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文檔簡介

MRI檢查技術(shù)第三篇MRI檢查技術(shù)的主要內(nèi)容1、影像顯示:顯示技術(shù)檢查方法2、生物化學(xué)分析:磁共振波譜分析(magneticresonancespectroscopyMRS)一、探索新的成像對比度,提高成像的組織分辨力。二、加快成像的速度。

這兩方面的進(jìn)步貫穿著磁共振成像的整個過程。但它們都是在磁共振的一些基本掃描序列基礎(chǔ)上通過磁共振硬件的發(fā)展和計算機(jī)軟件的突飛猛進(jìn)來改進(jìn)而實現(xiàn)的。磁共振技術(shù)發(fā)展的兩個方向:授課內(nèi)容*概述*磁共振成像基本原理第十三章脈沖序列及其應(yīng)用第十四章MRI檢查方法和對比劑第十五章MRI檢查的特點(diǎn)和偽影補(bǔ)償技術(shù)第十六章MRI系統(tǒng)的生物效應(yīng)和安全性第十七章MRI檢查技術(shù)的臨床應(yīng)用第十三章脈沖序列及其應(yīng)用第一節(jié)脈沖序列的分類及參數(shù)第二節(jié)常用脈沖序列及其應(yīng)用第三節(jié)成像參數(shù)的選擇第一節(jié)脈沖序列的分類及參數(shù)一、脈沖序列的分類二、脈沖序列的參數(shù)常用脈沖序列及其應(yīng)用*脈沖序列:是指具有一定寬度、一定幅度的射頻脈沖與梯度脈沖組成的脈沖序列。MR檢查中反復(fù)施加射頻脈沖RF(radiofrequencepulse)的順序。它控制著系統(tǒng)施加RF脈沖、梯度和數(shù)據(jù)采集的方式,并由此決定圖像的加權(quán)、圖像質(zhì)量以及對病變顯示的敏感性。*加權(quán)(weighted):重點(diǎn)、側(cè)重、代表、以誰為主的意思。自旋回波(spinecho,SE)序列結(jié)構(gòu)圖激發(fā)脈沖層面選擇梯度頻率編碼梯度相位編碼梯度MR信號一、脈沖序列的分類1、按檢測信號類型分類:

1)MRI成像信號的三種形式:自由衰減信號、自旋回波信號、梯度回波信號2、分類:1)直接測定自由衰減信號的序列

(飽和恢復(fù)序列、反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列)2)測定自旋回波信號的序列

(自旋回波序列、快速自旋回波序列)3)測定梯度回波信號的序列

(梯度回波序列及子序列)一、脈沖序列的分類2、按序列用途分類:1)通用序列

(自旋回波序列、梯度回波序列等)2)專用序列(心臟電影序列、脂肪抑制序列、偽影補(bǔ)償序列等)

一、脈沖序列的分類3、按成像速度分類:1)普通序列

(常規(guī)檢查所用的序列)2)快速序列(EPI回波平面成像序列等)

脈沖序列的變量-------序列參數(shù)1、900和1800脈沖2、重復(fù)時間3、回波時間4、反轉(zhuǎn)時間5、反轉(zhuǎn)角6、信號激勵次數(shù)7、回波鏈長度8、回波間隔時間9、有效回波時間10、K空間11、T2*效應(yīng)12、飽和現(xiàn)象二、脈沖序列的參數(shù)二、脈沖序列的參數(shù)1、900和1800脈沖:XYZ900脈沖900脈沖:將宏觀磁化矢量M0偏轉(zhuǎn)900的RF

脈沖,多用來做激勵脈沖M0二、脈沖序列的參數(shù)1、900和1800脈沖:XYZXYZ1800脈沖1800脈沖:將宏觀磁化矢量M0偏轉(zhuǎn)1800的RF

脈沖,常用相位重聚脈沖二、脈沖序列的參數(shù)2、重復(fù)時間(repetitiontime;TR):是指脈沖序列執(zhí)行一遍所需要的時間,也就是從第一個RF激勵脈沖出現(xiàn)到下一周期同一脈沖出現(xiàn)所經(jīng)歷的時間。

TR與掃描時間成正比二、脈沖序列的參數(shù)3、回波時間(echotime;TE):是指從第一個RF脈沖到回波信號產(chǎn)生所需要的時間。

多回波序列:

