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文档简介

1、命名规则-序列类型序列类型的后缀比较简单,就是“R(快速恢复)”、“B(刀锋技术)”和“_r*(流动补偿系列)”三种。“_r*(流动补偿系列)”有以下几种方式_r:完全流动补偿(在读出及层面方向均进行流动补偿)_rr:仅在读出方向上进行流动补偿_rs:仅在层面方向上进行流动补偿_rd:利用交互的重复时相及去时相检测来进行的交互存取采集以下是常见的序列类型se自旋回波se_r带流动补偿的自旋回波tse快速自旋回波tse_rr读出方向上进行流动补偿的快速自旋回波tseB使用刀锋技术的快速自旋回波tseR带快速恢复脉冲的快速自旋回波tseBR使用刀锋技术和快速恢复脉冲的快速自旋回波tseR_rr带快

2、速恢复脉冲并在读出方向上进行流动补偿的的快速自旋回波tir带反转脉冲的快速自旋回波tir_rr读出方向上进行流动补偿的带反转脉冲的快速自旋回波tirB使用刀锋技术的带反转脉冲的快速自旋回波tirBR使用刀锋技术并带快速恢复脉冲及反转脉冲的快速自旋回波spc可变翻转角快速自旋回波spcir带反转恢复脉冲的可变翻转角快速自旋回波spcir_r带反转恢复脉冲和流动补偿技术的可变翻转角快速自旋回波spcR带快速恢复脉冲的可变翻转角快速自旋回波spcR_rr带快速恢复脉冲和读出方向上流动补偿的可变翻转角快速自旋回波h半傅里叶采集单次激发快速自旋回波hir带反转脉冲的半傅里叶采集单次激发快速自旋回波fl快

3、速小角度激发fl_r带流动补偿技术的快速小角度激发fl_rd带交互式流动补偿技术的快速小角度激发tfl带有磁化准备脉冲的快速小角度激发swi_r带有磁敏感加权成像技术和流动补偿技术的快速小角度激发pc相位对比法MRAfi稳态进动快速成像tfi真稳态进动快速成像ps_rr读出方向上流动补偿的时间反转FISPme_r多回波合并成像epfid梯度回波EPIepir带反转脉冲的EPIepse自旋回波EPI命名规则-序列名序列名的后缀一般是“_*”形式,常见的有:_vfl:可变翻转角_vibe:容积内插体部扫描_pc:时相对比法MRA_tof:时间飞跃法MRA_ce:增强扫描_diff:弥散成像_rd:

4、流动补偿(利用交互的重复时相及去时相检测来进行的交互存取采集)_se:自旋回波_bold:血氧合水平依赖比较特殊的是自旋回波序列(SE),其序列名可以为“se_15b130”或“se_17rb130”,“b130”指的是带宽,“r”指的是有流动补偿,无“r”则无流动补偿。以下是常见的序列名sese_mcse_17rb130tsetse_vflhastehaste_diffgregre_field_mappingfl3d_cefl3d_vibefl_peri_toffl_toffl3d_rdfl_pctfltrufipsifmedicCVep_seg_fidep2d_boldep2d_fidep

5、2d_seep_seg_seep2d_diff 命名规则-序列变体序列变体复杂许多,其标准格式是:序列名+(B或R)+维数+对比数+流动补偿+_数字B或R:刀锋技术或快速恢复维数:指的是二维或三维,相应的简写是“2d”、“3d”对比数:回波数目,大部分是1,小部分双回波是2,最恐怖的一个序列竟然有16个回波!流动补偿:r、rr、rs、rd_数字:有几种情况:1、快速自旋回波及平面回波自旋回波序列,“_数字”为加速因子;2、时间飞跃(TOF)法MRA序列,“_t数字”为倾斜优化非饱和激励技术(TONE)百分比(TONE ramp);以下是常用的序列变体:se2d1se2d16se2d1rtse2

6、d1_29tse2d1rr11tseB2d1_25tseBR2d1_50tseR2d2_23tseR2d1rr12tir2d1_27tir2d1rr25tirB2d1_15tirBR2d1_50spc3d1_157spcir3d1_242nsspcir3d1rr115spcR3d1rr109h2d1_198hir2d1_177fl3d1fl2d1fl2d1r15t0fl3d1r_t50fl2d1rfl3d1rdfm2d2rme2d1r4pc3d1ps3d1rrswi3d1rfi3d1tfi2d1_188tfi2d1tfi3d1epfid3d1_11epfid2d1-64epir2d1_144e

7、pse2d1_21 西门子MRI脉冲序列系列02-脉冲序列分类将314条扫描协议逐条敲键盘打出来,是件相当辛苦的事情。但是当我把这314条扫描协议归纳整理后,就发觉MRI脉冲序列实际上也不是那么的神秘,无非就是四个大类,然后再加些预脉冲、恢复脉冲、磁化准备脉冲、特殊脉冲及采集技术,形成一些衍生序列。这四个大类分别是:1、自旋回波序列(SE):1个90射频脉冲+1个180聚焦脉冲2、快速自旋回波序列(TSE):1个90射频脉冲+多个180聚焦脉冲3、梯度回波序列(GRE):1个小角度射频脉冲+梯度场切换采集回波信号4、平面回波序列(EPI):不同准备脉冲+梯度场切换采集多个回波信号附加脉冲及采集

