01飞利浦脉冲序列解析及其临床应用2014年8月

1、11、MRI基本信号模自旋 波信号回11、MRI基本信号模自旋 波信号回物理难学吗脉冲序列复杂吗没小角度（小于90度90180度翻转180度聚焦知道2其他序列都由基本序列和脉冲拼凑而成 物理难学吗脉冲序列复杂吗医院放射科2梯度回波的产读出（频率编码）梯度场的正反向切换在FID的基础上离相位梯度场聚相位梯度场（面积为离相位梯度的22梯度回波的产读出（频率编码）梯度场的正反向切换在FID的基础上离相位梯度场聚相位梯度场（面积为离相位梯度的2倍产生梯度回波信梯度 波信常用的MRI（平面回波成像）回常规自旋回波序列结构示意TE：回波回自旋回波产生的原90脉脉自旋回波的产激励脉冲关闭后质子群失相位的原因

2、磁场微环境波动（随机）T2主磁场的不均匀（恒定）是主要原因两者相加产生FID（T2*弛豫180度聚焦脉冲剔除主磁场恒定不均匀造成的质子失相位产生自旋回波（1）自旋 波 最常用的MRI回波信号产生采用180信回3常规自旋回波序列结构示意TE：回波回规则3常规自旋回波序列结构示意TE：回波回规则规则线圈不能检测到Mz，但能检测到旋转的何重点突出组织某方面特性尽量减少其他方面组织特性的影响PDWI突出组织氢质子含量差别T1WI- 突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别T2WI- 突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别T2*WI -突出组织T2*弛豫（FID）差别2、MRI基本对比的产不同的不同的T2或不同的质子

3、密度不同的组织特征是MRI显示不同解剖结构区别病变与正常组织成像技术离相位梯聚相位梯SE序列的回回脑水T2WI/平激后水衡成重点突出Mxy衰减快慢自旋回波的梯度回SE序列的回回脑水T2WI/平激后水衡成重点突出Mxy衰减快慢自旋回波的梯度回波需要尽量剔除T1弛豫的影响 TR组织T2/T2*Mxy衰减越时残留的Mxy越MR信号越组织的T2/T2*越短Mxy衰减越时残留的Mxy越MR信号越TR：等待Mz的恢复，决定图像的T1很长的所有的组织Mz完全恢复剔除T1弛豫对图像对比的影响常规自旋回波序列结构示意ET：回波时RTR：重复时回回TE：等待Mxy的衰减，决定图像的T2弛豫成份很短的所有的组织Mx

4、y还没来得及衰减剔除T2弛豫对图像对比的影响回回脂水5质子密成像Mz越高RF激发后Mxy越大立，MR信号越Mz越低RF激发后Mxy越小立回回脂水5质子密成像Mz越高RF激发后Mxy越大立，MR信号越Mz越低RF激发后Mxy越小立，MR信号越水成像重点突出Mz恢复快慢尽量剔除T2弛豫或FID的影响尽可能短的组织T1越短Mz恢复越一段时间后已经恢复MzMR信号越组织的T1Mz恢复越同一段时间后已经恢复Mz越MR信号越回回6K空间的特性KK空间点阵与图像点变K空间数回回6K空间的特性KK空间点阵与图像点变K空间数据点MR图像点K空间的特性矩阵为256 256的图K空间的数据点阵与图像K空间中每一个点

5、具有全3、K空间及其特K空间为MRI原始数据的填充格式填充后的数据转换，重建出MR 图轨迹2迂 MR回波回波回波回波回波回波7回轨迹单向平SE最常用的填充轨迹轨迹2迂 MR回波回波回波回波回波回波7回轨迹单向平SE最常用的填充轨迹K空间特性4：填充轨轨迹：K单向平行（绝大多数脉冲序列迂回平行轨迹：K空间不平螺旋轨迹放射状轨迹变变变变K空间特性8飞利浦设备的K不同序列/ 版本，可选8飞利浦设备的K不同序列/ 版本，可选项目不TSE，AchievaRelease K空间填充顺序：low to Ky=负Ky=正K空间填充顺序：Ky=负Ky=正K空间特性5：填充顺二维K 线性（负128正128）最常用