RF脈沖到第一個回波信號出現(xiàn)的時間--TE1RF脈沖到第二個回波信號出現(xiàn)的時間--TE2...二、脈沖序列的參數(shù)4、反轉(zhuǎn)時間(inversiontime;TI):是指反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列中,180反轉(zhuǎn)脈沖與90激勵脈沖之間的時間。反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列的檢測對象:主要是組織的T1特性。

TI

時間的長短影響圖像信號的對比度二、脈沖序列的參數(shù)5、反轉(zhuǎn)角:在RF脈沖的激勵下,宏觀磁化強(qiáng)度矢量將偏離靜磁場的方向,其偏離的角度稱為翻轉(zhuǎn)角。翻轉(zhuǎn)角的大小是由RF強(qiáng)度(能量)所決定的。XYZXYZXYZM0B0B1產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)力900脈沖1800脈沖二、脈沖序列的參數(shù)6、信號激勵次數(shù)(NEX):又叫信號采集次數(shù)。他是指每次相位編碼時收集信號的次數(shù)。

NEX與掃描時間成正比二、脈沖序列的參數(shù)7、回波鏈長度(ETL):

是指掃描層中每個TR時間內(nèi)用不同的相位編碼來采樣的回波數(shù),即在1個TR時間內(nèi)1800脈沖的個數(shù)。(也稱快速系數(shù))90°RF脈沖180°脈沖180°脈沖90°RF脈沖TR二、脈沖序列的參數(shù)8、回波間隔時間(ETS):

是指快速自旋回波序列回波鏈中相鄰兩個回波之間的時間間隔。ETS決定序列回波時間的長短,因而關(guān)系到圖像對比度。90°RF脈沖180°脈沖180°脈沖ETL=325ms50ms75msETS=25ms9、有效回波時間(ETE):是指在最終圖像上反映出來的回波時間。當(dāng)相位編碼梯度的幅度為零或者在零附近時,所采用信號的回波時間就是ETE。有效回波一般位于回波鏈的中點(diǎn)。二、脈沖序列的參數(shù)90°RF脈沖180°脈沖180°脈沖ETL=330ms60ms90msETE=60ms二、脈沖序列的參數(shù)10、K空間(K-space):是指傅立葉變換的頻率空間。是存放原始數(shù)據(jù)的地方,在數(shù)據(jù)采集時依次將原始數(shù)據(jù)寫入K空間,對K空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行一次反變換就得到所需的圖像數(shù)據(jù)。k空間中心:決定圖像的對比度信噪比。k空間外圍:決定圖像空間分辨率。二、脈沖序列的參數(shù)

對-K空間(K-space)的理解:1.K-空間是一種空間,必須填滿后才能得到一幅圖像上的所有信息。它與實際空間的轉(zhuǎn)換是傅立葉變換。2.K-空間的數(shù)據(jù)也就是原始數(shù)據(jù)。K-空間與病人的內(nèi)部位置無直接關(guān)系。K-空間的每個點(diǎn)對整個圖像都有貢獻(xiàn)。K-空間的填充方式與所采用的相位編碼的梯度編碼幅度和極性有關(guān),即相位編碼是完全連續(xù)的,那么K-空間的填充也是連續(xù)的。K-空間的上半部分與下半部分是對稱的。K-空間中各點(diǎn)的數(shù)據(jù)是沿一定軌跡的順序填充的,這種按某種順序填充的數(shù)據(jù)的方式稱為K-空間的軌跡,K-空間的填充軌跡代表了成像中MR信號的采集過程。二、脈沖序列的參數(shù)11、T2*效應(yīng):是指在梯度回波序列中,翻轉(zhuǎn)梯度可使信號讀取方向磁場均勻性被破壞,導(dǎo)致橫向馳豫加快。

T2*僅為10ms左右明顯短于T2的100~200ms。二、脈沖序列的參數(shù)12、飽和現(xiàn)象:是指在RF作用下低能態(tài)的核吸收能量后向高能量態(tài)躍遷,如果高能態(tài)的核不及時回到低能態(tài),低能態(tài)的核減少,系統(tǒng)對RF能量的吸收減少或完全不吸收,從而導(dǎo)致磁共振信號減少或消失的現(xiàn)象。

第二節(jié)、常用脈沖序列分類及其應(yīng)用一、SE脈沖序列二、IR脈沖序列(一)常規(guī)SE(二)FSE三、GRE脈沖序列四、EPI序列(一)常規(guī)GRE(二)GRASS(三)SPGR(四)SSFP(五)快速GRE序列