8、技术:1、预脉冲:脉冲序列前加180反转预脉冲2、恢复脉冲:脉冲序列后加负90脉冲3、磁化准备脉冲:梯度回波前加磁化准备脉冲4、特殊脉冲:如磁敏感加权成像脉冲等5、采集技术:如刀锋技术(BLADE)、半傅里叶采集技术等 脉冲序列分类现在我们可以对常用的脉冲序列进行归类了:一、SE,自旋回波序列:1个90射频脉冲+1个180聚焦脉冲se,自旋回波二、TSE,快速自旋回波序列:1个90射频脉冲+多个180聚焦脉冲tse,快速自旋回波tseB,TSE+刀锋采集技术tseR,TSE+1个负90脉冲tir,反转恢复快速自旋回波序列,1个180反转预脉冲+TSEtirB,1个180反转预脉冲+TSE+刀锋

9、技术tirR,1个180反转预脉冲+TSE+1个负90脉冲spc,SPACE,可变翻转角快速自旋回波,聚焦脉冲角度不同的TSEspcir,1个180反转预脉冲+SPACEspcR,SPACE+1个负90脉冲h,HASTE,半傅里叶采集单次激发快速自旋回波,SS-TSE+半傅里叶K空间采集技术hir,1个180反转预脉冲+HASTE三、GRE,梯度回波序列fl,FLASH,快速小角度激发,采集SSFP-FID信号,利用绕相技术去除SSFP-Refocused信号swi,磁敏感加权成像,带有SWI成像技术的FLASHfi,FISP,稳态进动快速成像,采集SSFP-FID信号,利用重绕相位编码梯度场

10、使SSFP-Refocused信号达到稳态tfl,TurboFLASH,超快速FLASH,带有磁化准备脉冲的FLASHtfi,TrueFISP,真稳态进动快速成像,采集SSFP-FID信号,在层面选择、相位编码、读出方向上均利用重绕梯度场使SSFP-Refocused信号达到真正的稳态ps,PSIF,时间反转FISP,不采集SSFP-FID信号,采集SSFP-Refocused信号(刺激回波)me,MEDIC,多回波合并成像,在一次小角度射频脉冲激发后,利用读出梯度场的多次切换,采集多个梯度回波,合并起来填充在K空间的同一条相位编码线上四、EPI,平面回波成像序列epfid,EPI-FID,梯

11、度回波EPIepir,带有反转预脉冲的EPI,1个180反转预脉冲+EPIepse,自旋回波EPI,自旋回波+EPI 西门子MRI脉冲序列系列03-自旋回波序列(SE)序列结构:1个90射频脉冲+1个180聚焦脉冲基本参数:SE序列目前只用于T1WI,TR 300-800ms;TE 8-10ms;带宽130-180可选参数:1、并行采集技术,可缩短采集时间;2、流动补偿,可减少液体流动伪影;3、脂肪抑制,主要用于增强扫描。临床应用:除了需要呼吸门控技术的胸部及上腹部外,其他部位的T1WI序列大部分使用SE序列,增强扫描多数也采用SE序列。图片:00se.jpg 图片:a01.jpg 图片:a0

12、2.jpg 图片:a03.jpg 图片:a04.jpg 图片:a05.jpg 图片:a06.jpg 图片:a07.jpg 西门子MRI脉冲序列系列04-快速自旋回波序列(TSE)序列结构:1个90射频脉冲+多个180聚焦脉冲常用参数:TR、TE(有效回波时间)、Turbo 因子可选参数:1、并行采集技术:2、脂肪抑制技术:3、流动补偿技术:序列类型简写为tse_r4、刀锋技术:TSE+刀锋采集技术,序列类型简写为tseB5、快速恢复技术:TSE+1个负90脉冲,序列类型简写为tseR6、呼吸门控技术:图片:02tse.jpg 快速自旋回波序列(TSE)-临床应用快速自旋回波序列(TSE)是最常

13、用的MRI脉冲序列,几乎适用于所有扫描部位的T2WI,也可以用于T1WI。导致我收集我们科室的TSE序列的图像就花了一个晚上!图片:v00.jpg 图片:v01.jpg 图片:v02.jpg 图片:v03.jpg 图片:v04.jpg 图片:v05.jpg 图片:v06.jpg 图片:v07.jpg 图片:v08.jpg 图片:v09.jpg 西门子MRI脉冲序列系列05-可变翻转角快速自旋回波序列(SPACE)序列结构:1个90射频脉冲+多个角度不同的聚焦脉冲常用参数:翻转角模式(Flip angle mode)选为“Constant”;IR、TR、TE、Turbo因子可选参数:1、并行采集

14、技术2、脂肪抑制技术3、流动补偿:序列类型简写为spc_r4、快速恢复技术:TSE+1个负90脉冲,序列类型简写为spcR5、反转恢复技术:1个180反转预脉冲+SPACE,序列类型简写为spcir可变翻转角快速自旋回波序列(SPACE)是西门子MAGNETOM Avanto 1.5T型号MRI主推的扫描序列,主要运用于3D T2WI。目前最常用的是颅底水成像,能够清晰显示后颅窝底脑神经的走行,并且可重建出半规管形态;另外也用于胆道系统成像(MRCP);我也曾经用它来做颅脑三维重建,效果不是很理想,但灰白质还是分的比较清楚的。图片:v01.jpg 图片:v02.jpg 图片:v03.jpg 图

15、片:v04.jpg 西门子MRI脉冲序列系列06-反转恢复快速自旋回波序列(TIR)序列结构:1个180反转预脉冲+TSE常用参数:IR、TR、TE、Turbo因子可选参数:1、并行采集技术2、脂肪抑制技术3、流动补偿:序列类型简写为tir_r4、刀锋技术:TSE+刀锋采集技术,序列类型简写为tirB5、快速恢复技术:TSE+1个负90脉冲,序列类型简写为tirR反转恢复快速自旋回波序列(TIR)更响亮的名称是FLAIR,包括T1 FLAIR和T2 FLAIR;前者可增强组织的T1对比,后者则可以抑制脑脊液信号。反转恢复快速自旋回波序列(TIR)还有一个作用是脂肪抑制(STIR),主要用于低场

