磁共振序列及專業(yè)技術

1、磁共振序列及技術作者:日期:自旋回波序列類1. SE （常規(guī)自旋回波序列）（Spin Echo ）（西門子也稱SE）根據(jù)TR的TE的不同組合，可得到 T1加權像（T1WI ）,質(zhì)子加權像（PDWI ） , T2加權 像（T2WI ）。T1WI現(xiàn)正在廣泛使用于日常工作中，而PDWI和T2WI因掃描時間太長幾乎完全被快速SE取代。2. FSE （快速自旋回波序列）（Fast Spin Echo ）（歐洲廠家西門子和飛利浦以“ turbo來表示快速，故稱之為 TSE（ Turbo Spin Echo ）該序列的優(yōu)點是（1）速度快，圖像對比不降低，所以現(xiàn)在尤其在T2加權成像方面幾乎已經(jīng)完全取代了常規(guī)

2、SE序列而成為臨床標準序列。 （2）與常規(guī)SE序列一樣，對磁場的不均 勻性不敏感；該序列的缺點有（1）如采集次數(shù)不變，S/N有所降低，一般多次采集；（2） T2加 權像上脂肪信號比常規(guī) SE像更亮，顯得有些發(fā)白，易對圖像產(chǎn)生干擾，解決的方法主要是 用化學法或STIR序列進行脂肪抑制；（3）當ETL>8以后，圖像高頻部分缺失，導致一種 濾波效應產(chǎn)生模糊，常在相位編碼方向上出現(xiàn)圖像的細節(jié)丟失；（4） RF射頻能量的蓄積；（5）磁化轉(zhuǎn)移效應等。3.SS-FSE（單次發(fā)射快速 SE）（ Single shot FSE RARE ）（西門子稱 SS-TSE）4. HASTE（半傅里葉單發(fā)射快速 S

3、E 序列）（half-fourier acquisition single-shot turbospin-echo ）（西門子也稱 HASTE ）該序列的有效回波時間可較短，例如80ms，提高了信噪比和組織對比。HASTE序列應用越來越廣泛，除用于不能配合檢查的患者外，還因速度快，在腹部成像中 應用較多。如用于不能均勻呼吸又不能屏氣的病例，磁共振胰膽管成像（MRCP ）、磁共振尿路成像（MRU ）、肝臟掃描中增加囊性病變與實性病變的對比、顯示腸壁增厚和梗阻性腫 塊、腫塊表面和腸壁受侵犯情況、MR結腸造影等。5. FRFSE （fast recovery）（快速恢復快速自旋回波序列）（西門子為T

4、SE-Restore）（1）在實際工作中，經(jīng)常會遇到T2WI掃描時TR不能降低，但掃描層次卻較少的場合，比如脊柱，頸椎矢狀位等，此時梯度的工作周期遠未接近100%，此時采用FRFSE序列，減少TR，可提高工作效率，或改善圖像質(zhì)量（增加采集次數(shù)）。在實際工作中， 例如1.5T MR頭顱掃描時TR常選2500ms，但選擇FRFSE后，TR可短 至1300ms,圖像質(zhì)量并無明顯降低。使用方法：西門子公司機器的TSE有兩種，一種是普通 TSE ;另一種是TSE-Restore。在參數(shù)調(diào)整界面的 “contrast卡'中勾選“Restore Magn.項，如不勾選，即為普通 TSE6.IR （i

5、n version recovery ）（反轉(zhuǎn)恢復序列）（西門子也稱IR）7. FIR（ fast inversion）（快速反轉(zhuǎn)恢復序列）（西門子稱作 TIR/IR-TSE ）反轉(zhuǎn)恢復序列引入 RARE技術，提高了掃描速度。但這里有一問題應引起注意。在FIR （或TIR）成像過程中，水平X軸上方有“magnitudedetection與"X軸下方“phase sensitive detection呈對應關系。如檢到 X軸下方組織信號，但 在圖像上以其幅度絕對值來表示，可以想像，圖像中只有相當于X軸水平的信號值是最低的，圖像中無物體的空白背景處應該呈低信號黑色。這時西門子公司將此序列

6、稱之為TIRM（turbo in version recovery （modulus） mag ni tude ）;而如同樣的信號不以幅度絕對值來表達，而是以實際的值來顯示，此時圖像背景仍然相當于X軸水平的信號值，但卻是灰色（即中等信號），成像組織中的信號有可能低于背景的信號，此時稱之為TIR Real。8. FIR-T1WI ( fast inversionTIWI)(快速反轉(zhuǎn)恢復 T1 加權序列)(西門子稱 IR-TSE T1WI )9. STIR(Short TI In version Recovery)(短反轉(zhuǎn)時間反轉(zhuǎn)恢復)(西門子也稱 STIR)TI (time of inversi