一、SE脈沖序列(一)常規(guī)SE序列:序列組成:先使用一次90°RF激勵脈沖,間隔數(shù)十毫秒再施加一次180°復(fù)相位脈沖使質(zhì)子相位重聚,180°脈沖后再間隔數(shù)十毫秒,產(chǎn)生自旋回波信號。TRTE90°RF脈沖單次180°脈沖單次自旋回波90°RF脈沖常用脈沖序列及其應(yīng)用重復(fù)時間(TR):從90°脈沖開始至下一個90°脈沖開始的時間間隔為重復(fù)時間(repetitiontime;TR)。TR控制著縱向磁化恢復(fù)的程度,因而決定著圖像的T1加權(quán)程度(T1對比)。回波時間(TE):從90°脈沖開始至獲取回波的時間間隔為回波時間(echotime;TE)。TE控制著橫向磁化衰減的程度,因而決定著圖像的T2加權(quán)程度(T2對比)。

一、SE脈沖序列(一)常規(guī)SE序列:長TR90°RF脈沖180°脈沖90°RF脈沖180°脈沖短TE長TE質(zhì)子密度T2雙回波SE序列B090°脈沖180°脈沖180°復(fù)相位脈沖的作用:由于磁場的不均勻性,使質(zhì)子的進(jìn)動變得不同步,故而失去相位一致性,簡稱為“失相”,橫向磁化矢量(MXY)強(qiáng)度由大變小,最終為零,即恢復(fù)為縱向矢量。若在橫向磁化矢量(MXY)尚未完全消失之前施加一個180°復(fù)相位脈沖,可使相位離散的質(zhì)子群在XY平面相位重新趨向一致,這稱為“復(fù)相”。橫向磁化矢量(MXY)強(qiáng)度又恢復(fù)到接近90°RF脈沖后的強(qiáng)度,這時產(chǎn)生自旋回波信號。90°RF激勵脈沖的作用:質(zhì)子吸收能量,縱向磁化減少氫質(zhì)子開始同相進(jìn)動產(chǎn)生橫向磁化TRTE90°RF脈沖單次180°脈沖單次自旋回波90°RF脈沖SE序列組織的信號強(qiáng)度(S)可用Bloch方程表示:-TRT1———-TET2常用脈沖序列及其應(yīng)用f(H)為氫質(zhì)子密度函數(shù);g(V)為流速的函數(shù),穩(wěn)態(tài)組織的g(V)=1。T1越短-------信號越強(qiáng),T1越長-------信號越弱T2越長-------信號越強(qiáng),T2越短-------信號越弱氫質(zhì)子密度越大,信號越強(qiáng)SSE=f(H)g(V)(1-e)e磁化強(qiáng)度時間T1曲線組織的縱向磁化向量由零恢復(fù)到63%時的時間稱之為縱向馳豫時間,由于縱向馳豫涉及到原子的晶格,所以又稱自旋-晶格馳豫時間,簡稱T163%磁化強(qiáng)度T2曲線時間橫向磁化向量由最大值衰減至37%的時間叫橫向馳豫時間,又稱自旋-自旋馳豫時間,簡稱T237%磁化強(qiáng)度T1+T2曲線時間常用脈沖序列及其應(yīng)用縱向磁化時間T1曲線常用脈沖序列及其應(yīng)用不同的組織具有不同T1時間組織T1值(ms)脂肪150腦白質(zhì)510腦灰質(zhì)760水腫區(qū)900腦脊液2650T1T1T2曲線時間橫向磁化常用脈沖序列及其應(yīng)用T2T2不同的組織具有不同T2時間

組織T2值(ms)脂肪60腦白質(zhì)67腦灰質(zhì)77水腫區(qū)126腦脊液180TR1TR2AB哪個TR可產(chǎn)生A與B的更好對比???短TR增加T1對比長TR減少T1作用ABTE1TE2哪個TE可產(chǎn)生A與B的更好對比???長TE可增加T2組織對比短TE可降低T2組織對比TRTET1加權(quán)像短TR:300~600ms短TE:10~20ms常用脈沖序列及其應(yīng)用-TRT1———-TET2SSE=f(H)g(V)(1-e)eT2信號幅度短TE短TRT1TRTET2加權(quán)像長TR:2000~4000ms長TE:80~120ms常用脈沖序列及其應(yīng)用-TRT1———-TET2SSE=f(H)g(V)(1-e)e長TET1T2長TR信號幅度質(zhì)子加權(quán)像長TR:2000~4000ms短TE:10~20ms-TRT1———-TET2SSE=f(H)g(V)(1-e)e☆