16、MRI机。参数设置:T1 FLAIR:TI=650-750ms;TR=2000-2500ms;Turbo因子 4-8T2 FLAIR:TI=2100-2500ms;TR=3-4倍TI;Turbo因子 20STIR:TI=150ms;TR2000ms图片:05tir.jpg 图片:v01.jpg 图片:v02.jpg 图片:v03.jpg 西门子MRI脉冲序列系列07-半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列(HASTE)序列结构:1个90射频脉冲+n个180聚焦脉冲+半傅里叶采集技术(注:n为一次90射频脉冲后完成K空间充填所需的聚焦脉冲数目)常用参数:TR 无穷大、TE(有效回波时间)、Turb

17、o 因子可选参数:1、并行采集技术2、脂肪抑制技术3、反转恢复技术:1个180反转预脉冲+HASTE,序列类型简写为hir半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列(HASTE)按杨正汉博士等编著的磁共振成像技术指南-检查规范、临床策略及新技术应用 介绍,有3个应用:1、神经系统超快速T2WI,只用于不能配合检查的病例;2、腹部超快速T2WI,主要用于不能均匀呼吸又不能屏气的病例;3、用于腹部水成像如MRCP、MRU等。但是由于HASTE成像效果很不理想,因此在实际工作中很少使用,目前我们科室只用来做腰椎管一次透射法MRM检查。图片:04ss-tse.jpg 图片:v01.jpg 西门子MRI脉冲序

18、列系列08-梯度回波基础知识啃了一个晚上的梯度回波原理,写了上千字的笔记,突然间醒悟过来了:原来各路诸侯都把梯度回波给复杂化了!梯度回波的本质,就是自由感应衰减!迫不及待地把自己的心得体会写出来,把原来计划的章节给打乱了。我们来复习一下自由感应衰减脉冲序列的原理:发射一个射频脉冲后,采集自由感应衰减信号。梯度回波不也是这样吗?一个小角度射频脉冲激发后,采集自由感应衰减信号!不同的是,自由感应衰减脉冲序列,是在间隔比较长的时间以后再施以另一个射频脉冲,此时自由感应衰减信号已经恢复的差不多了,对下一个回波几乎没有影响了。而梯度回波序列,则是在很短的时间(几十毫秒、十几毫秒甚至是几毫秒)内就施加第二

19、个小角度射频脉冲,自由感应衰减信号来不及恢复就又被激发了,或者说被重聚焦了,所以第二个小角度射频脉冲激发以后,产生的回波信号由两部分组成,一部分是自由感应衰减信号(SSFP-FID),另一部分是重聚焦信号(SSFP-Refocused)。如果仅仅简单地整合这两部分的信号,那么形成的图像会有很大的干扰,因此必须对这两部分信号进行处理,才能形成有价值的MR图像,处理的方法不同,就构成了不同的梯度回波序列了。现在我们再来看看各种类型的梯度回波序列是怎么处理这两种信号的:一、采集SSFP-FID信号,利用扰相技术去除SSFP-Refocused信号。1、小角度激发(FLASH,fl)1b、三维容积内插

20、体部成像(vibe)2、磁化准备FLASH(Turbo FLASH,tfl)二、采集SSFP-FID信号,不去除SSFP-Refocused信号,而是利用重绕梯度场平衡SSFP-Refocused信号。3、稳态进动快速成像(FISP,fi)4、真稳态进动快速成像(True FISP,trufi,tfi)5、双激发True FISP(CISS,ci)三、采集SSFP-Refocused信号。6、时间反转FISP序列(PSIF,ps)四、分别采集SSFP-FID信号和SSFP-Refocused信号,然后进行融合成一幅图像。7、双回声稳定状态(DESS,de)五、多回波合并成像(MEDIC,me)

21、在一次小角度射频脉冲激发后,利用读出梯度场的多次切换,采集多个梯度回波(3-6个),这些梯度回波采用同一个相位编码,最后这些回波都合并起来填充在K空间的同一条相位编码线上。8、多回波合并成像(MEDIC,me) 西门子MRI脉冲序列系列09-快速小角度激发(FLASH,fl)快速小角度激发(FLASH,fl)采集SSFP-FID梯度回波信号,通过绕相的方法消除SSFP-Refocused梯度回波信号。快速小角度激发(FLASH,fl)序列是仅次于快速自旋回波(TSE)序列的第二大最常用脉冲序列,主要应用于定位片、腹部T1WI、腹部化学位移成像、腹部增强扫描、MRA、SWI等。图片:07flas

22、h.jpg 图片:v01.jpg 图片:v01a.jpg 图片:v04.jpg 图片:v07.jpg 快速小角度激发(FLASH,fl)-MRA、MRVMRA、MRV无论是平扫MRA(MRV)还是增强MRA(MRV),使用的脉冲序列均为FLASH。图片:v02.jpg 图片:v03.jpg 图片:v03a.jpg 快速小角度激发(FLASH,fl)-磁敏感加权成像(SWI)磁敏感加权成像(SWI)既然是磁敏感加权成像,使用的序列当然应该是梯度回波序列,因为梯度回波序列对磁场不均匀性相当敏感。SWI使用的是FLASH序列。图片:v06.jpg 快速小角度激发(FLASH,fl)-三维容积内插体部