6、 反线性（正128负任意（asymmetrical）根据TE，系统自动填充中心优先填充（low to 周边优先填充（high to 三维K线性（循序中心填充椭圆中心填轨迹2- 放射状轨轨迹螺旋轨2D erleaved 3D stack-of-9MRI序列的分类（按信号类型9MRI序列的分类（按信号类型感应衰减（FID）脉冲激发后直FID信自旋回波（SE）用聚焦脉冲（180度）产生回波梯度回波（GRE）用读出（频率编码）梯度场切换产生回杂合序列及平面回波成像杂合序列：同自旋回波和梯度回MRI脉冲序列基本结构（以SE序列为例激发脉频率编码相位编码MRMRIMR成像过程中，射频脉冲、梯度、信号的设置

7、及其在时间顺序上的排列和组合。4与组织MR质子密T1、T2相运动、扩散等）决定上对信号强度影响程度的技射频脉梯度信时K空间的特性（小结K空间的数据点阵与图像的点阵不是一一对应的, 空间中每一个点具有全层信息K空间在频率编码和相位编码方向都对称K空间中心区域的信息决定图像对比，周边区域的信息决定解剖细节K空间有多种填充轨迹及顺序循序对K空间中心优先填充（中/椭圆中迂回填螺旋填放射状填SETR决定图像的T1很长的TR可剔除不SETR决定图像的T1很长的TR可剔除不同组织的T1弛豫差TE决定图像的T2很短的TE可基本剔除不同组织的T2弛豫差1、SETE：回波TR：重复时回回常用的自旋 波类MRISp

8、in Echo，SE（自旋回波pin Echo，TSE（快速自旋回波TSE 快速恢复SS-TSE（单次激发SS-回临床常用的脉冲序自旋回波类序自旋回波序列快速自旋回波及其衍生序列单次激发快速自旋回波序列反转恢复类序反转恢复序列快速反转恢复序列梯度回波类序扰相GRE（ 2D、3D、3D容积内插快速稳进动平衡式稳进动磁化准备GRE序列其他GRE序列（ PSIF、DESS、MEDIC、MERGE、COSMIC等Propeller（Blade、Multivane）PRESTO、合适短的T对比时间SE序列的特点及临床应常用的T1WI序列之一组织对比良好，SNR较高，伪影少信号变化容易解释T2WI合适短的

9、T对比时间SE序列的特点及临床应常用的T1WI序列之一组织对比良好，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T1WI扫描时间1-5分钟T1WI的临床应用最常用于颅脑、骨关节软组织、腹部已经逐渐被梯度回波一般TR选择两种组织T1附近可获得最好的T1对T2对比时间合适长的附近可获得最好的T2对TSE序列的特快速成其他参数不变的前提下，速度增高的倍数等于对磁场不均匀性不不易产生磁敏感组织对比降回波链中每个回波信号的TE不图像的模糊回波链中每个回波的幅度不同，TSE序列的特快速成其他参数不变的前提下，速度增高的倍数等于对磁场不均匀性不不易产生磁敏感组织对比降回波链中每个回波

10、信号的TE不图像的模糊回波链中每个回波的幅度不同，图像重建时会出现相脂肪组织信号强度J-偶联效应脂肪组织T2磁化转移效应造成其他组织部分饱和而组织的T2值有所延 延长2530%能量沉积（SAR值）增回波1强度回波2强度回波3强回波4强度回波5强时间（TE1 TE3 TE2 SE+180度聚焦+180度聚焦TSE序列的结构和KSE：一个90度脉冲激励一个回波，填充一条K空间TSE：一个90度脉冲激励多个回波，填充多条K空间2、快速自旋回波序pinecho） GE：FSE（fast spin echo）其他名称：弛豫AcquisitionRelaxationTSE序列的临床应根据回波链长度TSET

11、1WI 短回波链TSEPDWI TSE序列的临床应根据回波链长度TSET1WI 短回波链TSEPDWI 中等长度回波链TSET2WI 长回波链TSET2WI TSE序列ETL及ES的设置原ES一般不能直接设置，与其他参数相关带宽越宽，ES越频率方向点阵越小，ES射频强度越大，ES越梯度性能越高，ES越ETL设置与TET1WI：ETL小于PDWI：ETL小于T2WI：ETL约等于TE 2 例：TE=80msES=10ms则ETL=80ms 2 FLASHTSE回波链（ETL）越回波间隙（ES）越成像越图像对比可增图像SNR越图像模糊效应可减图像软组织T2对比越允许的ETL越图像的模糊效应越磁化转