T1加權(quán)具有較高的信噪比,顯示解剖結(jié)構(gòu)☆

T1加權(quán)是增強(qiáng)檢查的常規(guī)序列,因為順磁性對比劑具有短T1增強(qiáng)效應(yīng)☆

T2加權(quán)易于顯示水腫和液體,成高信號?!?/p>

PD加權(quán)顯示血管結(jié)構(gòu)。常用脈沖序列及其應(yīng)用常規(guī)SE脈沖序列的特點(diǎn):———臨床上用途最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)成像序列優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):主要是掃描時間長。SE中的掃描時間掃描時間=TR×Ny×NEXNy:相位編碼數(shù)

NEX:numberofexcitation激勵次數(shù)常用脈沖序列及其應(yīng)用基本原理:先使用一次90°T2WIRF激勵脈沖后,每次間隔特定的時間連續(xù)施加多個180°復(fù)相位脈沖,取得多次回波并進(jìn)行多次相位編碼,即在一個TR期間內(nèi)能完成多條K空間的數(shù)據(jù)采集,使掃描時間大為縮短。180°脈沖180°脈沖常用脈沖序列及其應(yīng)用90°RF脈沖180°脈沖180°脈沖(二)FSE脈沖序列

掃描時間

=TR×

相位編碼次數(shù)/快速系數(shù)×激勵次數(shù)回波鏈:

多次180°脈沖組成回波鏈。回波鏈長度(快速系數(shù)):

180°脈沖次數(shù)有效回波時間:

FSE序列中回波信號之間的TE不同,將其中決定FSE圖像對比的回波時間稱為有效回波時間。常用脈沖序列及其應(yīng)用有效回波時間:

就是用決定圖像對比的K-空間的中心部分所對應(yīng)的回波時間來確定的。如果具有質(zhì)子密度依賴性的、較早出現(xiàn)的回波被編碼在K-空間中央部分,則TEeff短,得到的圖像為質(zhì)子密度加權(quán)像;如果具有T2依賴性較晚出現(xiàn)的回波被編碼在K-空間中央部分,則圖像為T2加權(quán)像。常用脈沖序列及其應(yīng)用快速系數(shù)越大則回波次數(shù)就越多,掃描時間就越短,但信號成分就會更混雜。這主要因為TE信號成分增多。對T2加權(quán)影響不顯著,但在T1加權(quán)和質(zhì)子加權(quán)時,將產(chǎn)生T2加權(quán)成分,因而一般選擇適當(dāng)?shù)妮^小的快速系數(shù)??焖傧禂?shù)???90°RF脈沖180°脈沖180°脈沖180°脈沖180°脈沖常用脈沖序列及其應(yīng)用掃描時間短,能夠提供比較典型的質(zhì)子密度加權(quán)

和重T2加權(quán)圖像,便于顯示病變。

FSE脈沖序列的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):常用脈沖序列及其應(yīng)用缺點(diǎn):☆

流動偽影大,無法與呼吸補(bǔ)償聯(lián)用胸腹檢查時運(yùn)動偽影加大;

在T2加權(quán)圖像上脂肪為高信號,難與水腫鑒別,必要時要進(jìn)行抑脂技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償;常用脈沖序列及其應(yīng)用☆快速系數(shù)大時信號成分復(fù)雜,圖像模糊;

☆磁敏感效應(yīng)降低,因而對出血不敏感。

二、反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列

(inversionrecovery,IR)典型IR序列包括一個180°反轉(zhuǎn)脈沖,一個90°激勵脈沖,一個180°復(fù)相位脈沖。90°RF脈沖180°脈沖180°脈沖TITRTE回波常用脈沖序列及其應(yīng)用反轉(zhuǎn)時間(timeofinversion;TI):從180反轉(zhuǎn)脈沖開始至90脈沖開始的時間間隔為反轉(zhuǎn)時間?;驹恚合仁褂靡淮?80°反轉(zhuǎn)脈沖使全部質(zhì)子的凈磁矢量反轉(zhuǎn)180°,達(dá)到完全飽和;繼而當(dāng)質(zhì)子的縱向磁化恢復(fù)一定時間后,施加一次90°脈沖,使已恢復(fù)的縱向反轉(zhuǎn)為橫向磁化,以后再施加一次180°復(fù)相位脈沖,取得自旋回波90°RF脈沖180°脈沖180°脈沖TITRTE回波脂肪水TI常用脈沖序列及其應(yīng)用§