23、检查(VIBE)三维容积内插体部检查(VIBE)实际上就是3D模式的FLASH,西门子公司为了推广这个序列,专门为它起了个名字。主要应用于上腹部的三期动态增强。图片:v05.jpg 西门子MRI脉冲序列系列10-磁化准备快速小角度激发(Turbo FLASH,tfl)磁化准备快速小角度激发(Turbo FLASH,tfl)磁化准备快速小角度激发(Turbo FLASH,tfl)是在FLASH脉冲前施加一个磁化准备脉冲,有两种方式,一种是一个磁化准备脉冲接着足够多的FLASH(单次激发),另一种是一个磁化准备脉冲接着多个FLASH(多次激发)。准备脉冲有三种:反转恢复准备脉冲(IR):180反转

24、脉冲+FLASH,TI 200-500ms,临床应用:心脏首过灌注及延时扫描评价心肌活性;腹部超快速T1WI;腹部脏器灌注成像;颅脑高分辨率三维成像。饱和恢复准备脉冲(SR):90脉冲+FLASH,临床应用:心脏对比首过法灌注成像;腹部脏器灌注成像T2准备的准备脉冲(T2):90-180-负90组合脉冲+FLASH,临床应用:高场机上进行3D无创性冠状动脉MRA。我们科室还没有开展灌注成像及心脏MRI检查,因此,对这个序列使用不多,只是偶尔用于颅脑3D T1WI检查。图片:10tfl.jpg 图片:v01.jpg 西门子MRI脉冲序列系列11-稳态进动快速成像(FISP,fi)稳态进动快速成像

25、(FISP,fi)采集SSFP-FID信号,不去除SSFP-Refocused信号,在相位编码方向上利用重绕梯度场平衡SSFP-Refocused信号。稳态进动快速成像(FISP,fi)在杨正汉博士等编著的磁共振成像技术指南术中对其信号特点及临床应用有详细的介绍,并列举了几个方面的应用,但是很令人沮丧的是,最后都有一句话“目前该序列已被某某序列取代”!在我收集的西门子公司自带的314条扫描协议中,仅有膝关节T2WI三维重建这一条协议是使用FISP序列的!因此这个序列只做了解。图片:08fisp.jpg 西门子MRI脉冲序列系列12-真稳态进动快速成像(True FISP,trufi,tfi)真

26、稳态进动快速成像(True FISP,trufi,tfi)采集SSFP-FID信号,不去除SSFP-Refocused信号,在相位编码、频率编码和层面编码方向均利用重绕梯度场来平衡SSFP-Refocused信号。序列特点:常用于液体与软组织的对比,而不适用于实质性脏器内部实质性病变的检查真稳态进动快速成像(True FISP,trufi,tfi)的临床应用也不广泛,目前我们科室只用于上腹部冠状面T2WI检查。临床应用1、配用心电门控或心电触发技术进行心脏结构成像,可清晰显示心腔结构,并可进行心脏功能分析2、配用心电触发技术,无需对比剂即可较为清晰地显示冠状动脉3、大血管病变如动脉瘤、主动脉夹

27、层等病变的检查4、利用3D balance SSFP序列进行水成像,主要用于内耳水成像及MR脊髓造影(MRM),但效果不理想5、有助于胆道梗阻、胆囊病变及门静脉病变等的检查6、用于尿路占位病变的检查,包括肾盂、输尿管和膀胱7、可用于胃肠道占位病变的检查,胃肠道内充盈水时效果较好8、可进行化学位移成像图片:09tfi.jpg 图片:v01.jpg 西门子MRI脉冲序列系列13-双激发True FISP(CISS,ci)双激发True FISP(CISS,ci)采用两次射频脉冲激发,产生两组True FISP图像,这两组图像都可能有条纹伪影,但条纹伪影位移的方向不同,把这两组图像融合成一组的最终图

28、像,条纹伪影即可被消除。理论上可用于内耳水成像,脑神经及及神经根的显示等,但目前都已被SPC序列取代西门子MRI脉冲序列系列14-时间反转FISP序列(PSIF,ps)时间反转FISP序列(PSIF,ps)采集SSFP-Refocused信号。该序列因其回波的采集方向正好与FISP序列相反而得名,但是具体如何相反我看不懂,不去深究了。书上介绍PSIF序列的主要用途是大关节的三维T2WI,其参数设置:TR 小于20ms;TE 小于10ms;激发角度20-40。但在我收集的314条西门子MRI扫描协议中,仅有上腹部3D T2WI是使用PSIF序列,看来这个序列也被打入冷宫了!图片:11psif.j

29、pg 西门子MRI脉冲序列系列15-双回声稳定状态(DESS,de)双回声稳定状态(DESS,de)分别采集SSFP-FID信号和SSFP-Refocused信号,然后进行融合成一幅图像。这个序列据说是西门子公司独创的序列,主要用于大关节3D成像,但是很遗憾,我在西门子的扫描协议中没有找到这个序列,估计也被淘汰了。西门子MRI脉冲序列系列16-多回波合并成像(MEDIC,me)多回波合并成像(MEDIC,me)在一次小角度射频脉冲激发后,利用读出梯度场的多次切换,采集多个梯度回波(3-6个),这些梯度回波采用同一个相位编码,最后这些回波都合并起来填充在K空间的同一条相位编码线上。优点:1、在采

30、集带宽较宽的情况下仍可以保持较高的信噪比;2、由于所用的采集带宽较宽,回波畸变程度较轻,可以减轻磁敏感伪影,同时可保持较高的空间分辨率;3、对于关节软骨的显示较好。缺点:1、成像速度相对较慢;2、仍容易产生磁敏感伪影;3、对于大部分软组织来说,其组织对比欠佳。临床应用:1、颈椎的T2*WI,显示椎间盘较好,并可较好地显示脊髓的灰白质;2、膝关节的T2*WI,该序列上关节液显示为很高信号,而关节软骨呈现略高信号,容易显示关节表面的缺损;3、3D MEDIC T2*WI可较清楚地显示脊神经根,也可用于脑神经的显示。梯度回波序列,除了fl序列及tfl 序列,其他序列在我们科室都很少使用,倒是最后的这