12、移效应更明脂肪信号越脂肪信号越SAR值越SAR值越TR决定图像的T1很长的TR可剔除不同组织的T1弛豫差TE决定图像的T2很短的TE可基本剔除不同组织的T2弛豫差TR小于800ms，TE最TR大于2000ms，TE小于TR大于2000ms，TE约等于目标组织T2 TSE序列上脂肪组织信号增SET2WI，TR=2500毫秒ETL10-20，长ETL10-20，长TR，TE与ETL相适应优扫描速度快（1-5分钟对比度良缺体部容易产生运动全身最常用的颅腹部（呼吸触发或导航）及盆脊柱脊软组织，骨关TSE PWDI+FSPWDI+FS显软骨及透明软（2）短ETL的TSE-TR大于2000ms，TE小于主

13、要骨韧肌软透明软骨TSE-优比SE-T1WI快速，甚至可以屏气缺由于回波链的存在，图像受T2污染，T1对比降与GRET1WI相比速度还不对T1对比要求较低，主要以显示结构外形为骨关节、软组织、脊柱、盆腔、心TSE聚焦脉冲常规为180聚焦充分TSE聚焦脉冲常规为180聚焦充分，SNR能量大，SAR值升ETL越长越明显， ES越小越明显TR越短越明显， 层数越多越明显射频强度越大越明显， 场强越高越明显降低聚焦脉冲角度可降低SAR 通常在120度160理论上SNR会有降实际上SNR降低不明在高场特别是3T设备上常规使TSE缩小聚焦脉冲角度，降低SAR快速恢复单次激发快速自旋回波（SS-长ETL T

14、SE T2WI用于水成常规选择中等ETL中等T2权重（TE=70-必要时加扫长ETL长TE屏气序列（TE=120-呼吸触发 ETL20，长TR，有效TE常大于优点：成像快(20秒3分)，可屏气扫描缺点：T2对比较差；屏气不好者仍有伪影临床应用胸腹部的屏气富水病变与变的鉴3D 水成其他需要重的部飞利浦MRI操作手TSE-DRIVEin飞利浦MRI操作手TSE-DRIVEinTSETSE-DRIVET2WI 飞利浦TSE-在TSE序列中选择DRIVE（DRIVen Equilibrium）西门子TSE-在TSE序列中选择Restore MagnFastRecoveryTR可大大缩180度脉冲8（2

15、）快速恢复TSE的改进序列在回波链最后1个回后，施加负90脉将残留的横向磁化矢量直接打回纵向长T2的结构（如脑脊液）信号强度增高主要用于短回波链的TSE 层面足够的情况下可缩短短TR时达到长TR的效果聚焦角120聚焦角180SS-TSE的特点和应优快速（单层图1秒左右缺除纯水样液体外，其他组织几乎无信号SS-TSE的特点和应优快速（单层图1秒左右缺除纯水样液体外，其他组织几乎无信号太重，软组织T2对比差应水成像，尤其是MRCP、MRU、单次激发序列结构SE：1次90度脉冲激1个自旋回TSE： 1次90度脉冲激多个自旋回SS-TSE： 1次90度脉冲激填充K空间全部自旋回成像：只能用于T2WI，

16、不能进行成像参数TR：理论上无穷大；部分设备上设置的T多为时间顺序上相邻两层始点的时间间隔TE：通常采用很长的TE（数百毫秒降低SAR值：聚焦脉冲角度常缩小到120150（3）单次激发SingleShotTSE（SS-TSE）PHILIPS SSh-GE SS-TSE-DRIVE的临床应TSE-DRIVE的临床应只能用于PDWI和T2WI，不能用于该技术相当于在短TR时达到长TR的效对于短ETL序列可以通过缩短TR而缩时当ETL、TR都较长时，则与普通TSE序列相在配备该序列的各种机型上广泛应用脊柱脊骨关腹部及盆TSE与HF-SSh-TSE序列比较：触发HF-SS-SS-TSE与HF-SSh-

17、TSE序列比较：触发HF-SS-SS-用腹部屏气T2WI（用于不能配合的患者MRCP、心脏快速颅脑、脊柱超快速T2WI（躁SS-技术+SS-优快速（1秒以内可采用较短有效有利于软组织成像（与SS-TSE相比几乎无运动伪影和磁敏感伪影缺T2对比不及SE及图像模糊较明显（4）SS-不同公司的名称PHILIPS SS-TSE + half HASTE SS-FSE+SS-TSE用于水成 1、反转PHILIPS GE 1、反转PHILIPS GE IR反转恢复类序特具有180度反转脉冲180可用于自旋回波类序列前可用于梯度回波类序列（包）180度反转脉冲用于自旋回波类序列前是自旋回波IR（反转恢复FI