TI的長度是IR脈沖序列圖像對比的主要決定因素。

TI的長度決定了質(zhì)子在縱向磁化恢復(fù)量的差異。掃描參數(shù):TITETR重T1加權(quán)400~800ms10~20ms>2000msPDWI1800ms10~20ms>2000ms病理加權(quán)400~800ms70ms>2000ms常用脈沖序列及其應(yīng)用§

IR脈沖序列主要獲取重T1加權(quán),以顯示解剖。IR脈沖序列的特點(diǎn):T1對比效果好,SNR高時間比較長。(5分鐘~15分鐘)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):常用脈沖序列及其應(yīng)用TI值:正好脂肪縱向磁化恢復(fù)為0。作用:抑制脂肪的短T1高信號。短T1高信號來源:脂肪、亞急性期出血、富含蛋白質(zhì)的液體、其他順磁性物質(zhì)。不可以用在增強(qiáng)序列兩種IR回波序列常用脈沖序列及其應(yīng)用◆

STIR脈沖序列:抑脂序列特殊的TI值(2200ms)使腦脊液信號被抑制,用于T2加權(quán)和PD加權(quán)中,中樞神經(jīng)系統(tǒng)應(yīng)用價值較大常用脈沖序列及其應(yīng)用◆

FLAIR脈沖序列:液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列

三、GRE脈沖序列

GRE脈沖序列由于掃描速度快且能提供較滿意的信噪比,因而成為目前臨床應(yīng)用最廣泛的掃描技術(shù)之一。且有多種類型,其中常規(guī)GRE脈沖序列最為成熟,臨床應(yīng)用最廣。常用脈沖序列及其應(yīng)用

三、GRE脈沖序列(一)常規(guī)GRE脈沖序列(二)相位重聚GRE脈沖序列(三)矢相位GRE脈沖序列(四)相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點(diǎn)回波FIDFID頻率編碼去相位復(fù)相位TETRRFRF常用脈沖序列及其應(yīng)用基本原理:序列由小于90°的脈沖激勵和讀出梯度的反轉(zhuǎn)構(gòu)成。由于是梯度復(fù)相位產(chǎn)生回波,故稱GRE。(一)常規(guī)GRE脈沖序列

對原理的理解:讀出梯度的反轉(zhuǎn)的作用:克服梯度場帶來的相位離散,使質(zhì)子相位重聚產(chǎn)生回波。(類似SE180°反轉(zhuǎn)脈沖)讀出梯度反轉(zhuǎn)產(chǎn)生復(fù)相位快-----TE明顯縮短小角度脈沖:縱向磁化矢量損失少------縮短了縱向磁化恢復(fù)時間------TR明顯縮短------掃描時間縮短

部分縱向磁化矢量轉(zhuǎn)為橫向磁化--接受MR信號減少--SNR下降GRE序列通過讀出梯度反轉(zhuǎn)產(chǎn)生相位重聚僅能補(bǔ)償梯度場引起的相位離散,不能補(bǔ)償主磁場不均勻引起的相位離散,因此只能獲取FID信號,即T2*

常用脈沖序列及其應(yīng)用GRE脈沖序列中的組織對比翻轉(zhuǎn)角TRTET1加權(quán)70~110°短短T2*加權(quán)5~20°短長PD加權(quán)5~20°短短在GRE序列中:翻轉(zhuǎn)角決定T1加權(quán)程度;TE決定T2*加權(quán)程度大翻轉(zhuǎn)角(700-1100)突出T1對比;小翻轉(zhuǎn)角(50-200)T1對比消失長TE(15-25ms)突出T2*對比;短TE(5-10ms)T2*對比不明顯

GRE脈沖序列的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1、用比SE序列短的多的TR可獲得T2加權(quán)像2、用接近90°的小角度翻轉(zhuǎn)脈沖可獲得T1加權(quán)像,小角度翻轉(zhuǎn)可縮短掃描時間缺點(diǎn):1、產(chǎn)生偽影—磁化敏感偽影(氣--骨、腦脊液—腦組織)2、SNR較差常規(guī)GRE脈沖序列的應(yīng)用腹部快速成像骨關(guān)節(jié)病變血管成像