31、个MEDIC序列,虽然只在颈椎间盘中使用,但由于颈椎是MRI较常见的检查部位,因此值得详细些介绍。另外我用这个序列做了腕关节的三维重建,发现该序列显示软骨及骨骺线非常的清晰,但是在显示骨髓水肿方面则逊色许多。图片:12medic.jpg 图片:v01.jpg 图片:v02.jpg 西门子MRI脉冲序列系列17-平面回波成像(EPI,ep)平面回波成像(EPI,ep)一次射频脉冲激发后,利用读出梯度场的连续正反向切换,产生多个梯度回波,这些回波充填于K空间的不同相位编码线上,继而形成MR图像。分类:1、梯度回波EPI序列(epfid):在射频脉冲后利用EPI采集技术采集梯度回波链。2、自旋回波E

32、PI序列(epse):一个90射频脉冲+一个180聚焦脉冲后利用EPI采集技术采集梯度回波链。3、反转恢复EPI序列(epir):一个180反转脉冲+一个90射频脉冲后利用EPI采集技术采集梯度回波链。EPI序列最经典的临床应用是弥散成像,使用的是自旋回波EPI序列(epse),弥散参数随部位的不同而做调整。其他应用包括:1、MR对比剂首次通过灌注加权成像;2、基于血氧水平以来(BOLD)效应的脑功能成像图片:13epi-ir.jpg 图片:13epi-se.jpg 图片:13epi.jpg 图片:v01.jpg 西门子MRI技术系列01-前言1995年开始接触MRI,1996年到北京医院进修

33、了半年,回来后开始从事MRI诊断,至今16年了,先后使用过安科0.15T MRI、GE0.2T MRI、西门子1.5T MRI,阅历不可谓不丰富,但惭愧的是,我对MRI原理还是一窍不通!我算比较勤奋的,MRI技术书籍看了无数本,杨正汉博士等人编著的磁共振成像技术指南检查规范、临床策略及新技术应用这本书我就认认真真地看了3遍,但是,像我这样东西南北分不清的人,要弄清楚什么是纵向弛豫,什么是横向弛豫,实在是难于登天呀!尝试多次后,我是彻底失望了,干脆放弃磁共振原理,只学习如何操作算了。其实回过头想想,不懂得MRI原理而干MRI诊断工作也并非不可能,反正我就这么混了16年!序列原理及参数设置倒是得学

34、学。至少得知道什么部位什么方位用什么序列比较好。碰到低年资医生,起码咱能够告诉他:“这是自旋回波序列,短TR短TE是T1WI,长TR长TE是T2WI,长TR短TE是PDWI,自旋回波序列一般用于颅脑及关节的T1WI检查,T2WI检查则一般不用自旋回波序列”也就足够了,如果他想刨根问底,问“为什么短TR短TE是T1WI”,咱可以不耐烦地说:“这个原理太复杂了,说了你也不懂,自己看书去”。然后又碰到一个难题了:咱的英语水平不行呀!我发觉自己很倒霉,高考时考的最差的两门功课就是英语和物理,没想到工作时与这两门功课还得密切接触,命苦呀!各个厂家对序列、扫描参数的命名也是各不相同,杨正汉博士的那本书虽然

35、已经写的很详细了,但也得与我们的机器进行对照整理,花了好长时间才算有点眉目。因此,这个系列帖子的总名称叫“西门子MRI技术”,主要针对的是西门子 MAGNETOM Avanto 1.5T型号机器。对其他型号、场强西门子MRI机可能也会有所帮助,对其他厂家的机器可能作用不大。帖子的编排方面比较头痛,主要原因我们的这个论坛不支持图文混排功能,因此部分帖子只能采用跟贴的形式追加内容。需要强调的一点,MRI原理始终是MRI诊断学习中不可避开的一道坎,不论学不学的下去,MRI原理是一定要学习的!找本专业书籍,硬着头皮啃它2、3回,学明白了最好不过了,弄不清楚再放弃吧。另外,强烈推荐杨正汉博士等人编著的磁

36、共振成像技术指南检查规范、临床策略及新技术应用。这本书对MRI原理、序列原理、参数设置、各部位检查方案都有详细的描写,是MRI室必备的一本工具书,我对MRI技术的认识基本上是从这本书上得来的。西门子MRI技术系列02-参数卡本帖被 翁志蓬 执行锁定操作(2012-09-17) 西门子MRI序列参数设置都是以“参数卡”形式出现的,不同的序列,参数卡的内容也有所不同,下面这个只是个例子,常规参数卡内容及特殊的参数卡内容我会跟帖标注上来。图片:01.jpg 标准参数卡西门子MR并没有“标准参数卡”这个说法,是我自己臆造的。用的是自旋回波T1WI序列的参数卡,主要是因为自旋回波的脉冲序列比较简单,参数

37、设置也比较好理解,通过对这个序列的研究,可以对西门子MR参数卡的设置有个全面了解。在研究其他序列或其他技术时可以用它作为参考。图片:02.jpg 图片:03.jpg 图片:04.jpg 图片:05.jpg 图片:06.jpg 图片:07.jpg 图片:08.jpg 图片:09.jpg 图片:10.jpg 图片:11.jpg 图片:12.jpg 图片:13.jpg 图片:14.jpg 图片:15.jpg 图片:16.jpg 图片:17.jpg 图片:18.jpg 图片:19.jpg 快速自旋回波(TSE)的参数卡快速自旋回波(TSE)的参数卡与自旋回波不同之处,在于多了Echo spacing(