18、R（快速反转恢复胆总管下SS-TSE厚层块HF-SSh-TSE MRCP薄HF-SSh-TSE序列用于小TSE与HF-SSh-TSE序列比TSE-HF-SSh-TSE-T2WI 反转恢复序列结构自旋回波IRT1WI与SET1WIIR-T1WI, 冠状反转恢复序列结构自旋回波IRT1WI与SET1WIIR-T1WI, 冠状SE-T1WI，横断IR-T1WI，横断IRT1WI序列的特点及应优T1对比很好缺扫 时间很长（长TR，激励1次采1个回波增加T1对比，特别是脑灰白质对比多用于婴儿的脑描IR序列的IR基本用于IR T1WI应选用尽量短的TE，剔除T2SE序列的T1对比决定于TR，选用的TR接近

19、于组织的T1值可获得较好的T1对比R序列的T1对比决定于T，选用的TI接近于组织的T1值可获得更好的T1对比IR序列中，TR应尽量长（TRTI 5T1），至少180度反转TimeTime90度脉冲后的纵向弛180度脉冲后的纵向弛与90度脉冲相比180度反转脉冲能将组织的纵向弛豫差别增加， 图像T1对比增大。IR-TSE序列的临床应脂肪抑shortTI recovery, 黑水作fluidattenuatedrecovery, IR-TSE T1-IR-TSE序列的临床应脂肪抑shortTI recovery, 黑水作fluidattenuatedrecovery, IR-TSE T1-双反转及

20、三反转IR-TSE选择不同TI抑制不同的组选择合适的TI可抑制相应T1TR足够长的前提下抑制某组织的TI值该组织T1的抑制脑脊液的抑制脂肪的脂脑脊肝组Time180度反转脉180度反转快速反转恢复序列快速自旋回180 聚焦 聚焦 聚 焦 聚焦 聚 焦180反有效180反2、快速PHILIPSIR-TSE/TIR / TIRM GE IR-FSE / TIRTurbo（ ）三T1-FLAIR、SET1WI及IR T1WIIRFIRSE（ ）三T1-FLAIR、SET1WI及IR T1WIIRFIRSET1-FIRIR+短回波链利用IR增加T1利用TSE来加速TI 650800ms（高场TI 45

21、0600ms（低场TR=2.5 3.5 TE尽量短（ T1对比高于SE但低于（2）FLAIR的应 SE-T1WI增强54岁。大脑胶质12STIR与脂肪饱和的比T1TSEwithSTIR的应81岁，女性。右侧人工髋平STIR压脂技术主要用于低场磁场不均匀部位：颈部、胸椎、金属植（3）T2*与T2的差梯度场切换不能纠正主磁场不均匀造成的质子群失得到（3）T2*与T2的差梯度场切换不能纠正主磁场不均匀造成的质子群失得到的图像将反映T2*弛豫信息，而非T2弛豫信（2）梯度切回波更利用聚焦最短利用梯度场切最短TE小于（1）采用小角度激发加速小角度激发后纵向磁场恢复所需时间较短可选用较短的GRE类序列的基

22、本特采用小角度激发，加快成像速度采用梯度场切回波信号进一步缩短时反映的是T2*弛豫信息而非T2弛豫信息GRE序列的固有信噪比较低GRE序列对磁场的不均匀性敏感GRE序列中血流常呈现高信号离相位梯聚相位梯GRE序列与SE序列的比自旋回波：用180度聚焦脉回梯度回波：用读出梯度场的正反向切回GRE T2*WI与TSE T2WIGRETSEGRE小角度激励GRE T2*WI与TSE T2WIGRETSEGRE小角度激励梯度场切回波时GRE利用梯度场切换而产生梯度场切换无需层面选择被激发的血流尽管离开了扫描层面如不超出有效梯度场线圈的有效范仍可产生回波流出层面的血流仍到信GRE T2*WI利的检SET

23、SEGRE毛扩张原没有180度脉冲来剔除主磁场不均匀对信缺容易产生磁敏感特别是气体与组织T2*WI更明显，TE越长越优易检出造成磁敏感性改变、血色病射频脉冲层面选择梯度相位编码梯度聚相位梯度频率编码梯度/读出梯度离相位梯度MR信号带状为什GRE序列中如果TR小于组织每个TR间期回后仍残留由于相位编码不同，每个TR间期残留的Mxy不等将引起图像伪影（带状伪影消除伪影法就是去除残留射频脉冲层面选择梯度相位编码梯度聚相位梯度频率编码梯度/读出梯度离相位梯度MR信号带状为什GRE序列中如果TR小于组织每个TR间期回后仍残留由于相位编码不同，每个TR间期残留的Mxy不等将引起图像伪影（带状伪影消除伪影法