三、GRE脈沖序列(一)常規(guī)GRE脈沖序列(二)相位重聚GRE脈沖序列(三)矢相位GRE脈沖序列(四)相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點(diǎn)(二)相位重聚GRE脈沖序列1、GRASS脈沖序列—穩(wěn)態(tài)梯度回返采集序列2、SSFP—穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動序列1、GRASS脈沖序列—穩(wěn)態(tài)梯度回返采集序列序列組成:

一次300---450脈沖、讀出梯度反轉(zhuǎn)、相位編碼梯度反轉(zhuǎn)TRRF回波FID相位編碼反轉(zhuǎn)梯度讀出1、GRASS脈沖序列基本概念:1、剩余橫向磁化:序列中使用短于組織T1和T2的TR,使序列重復(fù)前仍有部分橫向磁化沒有衰減。2、穩(wěn)定狀態(tài)(穩(wěn)態(tài)):縱向磁化與橫向磁化共存的狀態(tài)。(翻轉(zhuǎn)角30--450、TR為20--50ms)3、橫向相干:當(dāng)剩余橫向磁化與下一次RF脈沖激發(fā)后產(chǎn)生的橫向磁化相重疊時。4、GRASS序列用相位編碼梯度反轉(zhuǎn)使剩余橫向磁化疊加到新的橫向磁化上(相干),經(jīng)讀出梯度反轉(zhuǎn)產(chǎn)生GRE,得到T2*WI像。1、GRASS脈沖序列GRASS序列的特點(diǎn)及掃描參數(shù):優(yōu)點(diǎn):1、使具有長T2的組織、成分顯示為高信號,增加影像對比。2、具有使血管、脊髓、關(guān)節(jié)成像的效應(yīng),可確定血管是否開放或某一區(qū)域是否有液體。3、對流動敏感,可獲得良好的血管像。4、用于逐層采集或3D容積采集。5、掃描時間短,可屏氣掃描。缺點(diǎn):1、2D采集時SNR低;2、磁敏感性增加;3、梯度噪聲強(qiáng)掃描參數(shù):翻轉(zhuǎn)角30--450、TR為20--50ms、TE為15--25ms2、SSFP—穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動序列構(gòu)成:

每一TR期間均由一次300---450RF脈沖和反轉(zhuǎn)梯度構(gòu)成、并使用20-50ms的TR獲得穩(wěn)定狀態(tài)。在該序列的連續(xù)過程中,每一次RF脈沖中所含有的能使磁矩翻轉(zhuǎn)180°的RF波成分將對前一次RF脈沖產(chǎn)生的FID進(jìn)行相位重聚,并通過反轉(zhuǎn)梯度使該相位重聚過程加速,在下一次RF脈沖開始前獲取信號。TRRF1RF2含180°脈沖RF3實際TE梯度反轉(zhuǎn)有效TE回波FID2、SSFP—穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動實際TE(或TE):從獲取SE到下一次RF脈沖開始之前的時間間隔。有效TE:從RF開始到它產(chǎn)生的FID經(jīng)過去相位、相位重聚過程后取得SE時的時間間隔。

有效TE=(2×TR)-實際TE2、SSFP—穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動SSFP—目前常用的是平衡穩(wěn)態(tài)進(jìn)動快速成像序列FIESTA(GE公司)True—FISP(西門子公司)Balanced—FFE(飛利普公司)序列特點(diǎn):1、通過一系列梯度反轉(zhuǎn)使復(fù)雜的信號發(fā)生橫向相干和相位重聚,產(chǎn)生一個類似于自旋回波(SE)的脈沖序列,最后以GRE形式取得信號。2、TE>TR(比2TR小9ms)3、經(jīng)歷兩、三個TR后獲取信號,產(chǎn)生明顯的T2

加權(quán)效果,獲取T2對比圖象穩(wěn)態(tài)進(jìn)動序列的優(yōu)勢TR縮短時信號強(qiáng)度不受影響,因此可在很短的時間內(nèi)運(yùn)行且不產(chǎn)生對SNR的影響。選層梯度和讀出梯度均采用1-2-1平衡設(shè)計,可以消除勻速血流產(chǎn)生的相位差。FastCineTE=2.7msTR=7.3msFiestaFastCineTE=2.7msTR=7.3ms2、SSFP—穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動SSFP優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):1、掃描時間短2、信號對比強(qiáng),可獲得真正的T2加權(quán)效果。缺點(diǎn):1、SNR降低2、降低了對流動的敏感性臨床應(yīng)用:用于腦、心血管系統(tǒng)、關(guān)節(jié)成像;可進(jìn)行2D、3D容積成像

