第09节 其他梯度回波序列
自旋回波SE序列和梯度回波GRE序列
180度聚焦脉冲作用 抵消主磁场恒定不均匀造成失相位质子的相位重聚，获得 真正的T2弛豫图像，产生自旋回波
180° Pulse - Spin Echo
90 ° 180°
Spin Echo Signal
T2*与T2的差别
用180度聚焦脉冲或类似的脉冲采集回波（MR信号）的序 列称为自旋回波类序列
脂肪抑制FLASH-T1WI清楚显示胰腺
T1WI动态增强扫描
化学位移成像
Out-of-phase图像的效应
化学位移成像在腹部的临床应用
局灶性脂肪肝
肝细胞癌脂肪变性
肝细胞腺瘤
In-phase
Out-of-phase
右肾上腺腺瘤（肺癌术后4年）
颅脑3D扰相GRE T1WI
海绵状血管瘤-富水病变
肝癌-实性病变
半傅里叶采集单次激发FSE-FSE衍生序列
快速，几乎无运动伪影和磁敏感伪影 T2对比不及SE及呼吸激发FSE
半傅里叶采集单次激发FSE用途
胆总管下端结石
SS-TSE MRCP
HASTE T2WI 原始图像
梯度回波（GRE）序列
Conventional gradient echo
TR
RF
RF
FID
Echo
FID
Frequency encode
rephase
TE
dephase
GRE与SE的比较
SE：180度聚焦脉冲采集回波 GRE：读出梯度场的正反向切换采集回波
GRE类序列的基本特点
90度激发与小角度激发的差别
序列种类
扰相梯度回波
如何去除SSFP-REF
FLASH序列MRA
MRI技师上岗考试-MRI基本原理和观念1-9-自旋回波的产生
即将参加CT、MRI技师上岗证考试的朋友们，你们好！欢迎加入qq 群：45962129一起交流、学习，共享资料！第九节自旋回波的产生自旋回波（spin echo，SE）序列是MR成像的经典序列，其他序列的结构和特点均需要与SE序列进行比较。
因此在介绍其他序列和成像技术之前有必要重点介绍SE序列。
SE序列的特点就是在90︒脉冲激发后，利用180︒复相脉冲，以剔除主磁场不均匀造成的横向磁化矢量衰减。
一、180︒脉冲剔除主磁场不均匀造成的横向磁化矢量衰减在核磁弛豫一节我们提到，经射频脉冲激发后，质子群将产生宏观横向磁化矢量，射频脉冲关闭后，横向磁化矢量将开始逐渐衰减，其原因是同相位进动的质子逐渐失去相位一致。
造成质子失相位的原因有两个，一个是真正的T2弛豫，另一个为主磁场的不均匀。
为了使MR图像反映的是真正的T2弛豫对比，必须把主磁场不均匀造成的质子失相位效应剔除，所采用的办法就是利用180︒复相脉冲。
180︒复相脉冲纠正这种质子失相位的前提是主磁场的不均匀必须是恒定的，也就是说甲处的磁场强度略高于乙处，这种差别是保持不变的，这样引起甲处的质子进动频率略高于乙处，这种质子进动频率的差别也是保持不变的。
180度︒相脉冲的聚相位作用可以图19来演示。
a.90︒脉冲后b.质子失相位c.180︒脉冲后d.质子相位重聚图19 180︒复相脉冲的聚相位作用示意图图19中，我们沿Z轴方向看XY平面的横向磁化矢量变化，假定质子的进动方向为逆时针方向（圆圈上箭头所示），且进动方向保持不变。
图19a示90︒脉冲激发后质子的横向磁化分矢量相位一致（质子1~4）。
图19b示随着时间推移，由于主磁场不均匀，质子的横向磁化分矢量逐渐失相位，到了180︒脉冲施加前的即刻，质子1进动最慢相位落在最后面，质子4进动最快，其相位走在最前面；图19c示施加180︒复相脉冲后即刻，所有质子的相位反转了180︒，即进动最慢的质子1的相位到了最前面，进动最快的质子4的相位落到最后面，我们把90︒脉冲与180︒脉冲的时间间隔称为Ti。
GRE梯度回波序列的原理和临床教学内容
➢ 图a示平衡状态下，组织的宏观纵向磁化矢量为100％，没有宏观横向 磁化矢量；图b示90°脉冲激发后，宏观磁化矢量偏转90°，即产生 了一个最大的宏观横向磁化矢量（100%），纵向磁化矢量变为零； 图c示30°脉冲激发后，宏观磁化矢量偏转30°，产生的横向磁化矢 量为90°脉冲的50%，而纵向磁化矢量保留了平衡状态下的86.6%。
常规GRE序列的结构
➢ 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、相位编码梯度、层面选择梯度（或称读出梯度） 及MR信号等五部分构成。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。把小角度脉冲中点与回波中点的时间间 隔定义为TE；把两次相邻的小角度脉冲中点的时间间隔定义为TR。