24、就是去除残留的1、扰相（毁损）GREPHILIPST1-fast fieldGE spoiled gradient recalled acquisition in steady s fast lowangleGRE普通稳进动（SSFP）序PSIF/GRASS/T2-FFE序列MEDIC/MERGE/COSMIC序列DESS序列磁化准备快速GRE（MP-FGRE）序列扰相平衡式稳进动SFP）序Balance GRE扰相平衡式稳进动SFP）序普通稳进动（SSFP）序PSIF/GRASS/T2-FFE序列MEDIC/MERGE/COSMIC序列DESS序列磁化准备快速GRE（MP-FGRE）序列射频

25、脉层面选择梯扰相梯相位编码梯聚相位梯频率编码梯出梯离相位梯MR扰相FFE序列临床应2D快速射频脉层面选择梯扰相梯相位编码梯聚相位梯频率编码梯出梯离相位梯MR扰相FFE序列临床应2D快速移（同/反相位）成颅脑扰相GRE三维TOF/PC心脏亮血三维CE-三维容积内插快速GRE T1WI动态增强序大关节三维扰相GRE 大关节颅脑 扰相FFE序列的对比TR、偏转角（Flip 共同决定图像的T1T2*WI应选择相对长的TR或/和相对小的偏转角，以尽量剔出T1弛豫对图像的影响一定范围内，TR越长，所需偏转角越当TR和目标组织的T1值已经确最佳偏转角称为角（Ernst Ernst angel= arcoss

26、(e -arcoss = arc cosine（反余弦e为自然TR为重复时间，T1为目标组织的T1决定图像的T2*T1WI原则上应该选择尽量短的TE量消除T2*弛豫对图像的污染T2*WI应选择适当长的接近于组织的T2*扰相FFE序列成Flip如何去除残留主要方法是使质子群失相位，从而消除梯度扰相射频扰相梯度扰相+射频扰相右肾上腺腺 In-phase Out-of-phase 移成像的 床右肾上腺腺 In-phase Out-of-phase 移成像的 床应脂肪肝细胞肝细胞腺肾上腺腺平滑肌脂肪脂肪肉畸胎 FFE T1WI用于同/名移成像（chemical shift 同相位反相位成像（in-ph

27、ase / out-of-phase 原水质子进动频率比脂质.27PPM左右（约为射频脉冲激励后零时刻，两种质子随后两种质子出现周期性的同相位/反相体素、脂混同相位：两种质子反相位：两种质子信号相FFE-FFE-T1WI+ 动脉对比参数 TR最短TE或同相 激发角度：5090优扫描速度组织T1对比缺屏气不好有伪临床应用常规上、中腹部抑脂扫描清楚显示动态增强扫（7）超快速容积内插3D 扰相GRE 飞（7）超快速容积内插3D 扰相GRE 飞利THRIVE（T1HighResolutionIsotropicVolumeExci LAVA（LiverAcquisitionwithVolume西门ola

28、tedBody （6）3D扰相GRE快速T1WICE-极短的TR、TR:TE:较大激励角 20-50极快的扫描速度数秒数十可采用减影技术减低（5）扰相GRE T1WI不使用对比剂实现血流单时相成像显示形态成像显示心脏的运动功原理类似于TOF （4）扰相GRE序列用于3D TOF2D PC （3）三维扰相GRE T1WI矢状薄层图冠状重组图横断重组图肺癌多发脑CT-扰相GRE T2*WI用于膝关半月板破扰相GRE T2*WI用于膝关半月板破（9）扰相GRE 成像 2D: TR 200-800ms，TE 1540ms，激发角度30 3D: TR 3060ms, TE 1540ms, 激发角度20优成像速度软骨显示较有利的显缺对其他结构显示对磁场不均匀比较临床软骨陈病（8）3D扰相GRE T1WITHRIVE用于肝脏动态增动脉早期门静脉期增强前THRIVE、LAVA、对比TR最短，TE最短，激励角度1015优高空间分高信噪高对比（增强高速成像（双动脉期/多动脉期内插技术有利于可同时进行肝脏动态增强和CE-缺平扫时T1对比不及2D 扰相梯度回波用动态增强扫THRIVE、LAVA、3D扰相梯度回波T1WI集成了多种新技术特别是快技高密度线圈容积内插技术并技部分K空间技术半回波技术匙孔平衡式SSFP参数：很短的TR、