三、GRE脈沖序列(一)常規(guī)GRE脈沖序列(二)相位重聚GRE脈沖序列(三)矢相位GRE脈沖序列(四)相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點(diǎn)序列組成:一次300---450脈沖、讀出梯度反轉(zhuǎn)構(gòu)成。通過RF破壞(SPGR)--RF擾相或梯度破壞(MPGR)--梯度擾相去除剩余橫向磁化對圖象的影響。(三)矢相位GRE脈沖序列1、RF破壞(SPGR)--RF擾相:原理:序列每次重復(fù)時,均使用具有特殊相位的RF脈沖,接收線圈僅能接收由該次RF激勵所產(chǎn)生的并具有特殊相位的橫向磁化感應(yīng)的信號,不能接收其它相位上剩余橫向磁化,使剩余橫向磁化被刪除。T1WI、PDWI掃描參數(shù):翻轉(zhuǎn)角30--450、TR為20--50ms、短TE為5--10ms(最大T1對比)優(yōu)點(diǎn):1、可獲得屏氣下的T1WI;2、2D、3D容積采集

3、3D容積采集時SNR高,顯示解剖效果好,腦和MRA應(yīng)用價值高

缺點(diǎn):

1、2D采集時SNR低;2、磁敏感性增加;3、梯度噪聲強(qiáng)(三)矢相位GRE脈沖序列2、梯度破壞(MPGR)--梯度擾相:原理:該序列通過層面選擇梯度、相位編碼梯度、頻率編碼梯度反轉(zhuǎn)使剩余橫向磁化在下一次脈沖開始時矢相位,達(dá)到去除橫向磁化的目的。MPGR在去除剩余磁化上沒有SPGR徹底,信號中T2*成分較多掃描參數(shù):當(dāng)翻轉(zhuǎn)角50--200、TR為200--500ms、TE為20--50ms(T2*WI)(三)矢相位GRE脈沖序列

三、GRE脈沖序列(一)常規(guī)GRE脈沖序列(二)相位重聚GRE脈沖序列(三)矢相位GRE脈沖序列(四)相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點(diǎn)(四)相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點(diǎn)1、相同點(diǎn):

序列中都是使用短于組織T1和T2的TR獲得穩(wěn)態(tài),通過讀出梯度反轉(zhuǎn)相位重聚獲取GRE,得到T2*WI對比。

穩(wěn)定狀態(tài)下連續(xù)RF脈沖產(chǎn)生兩種信號:1)FID信號:直接來源于RF脈沖的激勵2)SE信號:形成過程復(fù)雜。第一次RF產(chǎn)生FID、第二次RF作用下相位重聚、第三次RF開始時達(dá)到相位重聚產(chǎn)生的SE----刺激回波(Hahn回波)(四)相位重聚和矢相位GRE脈沖序列的異同點(diǎn)2、主要區(qū)別:1)