➢Hale Waihona Puke 我们都知道射频脉冲关闭后宏观横向磁化矢量的 衰减（即T2*弛豫）很快，明显快于T2弛豫。 GRE序列利用梯度场切换产生回波，因而不能剔 除主磁场不均匀造成的质子失相位，因此在相同 的TE下，GRE序列得到的回波的幅度将明显低于 SE序列，即便有时SE序列的TE长于GRE序列， 其回波的幅度也常常大于后者。另一方面，GRE
GRE梯度回波序列的原理和临床
医学影像成像原理其他成像序列其他成像序列
(一)多回波SE序列：
(一)多回波SE序列
● SE中缩短TR,纵向磁矢量不可能恢复至原来状态， 下一个90°脉冲来后组织的MR信号将会很弱。须 施加小于90°脉冲(15°、30°、60°)才行，但此 时没有足够时间应用180°相位重聚脉冲，只有在 频率编码梯度上应用梯度反转技术来聚相位，产 生回波信号,故名梯度回波。
（四）磁共振快速成像技术
● 快速成像序列是应用回波链技术，在一个TR间期 或激励周期内用不同的相位编码连续采集信号。
● 常用的快速序列有快速自旋回波(TSE)和平面回波 成像(EPI)。
1．快速自旋回波（FSE，TSE）
● 基本特征与SE脉冲序列相同，但扫描时间显著缩短。 （1）序列构成 ● FSE序列在一次90°脉冲后施加多次180°相位重聚脉冲，
● SE和GRE的主要区别是后者使用小于90°RF脉冲激励，用 翻转梯度取代180°脉冲。
● 临床应用：获得真正的T2WI，适用于脑、关节的成像，可 进行2D、3D容积采集。
● 主要优点：扫描时间短，获得真正的T2加权效果；可进行 2D、3D容积采集。
● 与SE相比:它可用于快速成像及评价血液、脑脊液的运动等， 是目前较有开发前途的序列。
4.水压缩IR(FLAIR脉冲序列)
● 一种水抑制成像方法，主要用于脑脊液信号的抑 制。
● 机理与STIR中脂肪抑制的原理类似。 ● 其特征是：选择特殊的TI值，TI值设定为水的T1
值0．69倍。 ● 临床应用：T2WI和PDWI中抑制脑脊液信号，与相
邻病变组织区别，在中枢神经系统检查中应用价 值较大。
2.脂肪抑制IR序列(STIR脉冲序列)
● 临床应用： ➢T1WI中抑制脂肪信号，以鉴别出脂肪成分。
一文读懂梯度回波序列原理李懋
一文读懂梯度回波序列原理李懋梯度回波序列（Gradient Echo Sequence）是一种核磁共振成像（MRI）中常用的脉冲序列，用于获取生物组织内部的图像信息。
通过理解其原理，我们可以更好地理解MRI成像的过程。
梯度回波序列的原理基于两个关键概念：梯度场和梯度回波。
首先，我们来介绍梯度场。
梯度场是MRI中产生静态磁场的线圈系统，它们可以在特定方向上产生不同的磁场强度。
一般来说，MRI设备使用三个梯度场，分别是x、y和z方向的梯度场。
这些梯度场可以通过改变电流强度来产生不同的磁场强度。
梯度场是MRI成像中的关键，它们使得我们可以在空间上准确定位不同组织。
接下来是梯度回波。
梯度回波是指在梯度场产生的磁场分布下，回波信号的形成。
当MR系统的主磁场强度被改变时，梯度场会引起信号回波的频率偏移。
这个频率偏移与组织中的磁场分布有关。
通过测量这种频率偏移，可以得到关于组织的图像信息。
具体而言，MRI成像中的信号回波是通过梯度场和脉冲序列的配合来实现的。
首先，我们需要对生物组织中的原子核进行激发。
这可以通过向组织中的原子核施加射频脉冲来实现。
射频脉冲会使得原子核的磁矩偏离平衡状态，产生一个横向磁化强度。
接下来，我们需要利用梯度场来引发频率偏移。
梯度场会使得磁场强度在空间上有一个梯度分布。
我们通过改变梯度场的大小和方向，使得磁场强度的梯度沿着特定轴方向改变。
这个梯度场将引发频率偏移，不同位置的原子核将具有不同的频率。
最后，我们通过检测原子核发出的信号回波来获得图像信息。
回波信号会受到梯度场的影响，信号的强度和频率将与组织中的磁场分布有关。
通过对接收到的信号进行处理和重建，可以生成生物组织的图像。
总结一下，梯度回波序列是通过梯度场和脉冲序列来引发频率偏移，利用回波信号获取生物组织的图像信息。
通过控制梯度场的大小和方向，可以在空间上准确定位不同组织。
理解梯度回波序列的原理对于MRI成像有着重要的意义，可以帮助我们更好地解读和分析MRI图像。