38、回波间距)、Slice turbo factor(断层加速因子)、每个断层的回波链数(Echo trains per slice)这三个参数,而且都在序列(Sequence)参数卡中。西门子MR没有有效回波时间这个说法,直接就给出TE时间选项了。图片:01.jpg 图片:02.jpg 反转恢复快速自旋回波(TIR)反转恢复快速自旋回波(TIR)序列,听起来比较拗口和陌生,但是如果说T1 FLAIR及T2 FLAIR,那就相当熟悉了!反转恢复快速自旋回波(TIR)序列是在自旋回波序列前施加了一个180反转脉冲,其主要作用有两个方面,一是增加组织的T1对比,二是选择性抑制一定T1值的组织信号。因此

39、,反转恢复快速自旋回波(TIR)序列与快速自旋回波(TSE)相比,多了个反转时间(TI)选项,TI选择不同,其作用也不一样。打开相应序列参数卡,可以看到磁化准备(Magn. preparation)选项已被设置为“Slice sel.IR”,再看TI、TR和TE的设置:TI 2100-2500ms;TR为TI的3-4倍,即为T2 FLAIR序列。TI 650-700ms;TR 2000-2500ms;TE为最短,即为T1 FLAIR序列。TI 150ms;TR 大于2000ms;即为脂肪抑制序列,但这种脂肪抑制方法比较少用。图片:01.jpg 图片:02.jpg 图片:03.jpg 图片:04

40、.jpg 图片:05.jpg 图片:06.jpg 快速恢复快速自旋回波(tseR)序列快速恢复快速自旋回波(tseR)序列与反转恢复快速自旋回波(TIR/IR-TSE)序列名称相似,但是其原理及应用是截然不同的。快速恢复快速自旋回波(tseR)序列是在快速自旋回波的最后一个回波采集后,施加一个负90脉冲;反转恢复快速自旋回波(TIR/IR-TSE)序列则是在快速自旋回波前施加一个180反转脉冲。西门子MR上设置快速恢复快速自旋回波(tseR)序列非常简单,就是在快速自旋回波序列的参数卡对比度(Contrast)/公用(Common)中将磁化恢复(Restore magn.)选项点选上就可以了。

41、图片:01.jpg 图片:02.jpg 西门子MRI技术系列03-相关参数相关参数的缩写及定义:TR(重复时间):脉冲序列相邻的两次执行的时间间隔。TE(回波时间):是指产生宏观横向磁化矢量的脉冲中点到回波中点的时间间隔。Slice turbo factor(断层加速因子):即回波链长度(ETL),出现在TSE序列或EPI序列中。是指一次90激发后所产生和采集的回波数目。Echo spacing(回波间距):即回波间隙(ES),出现在TSE序列或EPI序列中,是指回波链中相邻两个回波中点之间的时间间隙。TI(反转时间):仅出现在具有180反转预脉冲的脉冲序列中,是指180反转预脉冲中点到90(

42、或小角度)脉冲中点的时间间隔。Averages(平均次数):也称激励次数(NEX)或信号平均次数(NSA)或信号采集次数(NA),是指脉冲序列中一个相位编码步级的重复次数。Concatenations(分次采集):一个序列全部图像的采集次数。TA(扫描时间):也称采集时间,是指整个脉冲序列完成信号采集所需要的时间。Slice thickness(层厚):图像的厚度。Dist. factor(距离因子):也称层间距,是指相邻两个层面之间的距离,单位为层厚的百分数。Phase enc. dir.(相位编码方向):FoV read(读出FoV):频率编码方向(与相位编码方向垂直)的实际尺寸,单位为m

43、m。FoV phase(相位FoV):相位编码方向的实际尺寸,表示为FoV read的百分数。Base resolution(基本分辨率):频率编码方向的像素数目。Phase resolution(相位分辨率):相位编码方向的像素数目,表示为Base resolution的百分数。Slice resolution(断层分辨率):仅出现在三维扫描序列中,表示为Base resolution的百分数。Slice group(断层组):二维扫描序列中,一个扫描序列分成多少组扫描,默认情况下为1。Slices(断层数):二维扫描序列中,一个扫描序列完成的图像数目。Slab group(断层厚片组):三

44、维扫描序列中,一个扫描序列分成多少组扫描,默认情况下为1。Slabs(厚片):三维扫描序列中,一个扫描序列完成的体积块数。Slice per slab(每厚片内层数 ):三维扫描序列中,每个体积块的图像数目。Bandwidth(带宽):也称采集带宽,为系统读出回波信号的频率,亦即单位时间能够采集的采样点数。Flip angle(翻转角):也称偏转角度或激发角度。是指射频脉冲的能量,能量越大翻转角越大。SE和TSE序列常用的偏转角为90-180,梯度回波序列常用的偏转角为90。 TR、TE、TITR(重复时间):脉冲序列相邻的两次执行的时间间隔。在自旋回波(SE)和快速自旋回波(TSE)序列中T

45、R即指两个90脉冲中点间的时间间隔;在梯度回波TR是指相邻两个小角度脉冲中点时间的时间间隔;在反转恢复和快速反转恢复序列中,TR是指相邻两个180反转预脉冲中点间的时间间隔;在单次激发序列(包括单次激发快速自旋回波和单次激发EPI)中,TR等于无穷大。TE(回波时间):是指产生宏观横向磁化矢量的脉冲中点到回波中点的时间间隔。在SE序列中TE指90脉冲中点到自旋回波中点的时间间隔。在梯度回波中指小角度脉冲中点到梯度回波中点的时间间隔。在TSE序列中TE指90脉冲中点到填充K空间中心区域的回波中点的时间间隔(有的公司称为有效回波时间effective TE)TI(反转时间):仅出现在具有180反转