GRASS脈沖序列通過梯度反轉(zhuǎn)獲取的是GRE,其信號來自FID和剩余橫向磁化在RF相位重聚作用下產(chǎn)生SE,既FID+SE;2)SSFP:獲得的是SE信號,即僅由剩余橫向磁化的SE構(gòu)成。(FID僅是剩余橫向磁化的來源)3)失相位脈沖序列(SPGR、MPGR):通過梯度反轉(zhuǎn)獲得的也是GRE,但其信號僅來源于FID,剩余橫向磁化被破壞(RF破壞或梯度破壞)GRE技術(shù)信噪比對比噪聲比說明GRASS最高T2*加權(quán)最好保持穩(wěn)態(tài)磁化分量SPGR中等T1加權(quán)最好毀損穩(wěn)態(tài)磁化分量SSFP最低產(chǎn)生T2加權(quán)梯度恢復(fù)SE、TR<TE<2TR四、EPI序列回波平面成像(EPI)目前成像速度最快的技術(shù)本質(zhì);一種數(shù)據(jù)的采集方式。特點(diǎn):在一次TR期間內(nèi)(約100毫秒)利用振蕩的梯度場連續(xù)采集一系列梯度回波,將全部數(shù)字化空間信息編碼到回波信號中,重建一個平面的MR圖像?;夭ㄆ矫娉上瘢‥PI)EPI的類型:1、單次激勵EPI(信號強(qiáng)度低、對比差、視野受限、磁敏感偽影顯著)2、多次激勵EPI及分段采集EPI恒定相位編碼梯度(constant)間斷性相位編碼梯度(blip)EPI序列方式:EPI幾乎可與所有常規(guī)序列進(jìn)行組合1、SE-EPI(在900-1800RF后進(jìn)行平面回波數(shù)據(jù)采集,獲得含有SE的T2WI效應(yīng)的圖像)2、GER-EPI(獲得含有GRE的T2*WI效應(yīng)的圖像)3、IR-EPI(獲得含有IRSE的T1WI效應(yīng)的圖像)回波平面成像(EPI)回波平面成像(EPI)EPI的優(yōu)點(diǎn):1、掃描時間短(30-100毫秒),成像質(zhì)量高2、可最大限度去除運(yùn)動偽影(如心臟和呼吸運(yùn)動)3、能夠?qū)崿F(xiàn)無運(yùn)動偽影的質(zhì)子密度、T1、T2加權(quán)圖像4、能夠研究器官的功能5、可提高圖像的空間分辨率應(yīng)用限制:1、高度的磁敏感偽影2、產(chǎn)生化學(xué)位移(抑制水、脂肪)3、SNR比常規(guī)的低4、對設(shè)備的要求嚴(yán)格:1)高性能的梯度系統(tǒng)(梯度上升時間、切換率等)

EPI要求梯度磁場的峰值強(qiáng)度要大于25mT/m。2)對主磁場的均勻性嚴(yán)格要求(主磁場要非常均勻)3)高性能快速的計算機(jī)系統(tǒng)回波平面成像(EPI)回波平面成像(EPI)EPI的臨床應(yīng)用:1、腦DWI成像2、腦PWI成像3、以超快速方式進(jìn)行心臟和腹部無運(yùn)動為影成像4、無心臟運(yùn)動偽影冠脈成像5、在一個心動周期心臟電影成像6、心肌灌注成像7、實時MRI8、介入MRI彌散成像小結(jié)常規(guī)SE脈沖序列的組成SE序列中TR和TE的概念及其在組織對比中的作用FSE序列中掃描時間與哪些因素有關(guān)FSE序列中有效TE、回波鏈長度的概念應(yīng)用

IR脈沖序列的組成IR序列中TI的概念STIR和FLAIR序列中TI的取值GRE常規(guī)序列的組成第十三章脈沖序列及其應(yīng)用第一節(jié)脈沖序列的分類及參數(shù)第二節(jié)常用脈沖序列及其應(yīng)用第三節(jié)成像參數(shù)的選擇第三節(jié)成像參數(shù)的選擇一、成像參數(shù)與圖像質(zhì)量二、成像參數(shù)的選擇成像參數(shù)的選擇一、成像參數(shù)與圖像質(zhì)量脈沖序列是由一系列的參數(shù)構(gòu)成的初級參數(shù):可以直接設(shè)定的參數(shù)(TE、TR、NEX、翻轉(zhuǎn)角等)二級參數(shù):由初級參數(shù)導(dǎo)出并加以限定的參數(shù)(圖像對比度、空間分辨率、信噪比等)信號的本質(zhì):凈磁化矢量在橫向進(jìn)動時在接收線圈內(nèi)感應(yīng)出的電壓—MRI成像的基礎(chǔ)噪聲主要來源:磁體內(nèi)的病人、系統(tǒng)的背景噪聲,即病人的體質(zhì)結(jié)構(gòu)、檢查部位和系統(tǒng)固有的電子學(xué)噪聲---對MRI成像的干擾SNR:用于描述實際信號中有用信號和混雜隨機(jī)信號的相對分布(二級參數(shù))。

即有用信號與背景噪聲之比。一、與圖像質(zhì)量有關(guān)的成像參數(shù)(一)SNR(信噪比)影響信號量的主要因素:(1)

成像區(qū)的質(zhì)子密度;(2)體素(voxel)的大小;(3)

TR、TE和翻轉(zhuǎn)角度;(4)

NEX;(5)接受帶寬;(6)線圈類型。質(zhì)子密度低的區(qū)

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