7、on)反轉(zhuǎn)時間在1.5T MRI上約130ms,使得脂肪組織返至 xOy平面時成像， 即成為脂肪抑制序列。10. FLAIR(fluid atte nu ated in version recovery)(液體抑制反轉(zhuǎn)恢復)，(黑水，自由水抑制反轉(zhuǎn)恢復)西門子也稱(FLAIR)在1.5T MRI上TI約2000-2500ms，令自由水呈低信號，而結合水仍是較高信號，突 出炎癥、腫瘤等組織。11. Dual IR-FSE (雙反轉(zhuǎn)快速自旋回波序列) (西門子稱為 Dual IR-TSE)施加兩個反轉(zhuǎn)預脈沖，并調(diào)整兩個TI，突出某一組織。(1 )如抑制腦脊液和腦白質(zhì)，突出腦灰質(zhì)信號；或抑制腦脊液和

8、腦灰質(zhì)，突出腦白質(zhì)信號。(2)心血管黑血(Black Blood )主要技術，第一個是非層面選擇反轉(zhuǎn)預脈沖，第二個為層面選擇反轉(zhuǎn)脈沖將成像層面的磁化矢量偏轉(zhuǎn)回到原始平衡位，經(jīng)過一定時間(即TI)之后施加90o激勵射頻脈沖并成像，層面內(nèi)心肌組織有信號，層面內(nèi)有信號的血液因流出成像平面而不能成像，層面外被反轉(zhuǎn)的血液此刻其磁化矢量恰至零位，也無信號，產(chǎn)生所謂黑血效應。此技術可再加一選擇性脂肪反轉(zhuǎn)脈沖抑制脂肪信號，稱為三反轉(zhuǎn)FSE序列，對心臟腫瘤、心包和心肌病變的鑒別診斷具有重要意乂。12. Propeller ( periodically rotated overlapping parallel l

9、ines with enhanced reconstruction螺旋槳技術,GE)(西門子稱為Blade，刀鋒技術)應用于FSE及FIR，個回波鏈在低 K空間采集，下一回波鏈則在頻率編碼和相位編碼都 旋轉(zhuǎn)一定角度的低 K空間采集。最后的結果是(1)整個K空間內(nèi)，低K空間有大量信息 重疊，圖像 S/N必然較高；(2 )運動偽影不再沿相位編碼方向被重建，而是沿放射狀被拋 射到FOV之外；(3)整個過程需復雜的數(shù)據(jù)處理。該技術(1)可在頭顱，腹部減少運動偽影，(2)也可在FSE-EPI彌散加權成像(DWI ) 中減少磁敏感偽影和金屬偽影。梯度回波序列類13. 擾相 GRE (gradient re

10、called echo)，西門子稱 快速小角度激發(fā)(fast low angle shot, FLASH )一. 使用方法：西門子直接選序列， 但在該序列參數(shù)設置界面的對比(contrast)卡中選上“RF spoil選項，可增加擾相效果。二. 擾相GRE的臨床應用：(1) .上腹部T1WI，可加脂肪抑制，結合屏氣技術，圖像對比良好，還可行三期動態(tài)增強 掃描。(2) .關節(jié)軟骨T1WI，短TE (<10ms)時，透明軟骨呈高信號，而纖維軟骨、韌帶、肌腱、 關節(jié)液、骨及骨髓均呈低信號。(3) .脊柱、大關節(jié)和出血病變T2WI，較敏感（4） .同相位反相位成像即化學位移成像： 脂質(zhì)和水中的質(zhì)

11、子的進動頻率略有不同，脂肪中質(zhì)子稍快，二者差別約 3.5ppm,相當于150HZ/T。在1.0T場強下每3.33ms發(fā)生一次同相或 反相。導致既含水又含脂質(zhì)的像素的信號周期性降低?；瘜W位移成像的應用：反相位像上水脂混合組織信號衰減明顯，純脂肪組織信號沒有明顯衰減，脂肪組織臟器呈現(xiàn)出勾邊效應。臨床上判斷腎上腺結節(jié)是否為腺瘤（因其含脂質(zhì)），脂肪肝診斷與鑒別診斷，判斷肝局灶性病灶內(nèi)是否含脂質(zhì)，并有助于腎臟或肝臟血管平滑肌脂肪瘤的診斷和鑒別診斷。（5）. TOF法MR血管成像，例如 2D或3D椎動脈成像，心臟的亮血成像。（6）.對比劑增強 MRA （CE-MRA ）, T1WI像上注射對比劑后一定時期