46、预脉冲的脉冲序列中,是指180反转预脉冲中点到90(或小角度)脉冲中点的时间间隔。以上参数结合脉冲序列结构图综合分析,会更好理解。图片:01.jpg 图片:02.jpg 图片:03.jpg 图片:04.jpg 图片:05.jpg 图片:06.jpg 图片:07.jpg 图片:08.jpg 图片:09.jpg 图片:10.jpg Slice turbo factor(断层加速因子),Echo spacing(回波间距):均为TSE序列或EPI序列的特有参数,前者是指180聚焦脉冲的数量,后者是指两个180聚焦脉冲中点的距离。 TA(扫描时间):磁共振成像技术指南-检查规范、临床策略及新技术应用一

47、书中给出二维扫描及三维扫描的TA计算公式,但在实际运用中,TA受很多因素(如是否施加脂肪抑制,是否采用并行采集技术等)影响,单纯应用这两个公式是不能计算出实际扫描时间的。只能是以序列默认参数的扫描时间作为参考,调整参数后观察TA的变化。 Phase enc. dir.(相位编码方向):相位编码、频率编码、空间编码的原理非常复杂,简单地说,就是一个MRI扫描序列,除了施加射频脉冲外,还需要施加相位编码梯度、频率编码梯度及空间编码,才能形成MRI图像。西门子设备只显示“相位编码方向”参数,是因为一旦确定相位编码方向,则频率编码方向必然与之垂直,而空间(西门子称之为断层)编码方向是在这两个编码方向的

48、“Z”轴方向,所以只需要设置相位编码方向即可。相位编码方向的一般设置为图像的短轴方向,如颅脑横断面为左右方向,胸腹部横断面为前后方向等,但有时候为了避开血管搏动干扰,相位编码方向会设置为长轴方向,须灵活运用。FoV和分辨率:FoV和分辨率的概念和单位不同,FoV指的是图像的实际尺寸,单位是mm;而分辨率则是指FoV内像素的数量,单位为Piex(像素点)。在西门子MR机器上,读出FoV是具体数值,而相位FoV是读出FoV的百分数;基本分辨率也是具体数值,而相位分辨率及断层分辨率均为相位分辨率的百分数。FoV read(读出FoV):频率编码方向(与相位编码方向垂直)的实际尺寸,单位为mm。FoV

49、 phase(相位FoV):相位编码方向的实际尺寸,表示为FoV read的百分数。Base resolution(基本分辨率):频率编码方向的像素数目。Phase resolution(相位分辨率):相位编码方向的像素数目,表示为Base resolution的百分数。Slice resolution(断层分辨率):仅出现在三维扫描序列中,表示为Base resolution的百分数。FoV和分辨率说起来挺复杂,但是看看下面这幅图就会觉得很简单的。这是个颅脑T2WI薄层横断面图像,参数卡上的数值显示为:FoV read:223;FoV phase:80;Base resolution:256

50、;Phase resolution:80。图片:01.jpg Voxel size(像素大小):像素大小=(读出FoV/基本分辨率)*(相位FoV/相位分辨率)*层厚。还是以上面这个颅脑T2WI薄层横断面图像为例,该图像的层厚是2mm,因此其Voxel size值为(223/256)*(223*80%)/(256*80%)*2=0.9*0.9*2mm3。 Slice group、Slices、Slab group、labs、Slice per slab、Averages、ConcatenationsSlice group(断层组)及Slices(断层数)是二维成像的概念,比较好理解,就是一个扫

51、描序列的图像分成多少组扫描,每组有多少幅图像。Slab group(断层厚片组)、labs(厚片)及Slice per slab(每厚片内层数 )是三维成像的概念,理解起来有点麻烦,首先要明确的是三维扫描是一个体积扫描,我们将这个体积(立方体或长方体)分成几块(Slab group),每一块又分成几小块(labs),每一小块内有几幅图像(Slice per slab),绕晕了吧?来点更晕菜的:Averages(平均次数)和Concatenations(分次采集)Averages(平均次数)指的是脉冲序列中一个相位编码步级的重复次数。Concatenations(分次采集)的概念非常复杂,在不同

52、序列有不同的定义:定位片的Concatenations为3,是指3个方位分别采集;二维扫描序列中,一个序列最多只能扫描n幅图像,当扫描的图像数目大于这个数目时,就必须分成2次进行扫描了,以此类推;三维扫描序列中,则是指labs(厚片)的数量乘以每个labs的采集次数;而对于带有呼吸门控、心电门控的序列,Concatenations(分次采集)的次数与呼吸及心律相关;对于间隔扫描模式,则是人为地设置Concatenations(分次采集)次数。下面我们来通过一个具体序列来理解上面这些名词:颅脑T1WI(横):使用序列 SE;TA 1:11;Slice group 1;Slices 19;Aver

53、ages 1;Concatenations 1。这个序列在1分11秒完成19幅横断面图像的扫描,平均次数为1,采集次数也为1。如果我们将平均次数设置为2的话,那么扫描时间将延长1倍(2:22);如果我们想扫描20幅图像的话,可能1次采集不能完成,则Concatenations会自动设置成2,扫描时间也将延长1倍。 Bandwidth(带宽):带宽的概念非常费解,我是理解不了了。我只记住的是:带宽越宽,采集速度越快,但图像信噪比减低;带宽越窄,采集速度越慢,但图像信噪比增高。Flip angle(翻转角):这个概念我以前一直误解了。以前我以为是射频脉冲施加于物体上的角度,就如光线以不同的角度照在