GRE梯度回波序列原理和临床
3. 利用扰相GRE序列进行流动相关的MRA 有关流动相关 MRA的原理将在MRA一节中介绍，这里仅介绍扰相GRE T1WI在MRA中的应用。无论时间飞跃（TOF）MRA还是 相位对比（PC）MRA，也无论是二维MRA还是三维MRA 均可采用扰相GRE 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的扫描机上，三 维TOF MRA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。
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α脉冲的回波采集后，下一次α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α脉冲的回波采集 后残留的横向磁化矢量。
常规GRE序列和扰相GRE序列的临 床应用
以头颅横断面且频率编码方向为左右为例。在射频脉冲激发后（α角），在频率编码方向上 先施加一个右高左低的离相位梯度场（图a、b），这样就造成右边的质子进动频率明显高 于左边的质子，加快了质子的失相位，因而组织的横向磁化矢量很快消失。这时依然在频 率编码方向上施加强度相同，方向相反即右低左高的聚相位梯度场（图a、c），原来进动 频率高的右边质子进动变慢，而原来进动频率低的左边质子进动变快，由于离相位梯度场 造成的失相位逐渐得以纠正，组织宏观横向磁化矢量逐渐恢复（图a上升箭头），当聚相位 梯度场作用时间达到与离相位梯度场一样时，离相位梯度场造成的失相位得以完全纠正， 信号强度得到峰值，从此时刻后，在聚相位梯度场的继续作用下，质子又发生了失相位， 组织宏观横向磁化矢量又开始出现衰减直至到零（图a下降箭头），从而形成一个完整的梯 度回波。
简述梯度回波序列的原理
简述梯度回波序列的原理
梯度回波序列是核磁共振成像（MRI）技术中的一种成像序列。
它利用梯度磁场在空间上变化的特性，通过对采样信号进行频域分析，得到一个频域图像。
梯度回波序列的原理基于磁共振信号的产生和检测。
在MRI中，通过加入静态磁场、梯度磁场和射频脉冲等，可以使磁共振信号以特定的方式产生。
在梯度回波序列中，首先应用一个磁场梯度，使不同位置的原子核具有不同的旋进频率，然后用一个90的射频脉冲瞬间将这些原子核的磁化向量全部置为横向。
在一段时间后，再应用一个180的射频脉冲，将原子核的磁化向量反向翻转，然后让原子核在磁场梯度下重新旋转。
此时，由于不同位置的原子核旋进频率不同，它们在经过一段时间后的相位差就会不同。
最后，通过梯度磁场和接收线圈，将原子核发出的信号采集，并进行频域分析得到图像。
梯度回波序列的关键是通过控制梯度磁场和射频脉冲的参数，使原子核的旋进频率与位置成对应关系，从而实现位置信息的编码。
通过对梯度回波信号进行采样和处理，可以恢复出图像。
梯度回波序列的优点是可以提供高分辨率和对比度，并且可以获取多种图像权重，适用于不同的临床应用。
此外，梯度回波序列还可以用于运动成像、血管成像等多种MRI技术中。
梯度回波的原理及应用
梯度回波的原理及应用1. 梯度回波的概述梯度回波（Gradient Echo, GRE）是磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）中常用的脉冲序列之一。
它基于磁共振信号的梯度矢量与脉冲磁场的不断变化之间的相互作用，利用梯度磁场的线性增减特点，产生可观察的MR信号。
梯度回波的原理和应用广泛，包括结构成像、功能成像、弥散成像等。
2. 梯度回波的原理梯度回波脉冲序列由脉冲场和梯度场组成，通过控制梯度场的线性变化，使样品中各个位置的共振频率不同。
在梯度场的作用下，样品中的核自旋将在频率差异的驱动下进行相位积累。
当梯度场线性变化停止时，使其回到初始状态，此过程中核自旋沿梯度方向进行自旋回波。
3. 梯度回波的应用梯度回波可应用于多种MRI成像技术，以下列举几个常见的应用：3.1 结构成像梯度回波在结构成像中广泛应用，通过调整脉冲序列及梯度磁场的参数，可获取各个组织的形态、位置和边界等信息。
结构成像常用的方法包括快速梯度回波（Fast Gradient Echo, FGE）和动态梯度回波（Dynamic Gradient Echo, DGE），它们在MRI早期成像中扮演着重要角色。