12、內(nèi)，含對比劑的血液的T1值變短（呈高信號），甚至短于脂肪組織。通過MIP、MPR、VR及SSD等后處理方法得到血管像，實用中應掌握MRI參數(shù)、對比齊U注射時間，齊憧以及用脂肪抑制技術或蒙片減影技術來消除脂肪組織信號等。（7） .三維擾相 GRE T2*WI 序列用于磁敏感加權成像 （susceptibility weighted imaging,SWI）該序列實質(zhì)上是 3D FLASH T2WI（如上述），采用較長TE （對磁場不均勻敏感），小 角度。但該方法需同時采集兩種圖像。因MR信號經(jīng)解調(diào)之后可得幅度和相位兩個信息，一般只對其中幅度信息成像到強度圖像即平時所常用的圖像（或稱幅度圖像）。另

13、一種是相位圖像。將相位圖校正，并與強度圖疊加即得到磁敏感加權像。血紅蛋白及其降解產(chǎn)物（分氧合血紅蛋白、 去氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白和含鐵血黃素四種狀態(tài)）中以去氧血紅蛋白和含鐵血黃素表現(xiàn)的磁敏感性較強。非血紅蛋白鐵（鐵蛋白）和鈣化也表現(xiàn)較強的磁敏感性。它們均可加快MR信號的去相位，造成 T2*縮短，信號減低。根據(jù)這一機制SWI在臨床上可用于腦創(chuàng)傷、小血管畸形、腦血管病等診斷以及MR功能成像（主要是BOLD ）研究。14三維容積內(nèi)插快速擾相GRE其本質(zhì)是T1加權的三維擾相 GRE，西門子公司稱為容積內(nèi)插體部檢查”（volumein terpolated body exam in ati on,VI

14、BE ）;該序列的要點是：（1） :使用小角度的激發(fā)脈沖（10-15 0）、超短TR （ 3-8ms）、極短的TE （1-3 ms）（2） :采用多通道線圈，并行采集以提高S/N（3）容積內(nèi)插重建技術，可以較少的數(shù)據(jù)量得到較多的圖像，提高了速度。（4 ）加入了脂肪抑制，減少腹部脂肪信號的干擾。（5） 3D采集S/N高，可行各方向重建（6 ）用于無需屏氣的軟組織動態(tài)增強掃描，如乳腺、體、四肢等。（7 ）用于胸腹部屏氣動態(tài)增強掃描15. 普通SSFP （ steady state free precession ,普通穩(wěn)態(tài)自由進動）；（西門子稱為穩(wěn)態(tài)進動快 速成像 fasst imaging wi

15、th steady state precession,FISP ）（）用相位重聚的方法使剩余磁化穩(wěn)定在一定水平，并使剩余磁化保留至下一個周期，這樣得到的回波信號要高于用擾相法得到的信號。如組織T2*較長，用短TR和大a時，可得到比FLASH更強的信號。此信號與 T2/T1相關。所以像尿液、腦脊液這樣的長T2物質(zhì)，在FISP像上顯得更亮。此類序列用于TOF法血管造影效果較好 （但目前更多地被擾相 GRE 序列所取代）。該序列中長TR 2D T2*加權和3D都可用于大關節(jié)（如膝關節(jié)半月板、軟骨 等）檢查。16. Balance-SSFP平衡式SSFP,（普通穩(wěn)態(tài)自由進動平衡式普通穩(wěn)態(tài)自由進動）（西

16、門子稱為真穩(wěn)態(tài)進動快速成像True FISP ）TrueFISP序列的特點是在三個梯度方向上都進行了相位補償，即施加重聚焦梯度，所以在成像時以恒定速度流動的質(zhì)子不會在各個周期中產(chǎn)生并累積出附加相移，即該序列不會出現(xiàn)流動信號相失所造成的信號損失。所以適合從CSF（腦脊液）或慢速流動的血液中獲得很強的信號。與其它的穩(wěn)態(tài)不相干梯度回波序列相比，TrueFISP的信噪比和對比度都要高出很多。正是由于TrueFISP序列的這種特性，它特別適合用于心臟定位及動態(tài)成像、神經(jīng)系統(tǒng)成像，內(nèi)耳及關節(jié)的高分辨率成像等。尤其是心臟成像，TrueFISP所顯示的心肌與血流的對比度，是目前其他序列所不能比擬的，因而得以廣