54、镜子上一样。现在才知道应该是射频脉冲能量的大小,能量越大,被施加物体的氢离子偏转角度越大,就如推不倒翁,用的力气越大,不倒翁倒伏的角度越大。用“推不倒翁”来解释脉冲序列很直观,比如说用足够的力气可以将不倒翁完全推倒在地,相当于90射频脉冲(自旋回波),用不同的力气可以将不倒翁不同程度(角度)地倒伏,这就是小角度激励(梯度回波),不倒翁完全倒地后恢复直立所用的时间当然比倒伏一定角度后恢复直立的时间要长,这就是梯度回波成像时间快于自旋回波的原因有兴趣的同行可以将这个比喻延伸扩展,形成一套解释MRI原理的理论,应该比“陀螺说”、“爬楼梯说”更有意思。 effctive TE(有效回波时间):其他的机

55、器上是指快速自旋回波序列中,射频脉冲中点到填充K空间中点的那个回波中点的时间。而在西门子的机器上并没有出现这个名词,害我找了很久,最后才恍然大悟:西门子机器快速自旋回波序列上的TE实际上就是effctive TE!概念不统一真是害死人呀! 西门子MRI技术系列04-平行采集技术(PAT)平行采集技术(PAT)平行采集技术(PAT)更常用的一个名称是“并行采集技术”。它的原理?得使出我的杀 手锏了:“太复杂了,说了你也不懂,自己看书去!”呵呵,其实是我根本就弄不明白。它的优缺点和应用在杨正汉博士等编著的磁共振成像技术指南-检查规范、临床策略及新技术应用书中有详细的介绍,我把它们抄在2楼了。这里只

56、谈谈我的理解:平行采集技术是一种MR快速采集技术,似乎无论什么序列都可以使用,但前提必须是开通了相控阵线圈。在西门子MR机器上有两种平行采集技术供选择,一种是GRAPPA算法,另一种是mSENSE算法,常用的一般是GRAPPA算法。加速因子PE(Accel factor PE)一般选择2。平行采集技术可以明显缩短扫描时间,但是同时得牺牲一定的信噪比。大家可以看看下面这几幅图,运用平行采集技术,加速因子为2时,扫描时间可缩短46%,但图像信噪比将减低29%。图片:01.jpg 图片:02.jpg 图片:03.jpg 平行采集技术(PAT)优缺点和应用平行采集技术优点:1、由于所需要采集的相位编码

57、线减少,图像的采集时间缩短,根据所选用的加速因子的不同,可把图像的采集速度提高1-8倍;2、利用平行采集技术后,在采集时间不变的前提下可增加空间分辨力或增加三维采集成像的范围;3、由于采集速度加快,动态增强扫描或灌注扫描的时间分辨力提高;4、采用平行采集技术后,在采集时间不变的前提下,可增加重复采集次数,从而提高图像质量并减少伪影;5、可以减少单次激发EPI序列的磁敏感伪影;6、可以缩短单次激发EPI或单次激发自旋回波序列的回波链,提高图像质量;7、可以缩小回波链的回波间隙,从而提高图像质量。平行采集技术缺点:1、由于采集的相位编码线减少,图像的信噪比减低;2、可能出现未能完全去除的图像卷褶伪

58、影,特别是当加速因子较大或线圈分布不合理时。平行采集技术应用:1、加快图像的采集速度,缩短图像的采集时间,多用于耐受性较差不能坚持检查的病例;2、增加图像的空间分辨力但不增加扫描时间,可用于高分辨力扫描;3、体部成像屏气扫描时缩短屏气时间,特别适用于年老体弱者的屏气扫描;4、运动脏器的快速成像,如心脏成像;5、用于单次激发EPI,可缩短回波链,缩短有效回波时间,从而减少磁敏感伪影并提高图像质量;6、用于单次激发TSE序列,可缩短回波链和回波间隙,从而提高回波链的质量;7、用于高场机特别是3.0T以上的高场机扫描,可大大减少SAR值。图片:01.jpg 图片:02.jpg 图片:03.jpg 西

59、门子MRI技术系列05-脂肪抑制技术脂肪抑制技术在杨正汉博士等编著的磁共振成像技术指南-检查规范、临床策略及新技术应用书中说的很热闹,共有5种方法(2楼有抄录)。但是在西门子MR机上的设置却很简单,都集中在一张选项卡上了,而且除了STIR技术外,频率选择饱和法和水激发法都不需要设置参数,只需要把相应选项选择好就行了,挺“傻瓜”化的。在临床应用中,一般都选择频率选择饱和法(Fat supper)。频率选择饱和法和水激发法只能二者选其一。选用脂肪抑制后,扫描时间会有延长,尤其是STIR技术,时间竟然达到8分30秒!因此,估计不会有人使用STIR技术来做脂肪抑制。参数选择方法杨正汉博士的书里有介绍,

60、将其拷贝过来了。然后我用SE T1WI序列分别作了试验,结果如下:图片:01.jpg 图片:02.jpg 图片:03.jpg 图片:04.jpg 图片:05.jpg 脂肪抑制技术一、频率选择饱和法:化学位移选择饱和(CHESS)技术。在成像序列的激发脉冲施加前,先连续施加一个或数个带宽较窄的脂肪饱和预脉冲,这些预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一致,这样脂肪组织将被连续激发而产生饱和现象,而水分子中的质子由于进动频率不同不被激发。这时再施加真正的成像射频脉冲,脂肪组织因为饱和而不能再接受能量,因而不产生信号,而水分子中的质子可被激发而产生信号,从而达到脂肪抑制的目的。二、STIR技术:反转恢复序

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