3.2 功能成像梯度回波脉冲序列也可用于功能成像。
在功能成像中，通过测量输入激发后的血液氧含量便可观察到脑活动和功能区域。
功能成像所采用的梯度回波脉冲序列通常需要较高的时间分辨率和空间分辨率。
3.3 弥散成像梯度回波脉冲序列还可以用于弥散成像，通过测量水分子的弥散现象，了解组织的微观结构和组织间的水分子自由运动。
弥散成像在神经科学和癌症研究中具有重要的应用价值。
4. 总结梯度回波作为MRI成像技术中重要的脉冲序列之一，具有广泛的应用领域。
通过控制脉冲序列和梯度磁场的参数，可以获得不同成像类型的信息。
结构成像、功能成像和弥散成像等都是梯度回波广泛应用的领域。
随着技术的不断进步和成像方法的优化，梯度回波将在医学影像领域发挥更加重要的作用。
磁共振序列及技术
磁共振序列及技术⾃旋回波序列类1.SE （常规⾃旋回波序列）（Spin Echo）(西门⼦也称SE)根据TR的TE的不同组合，可得到T1加权像（T1WI ），质⼦加权像（PDWI），T2加权像（T2WI）。
T1WI 现正在⼴泛使⽤于⽇常⼯作中，⽽PDWI和T2WI因扫描时间太长⼏乎完全被快速SE取代。
2.FSE （快速⾃旋回波序列）（Fast Spin Echo）（欧洲⼚家西门⼦和飞利浦以“turbo”来表⽰快速，故称之为TSE（Turbo Spin Echo））该序列的优点是（1）速度快，图像对⽐不降低，所以现在尤其在T2加权成像⽅⾯⼏乎已经完全取代了常规SE序列⽽成为临床标准序列。
（2）与常规SE序列⼀样，对磁场的不均匀性不敏感；该序列的缺点有（1）如采集次数不变，S/N有所降低，⼀般多次采集；（2）T2加权像上脂肪信号⽐常规SE像更亮，显得有些发⽩，易对图像产⽣⼲扰，解决的⽅法主要是⽤化学法或STIR序列进⾏脂肪抑制；（3）当ETL>8以后，图像⾼频部分缺失，导致⼀种滤波效应产⽣模糊，常在相位编码⽅向上出现图像的细节丢失；（4）RF射频能量的蓄积；（5）磁化转移效应等。
3.SS-FSE （单次发射快速SE）（Single shot FSE RARE）（西门⼦称SS-TSE）4.HASTE （半傅⾥叶单发射快速SE序列）（half-fourier acquisition single-shot turbo spin-echo）（西门⼦也称HASTE）该序列的有效回波时间可较短，例如80ms，提⾼了信噪⽐和组织对⽐。
HASTE序列应⽤越来越⼴泛，除⽤于不能配合检查的患者外，还因速度快，在腹部成像中应⽤较多。
如⽤于不能均匀呼吸⼜不能屏⽓的病例，，磁共振胰胆管成像（MRCP）、磁共振尿路成像（MRU）、肝脏扫描中增加囊性病变与实性病变的对⽐、显⽰肠壁增厚和梗阻性肿块、肿块表⾯和肠壁受侵犯情况、MR结肠造影等。
GRE梯度回波序列的原理与临床共25页PPT资料
以头颅横断面且频率编码方向为左右为例。在射频脉冲激发后（α角），在频率编码方向上 先施加一个右高左低的离相位梯度场（图a、b），这样就造成右边的质子进动频率明显高 于左边的质子，加快了质子的失相位，因而组织的横向磁化矢量很快消失。这时依然在频 率编码方向上施加强度相同，方向相反即右低左高的聚相位梯度场（图a、c），原来进动 频率高的右边质子进动变慢，而原来进动频率低的左边质子进动变快，由于离相位梯度场 造成的失相位逐渐得以纠正，组织宏观横向磁化矢量逐渐恢复（图a上升箭头），当聚相位 梯度场作用时间达到与离相位梯度场一样时，离相位梯度场造成的失相位得以完全纠正， 信号强度得到峰值，从此时刻后，在聚相位梯度场的继续作用下，质子又发生了失相位， 组织宏观横向磁化矢量又开始出现衰减直至到零（图a下降箭头），从而形成一个完整的梯 度回波。
➢ 小角度激发有以下优点：（1）脉冲的能量较小，SAR值降低；（2） 产生宏观横向磁化矢量的效率较高，与90°脉冲相比，30°脉冲的能 量仅为90°脉冲的1/3左右，但产生的宏观横向磁化矢量达到90°脉 冲的1/2左右（图40） 3）小角度激发后，组织可以残留较大的纵向 磁化矢量（图40），纵向弛豫所需要的时间明显缩短，因而可选用较 短的TR，从而明显缩短TA，这就是梯度回波序列相对SE序列能够加 快成像速度的原因。
梯度回波序列的特点
➢ 1. 采用小角度激发，加快成像速度 ➢ 2. 反映的是T2*弛豫信息而非T2弛豫信息 ➢ 3. GRE序列的固有信噪比较低 ➢ 4. GRE序列对磁场的不均匀性敏感 ➢ 5. GRE序列中血流常呈现高信号