17、泛的應用。序列對比：FLASH 類FISP 類TrueFisp 類對比度T2*T2*T2/T1信噪比低中高但是，TrueFISP圖像不是真正的 T2加權，應是 T1/T2加權像。與普通的梯度回波相比， TrueFISP圖像的信噪比和對比度都要高得多，而成象時間則要短得多，將近相差10倍。但與真正的T2加權圖相比，腦脊液與周圍組織的對比度要明顯高于T2加權像。所以該序列常用于顯示液體和軟組織之間的對比，而不適用于實質(zhì)性臟器內(nèi)部實性病變的檢查。TrueFISP圖像是T1/T2加權TrueFISP脈沖序列的應用因為TrueFISP序列具有成像速度快，流體的對比度高等優(yōu)點，特別適合心臟動態(tài)成像。也 可

18、以用于血管造影、脊髓造影、腹部成像、關節(jié)成像等。17. 雙激發(fā)Balance-SSFP （雙激發(fā)普通穩(wěn)態(tài)自由進動）（西門子稱為 constructive interfereneein the steady state, CISS,）實際上是用兩次射頻激勵但相位編碼方向不同，得到兩組TrueFISP像，將其合二為一，可消除條紋狀偽影，多以 3D模式用于內(nèi)耳水成像、腦神經(jīng)及脊神經(jīng)根的顯示等。CISS （相長相干穩(wěn)態(tài)）序列和 DESS （雙回波穩(wěn)態(tài)）序列都是在TrueFISP序列的基礎上演化而來，CISS序列適用于內(nèi)耳迷路的三維成像，而DESS序列則更適用于關節(jié)成像，二者均具有很高的信噪比和亞毫米級

19、的空間分辨率，對比強烈。18. 二維 IR-FGRE T1W1 ，（ 2D in version recovery fast gradie nt recalled echo ）二維反轉(zhuǎn)恢復 快速梯度回波 T1加權（西門子又稱 Turbo FLASH T1WI ）在前述梯度回波序列中，如進一步使TR、TE變短，顯然可以縮短采集時間，但短TR和短TE使信號對比不足，為解決這一問題，采用了一種與上述反轉(zhuǎn)恢復SE類似的思路，使用了稱之為磁化準備脈沖的方法來增加MR信號的對比特征。這一類序列即是所謂的磁化準備快速梯度回波（ magnetization prepared fast gradient rec

20、alled echo, MP-FGRE ）。掃描速 度極快，單層圖像采集時間為1s甚至更短。19 三維 IR-FGRE T1WI（ 3D inversion recovery fast gradient recalled echo T1WI）（三維翻轉(zhuǎn)恢復快速梯度回波 T1WT）（西門子稱為 MP-RAGE）20. SR-FGRE T1WI（saturation recovery fast gradient recalled echo ）（飽和恢復快速梯 度回波）（西門子稱為Turbo FLASH（SR Prepulse）21. T2- FGRE（t2 prepared -ast gradie

21、nt recalled echo ）（T2 準備快速梯度回波）（西門子稱為 Turbo FLASH T2WI ）22. PSIF翻轉(zhuǎn)穩(wěn)態(tài)自由進動成像此序列為西門子公司稱謂。該序列從時序安排上看，它與FISP （見15）正好相反，所以給它命名為PSIF。但PSIF對流動的液體引起的去相位非常敏感，表現(xiàn)為低信號，只有靜止的液體表現(xiàn)為明亮 的高信號。利用這一特點該序列過去成功地用于MRCP、脊髓造影MRM、內(nèi)耳和各組顱神經(jīng)的顯示，但現(xiàn)在主要用于大關節(jié)的三維T2WI上。23. DESS（ dual echo steady state）（雙回波穩(wěn)態(tài)進動成像）（西門子同DESS）它是將FISP和PSIF合

22、二為一而成，現(xiàn)3D DESS序列多用于大關節(jié)的 3D成像，并可 能仍是雙頜成像的標準序列。24 MEDIC（multiple-echo data image combi natio n）（多回波合并成像）（西門子同 MEDIC）一次小角度射頻脈沖激發(fā)后采集多個梯度回波（3-6個），然后將這些回波合并，以提高S/N。目前主要是T2*WI，用于頸椎的顯示椎間盤和脊髓的灰白質(zhì)、膝關節(jié)、脊神經(jīng)根 等?；夭ㄆ矫娉上耦?5EPI :回波平面成像（echo planar imaginga ）（西門子同稱 EPI）它有減小磁場不均勻的作用，可高速地獲取T2、T1像，掃描時間大約是 FSE的四分之一?，F(xiàn)在EPI序列之所以應用越來越廣泛，關鍵是成像速