态，需要选用很长的TR，一般常在2000 ms以上。GRE序列中，由于采用小角度激发，组织纵向弛豫所需时间明显缩短。GRE T2*WI序列一般激发角度为 104 30TR常为200 - 500 ms。（ 2）相对短的TE。由于GRE序列反映的是组织的 T2*弛豫信息，我们都知道组织的T2*弛豫明显快于T2弛豫，因此为了得到适当的T2*权重，TE相对较短，一般为 1

9、540ms。（三）PDWIGRE PDWI在临床上应用较少，选用与 T2*WI相似的激发角度和 TR，选用尽量短的 TE，即可得至U PDWI。四、常规 GRE序列和扰相 GRE序列的临床应用常规GRE序列与扰相GRE序列在临床上的应用比较广泛，两种序列的作用相近， 但当不能满足TR>>T2*的条件时，则应该选用扰相GRE序列，以尽量消除带状伪影。因此临床上更多采用扰相 GRE序列，下面就以扰相 GRE序列为例介绍其临床应用（以下介绍的成像参数以1.5 T扫描机为例，其他场强的扫描机应作适当修改）。（一）扰相GRE T1WI序列扰相梯度回波T1WI在临床上的应用非常广泛，在很多部位

10、已经成为常规检查序列。根GRE T1WI序列目前较为据成像的目的不同，其成像参数变化也比较大，下面将介绍扰相 常用的技术。1.扰相GRE腹部屏气二维 T1WI为上中腹部脏器检查的常规 T1WI序列之一，在很 多医院已经取代 SE T1WI。对于1.5 T扫描机，一般 TR为80200 ms,激发角度60 - 90°, 选用短的TE （通常为4 - 4.5 ms），根据所选成像参数的不同， TA 一般为15 30s，一次屏 气常可扫描15 30层，可以覆盖肝胆胰脾和双肾。 利用该序列除了可以进行常规 T1WI 外, 还可以进行动态增强扫描。该序列配用脂肪抑制技术可以清晰显示胰腺病变。利

11、用该序列通过对TE的调整还可以进行化学位移成像（详见化学位移成像一节）。与SE T1WI相比，该序列用于腹部成像时的优点表现在：（1）T1对比良好；（2）如果屏气良好，则没有明显的呼吸运动伪影；（3）成像速度快，可以进行动态增强扫描。该序列的缺点主要是屏气不好者 有明显的呼吸运动伪影。2.扰相GRE腹部屏气三维 T1WI当腹部脏器屏气扫描要求层厚较薄，或需要同时兼 顾脏器成像和血管成像时可考虑选用该序列，可作平扫T1WI，也可进行动态增强扫描。在1.5 T扫描机上，TR 一般为4 - 8ms，选用尽量短TE（小于3ms）,激发角度一般为10 - 20 : 根据成像参数和扫描层数的不同，扫描时间

12、常为20 - 30s。与扰相GRE二维T1WI序列相（2）没有层间距，有利于缺点主要是其软组织比，该序列的优点为：（1）在层面较薄时可以保持较高的信噪比； 小病灶的显示；（3）可同时兼顾脏器实质成像和三维血管成像的需要。T1对比往往不及扰相 GRE二维T1WI。3.利用扰相GRE序列进行流动相关的 MRA 有关流动相关节中介绍，这里仅介绍扰相GRE T1WI在MRA中的应用。无论时间飞跃（TOF）是相位对比（PC） MRA，也无论是二维 MRA还是三维MRA均可采用扰相 GREMRA的原理将在MRAMRA还T1WI 序列，下面就以最常用的三维 TOF MRA为例介绍其临床应用。 在1.5 T的

13、扫描机上，三维TOFMRA序列的TR 一般为25 45ms，选用短的TE （一般为6.9 ms），激发角度一般为 20。30°, 根据成像参数的不同，TA 一般为5 10min。从上述扫描参数可以看出，三维TOF MRA实际上是一个 T1权重比较重的T1WI，这样可以抑制背景静止组织的信号，而有效地反映 血液的流入增强效应。三维TOF MRA在临床上多用于头颈部的血管成像。利用扰相GRE序列进行的二维或三维 TOF或PC血管成像技术的优点在于无需注射对比剂即可清楚显示 血管结构。4.对比剂增强 MRA 对比剂增强（CE-MRA ） 一般也采用三维扰相 GRE T1WI序列， 其原理请

14、参阅 MRA 节。在1.5 T的扫描机上，TR常为3 - 6ms，TE为1 2ms，激发角 度为25缸40。，根据成像参数的不同，扫描时间常为15 - 60s，可以进行屏气扫描。从成像参数可以看出，三维 CE-MRA所用的扰相 GRE序列的T1权重很重，比三维 TOF MRA的T1权重更重，可有效的抑制背景组织的信号，而注射对比剂后T1值明显缩短的血液则呈现明显高信号。与前面介绍的扰相 GRE腹部屏气三维T1WI相比，用于CE-MRA的扰相GRET1WI序列的T1权重也更重，因此尽管血液的信号得以重点突出，而血管外软组织的信号 则因明显受抑制而不能较好显示。CE-MRA目前在临床上已经得到广泛应用，血管结构显示清晰，比流动相关的 MRA得到的信息更为可靠， 对于直径较大的血管特别是体部和四肢DSA检查。5.扰相（或屏气），初步分析。的血管病变来说，CE-MRA完全可以作为首选检查手段，从而避免不必要的GRE T1WI序列用于心脏成像扰相GRE T1WI序列配用心电门控和呼吸门控可以进行心脏的亮血成像，可以较好的显示心脏的结构，也可进行心脏功能的GRE T1WI用于关节软骨成像利用三维扰相 GRE T1WI序