➢ 在梯度回波中我们一般采用小于90°射频脉冲对成像组织进行激发即 采用小角度激发。我们都知道射频脉冲施加后组织的宏观磁化矢量偏 转的角度取决于射频脉冲的能量（由射频的强度和持续时间决定）， 小角度激发就是给组织施加的射频脉冲能量较小，造成组织的宏观磁 化矢量偏转角度小于90°。在实际应用中，我们通常称小角度脉冲为 α脉冲，α角常介于10°和90°之间。
梯度回波
2.相位补偿脉冲
在选层梯度脉冲后施加一相反的梯度脉冲，称为180°相位 重聚焦梯度（rephasing gradient）。 这样补偿信号幅度由于层面内质子群进动 的相位发散导致的 信号幅度的降低。 相位重聚梯度脉冲又叫相位补偿脉冲，持续时间约1s，目的 导致层面内质子的相位相干。
3.层面内信号的定位
三、梯度回波(GRE)信号
梯 度 回 波 序 列 缩 短 扫 描 时 间 分 析 图
使用α脉冲而非900脉冲,使 纵向磁化弛豫加快,极大减 少TR时间
梯度回波 (Gradient Echo)
使用翻转梯度产 生回波而非 180°脉冲,从而 允许最短的TE时 间,给缩短TR带 来空间
梯度回波产生过程
二自旋回波信号90射频结束瞬间磁化翻转到横向开始横向弛静止磁场中宏观磁化与场强方向一致纵向宏观磁化最大施加90射频脉冲纵向磁化翻转到横向横向磁化最大施加180射频脉冲质子进动反向相位开始重聚经过与散相相同的时间后相位重聚完全横向磁化再次达到最大值此时的线圈感应信号即为自旋回波信号自旋回波信号的产生过程基本se序列的序列结构重复时间回波时间梯度回波gradientechogre序列梯度回波技术中激励脉冲小于90翻转脉冲不使用180取而代之的是一对极性相反的去相位梯度磁场及相位重聚梯度磁场其方法与se中频率编码方向的去相位梯度及读出梯度的相位重聚方法相同
4.三个梯度场的使用
1.选择扫描层面：一般由层面选择梯度来完成。 2.用其余两个梯度定位：在二维傅里叶成像中， 即为频率编码和相位编码，解码后即得检测点的平 面坐标。 3.对所确定的空间点的坐标所对应的空间体素发 出NMR信号进行检测便得到了所需的图像对比度。
三、磁共振图像重建
将来自每个体素的NMR信号与来自其他体素的信号分 离的方法：层面选择 空间坐标 空间编码
扰相梯度回波序列
扰相梯度回波序列扰相梯度回波序列( FLASH)，也称“毁损梯度回波序列”，是最常用的梯度回波序列，是指施加了扰相位梯度场或扰相位射频脉冲的梯度回波序列。
扰相梯度回波序列的加权成像扰相梯度回波序列与自旋回波类序列的不同点：①自旋回波类序列均采用90°脉冲激发，图像的T1成分由TR决定；扰相梯度回波序列，激发角度<90°，其图像的T1成分受TR和激发角双重调节；②采用小角度激发，组织纵向弛豫所需的时间缩短，因此相对自旋回波类序列来说，扰相梯度回波序列可选用较短的TR;③扰相梯度回波序列图像的横向弛豫成分(T2成分)也由TE来决定，利用扰相梯度回波序列仅能进行T2*加权而得不到T2WI。
(一)T1加权像常用于获取T1加权像。
FLASH序列所用TE明显短于自旋回波序列。
T1WI权重则取决于TR和激发角度；保持TR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。
一般选用较大的激发角度(50°~80°)，TR为100～200ms，当TR 缩短至数十毫秒至数毫秒时，激发角度则可调整到10°-45°。
(二)T2*加权像梯度回波序列常用于获取T2*加权像。
梯度回波T2*加权成像参数的特点是：①应用小角度激发和相对短的TR。
梯度回波T2*加权序列一般激发角度为10°～30°，TR常为200～500ms;②应用相对短的TE。
组织T2*弛豫明显快于T2弛豫，为得到适当的T2*权重，TE较短，一般为15~40ms。
(三)PD加权像选用与T2*加权相似的激发角和TR，选用尽量短的TE，即可得到PD加权像。
扰相梯度回波序列的临床应用（一）T1加权序列的临床应用1.扰相梯度回波腹部屏气二维T1加权像：为上中腹部脏器检查的常规T1加权像序列之一。
优点是：①T1对比度良好；②若屏气良好则无明显呼吸运动伪影；③成像速度快，可进行动态增强扫描。
CT和MRI技术规范-四肢及骨关节MRI检查技术
四肢及骨关节MRI检查技术基本原则：根据病变性质及部位选择在主要优势方位上同层厚、同层间隔扫描的 2～3 个不同序列，主要用于定性诊断，辅以另外 2个方位的 1～2个序列，用于辅助定位诊断。
骨骼、软骨、滑膜病变以质子脂肪抑制（protein density weighted imaging，PDWI） -fs、 T2WI、 T1WI、三维梯度回波序列组合为主，软组织病变以 fs-T2WI、 T2WI、 T1WI 序列组合为主。
第一节肩关节MRI技术要点及要求1.线圈：肩关节专用线圈、四肢关节软线圈或体部相控阵线圈。
2.体位：头先进，仰卧位，被检侧肩关节对侧身体抬高30°，使被检侧肩关节紧贴检查床并尽量位于床中心。
定位中心对准线圈中心及肱骨头。
3.方位及序列：平扫序列：（1）轴面快速自旋回波 PDWI-fs 或梯度回波 T2*WI 序列，扫描基线垂直于关节盂及肱骨长轴，扫描范围覆盖肩锁关节至关节盂下缘；（2）斜冠状面 fs-T2WI 及 T1WI，扫描基线在轴面像上垂直于关节盂或平行于冈上肌腱长轴，范围包含肩关节软组织前后缘或病变区域；（3）斜矢状面 PDWI-fs，扫描基线在轴面像上平行于关节盂或垂直于冈上肌腱长轴，范围覆盖肱骨头外侧软组织至关节盂内侧或病变区域。
增强扫描：轴面、斜冠状面及斜矢状面 fs-T1WI均需扫描。
关节腔造影：穿刺并向关节腔注射用生理盐水稀释 100～500倍的钆对比剂，采用 fs-T1WI序列，扫描上述平扫的3个方位，必要时可加扫外展外旋位。
4.技术参数：薄层、高分辨率扫描。
二维序列层厚≤4.0 mm，层间隔≤层厚×10%， FOV（160～200）mm× （160～200）mm，矩阵≥256×224。
5.图像要求：（1）显示肩关节骨性结构及软组织结构，关节唇、肱骨头、肩锁关节、冈上肌腱、冈下肌腱及肱二头肌长头肌腱等显示清晰；（2）扫描方位标准；（3）无明显运动伪影。
梯度回波的原理及应用方法
梯度回波的原理及应用方法1. 梯度回波的介绍梯度回波，也称为梯度回退，是一种常见的信号处理技术，主要用于从高斯噪声背景中分离出磁共振（Magnetic Resonance，简称MR）图像中的真实信号。
它基于梯度的时间差异，通过运用先验信息的方法来提高MR图像的信噪比。
2. 梯度回波的原理梯度回波是利用MR图像中不同时刻的梯度信息来减小背景噪声影响，从而提高信号的分辨率和对比度。
其原理可以简要概括如下：•在MR图像中，梯度是指变化率，即信号强度在空间上的变化情况。
梯度信息可以通过计算信号在空间上的微分得到，其中高梯度值意味着信号强度变化剧烈，低梯度值意味着信号强度变化缓慢。
•回波是指MR信号在梯度场中的变化。
梯度场是通过在采集过程中对空间梯度的刺激产生的，用于对信号进行空间编码，从而在图像中定位信号来源。
•在梯度回波中，通过比较不同时间点的梯度信息，可以将梯度更改由信号回波引起的部分与噪声回波引起的部分进行分离。
因为噪声回波一般是随机的，其梯度信息会与信号回波的梯度信息不同，从而可以通过差异来区分信号与噪声。
3. 梯度回波的应用方法3.1 梯度回波滤波梯度回波滤波是梯度回波的一种常见应用方法，它通过消除背景噪声的回波来提高图像的对比度。
具体步骤如下：1.获取MR图像序列，并进行预处理，如去噪、去伪影等。
2.计算MR图像序列的梯度，可以使用中心差分等方法。
3.对计算得到的梯度序列进行处理，通常包括梯度平均和梯度标准差的计算。
4.根据梯度的平均和标准差，确定一个阈值，将大于阈值的梯度部分作为真实信号，小于阈值的梯度部分作为背景噪声。
5.将背景噪声部分置零或进行其他处理，得到经过梯度回波滤波的MR图像。
3.2 梯度回波重建梯度回波重建是梯度回波的另一种常见应用方法，它通过对梯度信息的利用来提高MR图像的重建质量。
具体步骤如下：1.获取MR图像序列，并进行预处理，如去噪、去伪影等。
2.计算MR图像序列的梯度，可以使用中心差分等方法。
简述梯度回波序列的特点
简述梯度回波序列的特点
梯度回波序列（Gradient Echo Sequence，简称GRE）是一种
核磁共振成像技术，也是目前临床应用最广泛的MRI扫描方
式之一。
相比于其他MRI扫描方式，GRE具有独特的特点，
下面将对其进行简要介绍。
首先，GRE的扫描时间相对较短，这是因为GRE所使用的梯
度场切换时间较短，可以快速地使核磁共振信号产生变化，从而提高扫描速度。
此外，GRE还可以通过调整梯度场的强度
和方向来改变图像的对比度和分辨率，从而满足不同临床需求。
其次，GRE的图像质量较高，这是因为GRE所采用的成像原
理不同于传统的自旋回波序列（Spin Echo Sequence）。
在自
旋回波序列中，核磁共振信号的产生是通过脉冲序列使自旋系统发生一系列的相位变化，最终形成回波信号。
而在GRE中，则是通过梯度场切换来改变自旋系统的相位，从而产生信号。
由于梯度场切换的速度较快，使得GRE所产生的信号幅度更大、噪声更小，从而得到更高质量的图像。
此外，GRE还具有一些其他的特点。
例如，GRE可以通过调
整梯度场的强度和方向来改变图像的T1和T2加权效果，从
而提高对不同组织的分辨率。
此外，GRE还可以通过调整脉
冲序列的参数来实现多重角度成像，从而得到更加准确的图像信息。
总之，梯度回波序列作为MRI成像技术中的一种重要手段，在临床应用中具有广泛的应用前景。
它具有扫描速度快、图像质量高、对不同组织的分辨率高等优点，可以为医生提供更加准确、快速、可靠的诊断信息。
快速磁共振成像序列及其应用快速梯度回波序列
快速磁共振成像序列及其应用第三讲快速梯度回波序列赵喜平郑崇勋本讲座撰写人赵喜平先生西安交通大学生物医学工程研究所博士研究生第四军医大学西京医院磁共振室工程师郑崇勋先生西安交通大学生物医学工程研究所所长教授博士导师一概述GRE序列是1986年随着小角度激励技术的采用而诞生的其发明人为汉斯(A.Haasse)及其同伴由于GRE序列具有快速成像特点故从一开始就受到了世界范围的重视几年间在普通GRE序列基础之上发展起来的快速成像序列就多达数十种呈现一片繁荣景象这些序列将MRI的成像时间量级由分提高到了秒级在EPI未实现之前GRE成了快速扫描的代名词GRE序列的优点主要体现在扫描速度快对比度控制灵活单位时间SNR高等方面GRE在图像的对比度可通过TR TE和翻转角α等参数来调整但为了提高成像速度通常在保持短TR的情况下用α的大小来控制图像对比度此外由于长TE极易导致伪影的出现因而有必要保持短TE尽管GRE序列种类繁多但它们却存在共同之处其主要表现为所有GRE 执行中都用不同的RF脉冲进行一定间隔的重复激发在若干次激发之后系统中将建立起质子运动的稳定状态(Steady State)稳定状态又叫稳定自由进动(Steady State Free Precession SSFP)它是NMR实验中经常利用的一种状态稳定状态的建立需要采用一系列等间隔的重复的快速的持续期与T1及T2相比都要短的RF脉冲实施连续激发GRE序列可建立上述稳定状态稳定状态中可以包括横向磁化也可以不包括横向磁化这是区分各种GRE序列的关键稳定状态散相(不相干)技术(Steady State Incoherent technique SSI)和稳定状态相干技术(Steady State Coherent technique SSC)是GRE序列处理横向磁化时经常采用的两种技术前者用梯度或射频脉冲消除前一周期内形成的横向磁化(剩余横向磁化)后者则设法利用该横向磁化按序列末尾对剩余横向磁化矢量的不同处理方法通常将GRE分为两大类下面采用更加详细的分类方法将众多的GRE 序列分为六类进行介绍EPI本质上也属于GRE类序列但由于它的独特作用我们将在下一讲单独讨论二基本GRE序列是指GRE序列的基本形式在基本GRE序列中由于通常存在TR<<T2在下一周期的α脉冲出现时横向磁化矢量就不能完全弛豫这种磁化矢量叫作剩余横向磁化它的存在是图像中出现带状伪影的直接原因当使用大的α角以及对T2较长的组织成像时剩余磁化更多图像中的带状伪影更加严重现在使用的GRE序列基本上都要对剩余横向磁化进行这样或那样的处理三去除剩余磁化的GRE(FLASH类)序列这类GRE序列就是用SSI技术对剩余磁化进行处理的序列因而又叫SSI 类GRE序列序列周期末尾形成的剩余横向磁化是由小磁矩的相位相干所形成的因此只要破坏其相干性该横向磁化就会消失破坏剩余磁化可采用扰相梯度随机RF脉冲照射和可变长TR等三种方式其中以扰相梯度法(施加梯度破坏脉冲法)使用最多用无剩余横向磁化的序列便可进行大α角成像这时图像中不再存在带状伪影的干扰采用梯度破坏脉冲的序列非常多例如FLASH(Fast Low Angle SHot)及Spoiled FLASH(西门子)T1-FAST(spoiled Fast Acquired STeady state皮克)STAGE(Small Tip Angle Gradient Echo岛津)FFE(Fast Field Echo飞利浦) GFE(Gradient Field Echo日立)等采用射频脉冲进行扰相是一种比较新的技术用随机射频脉冲发生器产生的任意RF脉冲(其相位在每个发射接收周期都发生变化)在序列末尾进行激发就可彻底扰乱剩余横向磁化的相位或者说使选层方向上的相位相干越来越少从而达到去除横向磁化的目的这种技术又叫射频破坏(RF-Spoiling)采用射频扰相技术的序列有: Spoiled GRASS(Spoiled GradientRecalled Acquisition in the Steady State GE)SPGR(SPoiled GRass GE)RF-FAST(RF spoiling Fast Acquired STeady state皮克)等四利用剩余磁化的GRE(FISP类)序列另一种对剩余磁化的处理方法就是设法对它进行相位重聚使之在下一周期对回波信号做出贡献相位重聚最常用的办法就是于数据采集结束后在相位编码梯度中增加一大小与相位编码梯度相同但方向相反的梯度脉冲在该脉冲的作用下质子的相位相干一直得以保持系统的这一状态就是前面所说的稳定进动增加的梯度脉冲叫做重聚焦相位编码梯度(Refocusing Phaseencoding Gradient或Rewinding Phaseencoding Gradient)这里采用的实际上就是所谓的SSC技术因此这类序列又叫SSC类GRE序列西门子公司的FISP(Fast Imaging with Steady-state Precession)序列就是这种序列图1为标准FISP序列的时序图在TR相对于T2比较长的情况下由于横向弛豫的影响系统中不能形成稳定进动这时FLASH类序列和FISP的图像对比度大致相同另外在用小翻转角和长TR对短T2*的组织成像时它们的信号也相差无几且图像以质子密度加权为主但是当取大翻转角(如90º)时二者的差别便非常明显稳定状态的影响得以充分显示主要表现为FISP的信号强度与T2/T1相关尿液脑脊液等长T2的组织FISP所获信号要比FLASH类强得多如果用这类序列进行血管造影也将取得好的效果FISP序列在GE公司就是GRASS(Gradient Recalled Acquisition in the Steady State)在飞利浦公司为T2-FFE(T2-Fast Field Echo)而在皮克公司叫作FAST(Fast Acquired Steady-state Technique)岛津的类似序列为SSFP(Steady State Free Pre- cession)FASTER(Field-echo Acquisition with Short TR and Echo Reduction)是另一种专用于3D成像的SSC类GRE新序列它使用非选择性射频脉冲以及部分梯度重聚焦的回波非选择性脉冲使整个线圈容积都受到激励该复合RF脉冲分别加在x y两个方向其中x方向的20º脉冲在前Y方向的25º脉冲紧随其后这两个脉冲的工作原理可以简化为两个相继的90º脉冲来说明我们知道如果在X方向加一个精确的90º脉冲可使所有磁化矢量均倒向xoy平面并沿着y方向但是由于90º脉冲并不可能绝对精确实际上倒向xoy平面的磁化矢量只是其中的一部分这时第二个90º脉冲从y方向加入它将使剩余的那部分磁化矢量也倒向xoy面而转化为横向磁化但它对先倒下的磁化矢量不起作用五 True FISP类GRE序列FISP类序列仅在相位编码方向加入了相位重聚梯度使该方向上的质子在一个序列周期结束时保持相位相干因而可有效去除剩余横向磁化所致的带状伪影但是由于序列对其它方向上的相移作用没有进行处理使流动的影响加大True FISP序列除了保持相位编码方向上的重聚梯度外还在读出和选层两个方向加入了相位重聚(相位平衡)梯度脉冲图2表示True FISP的时序由于对所有梯度都进行了相位平衡因而用True FISP序列成像时以恒速流动的质子就不会在各个周期中积累出相移也就是说该序列不存在流动信号失相所造成的信号损失意味着可从脑脊液或慢流动的血液中获得很强的信号这是其它GRE序列所无法比拟的有趣的是由FISP获得的稳定信号主要依赖于TR因此对于脑脊液这样的长T2组织可以用很短的TR进行测量且测量中SNR的损失很小这一独特的性质使FISP特别适用于3D成像相比之下用True FISP进行脊髓造影则更加合适在3D脊髓图像中脑脊液显得非常亮别的组织则较暗这种图像特征有利于对液性结构(囊腔)和神经根的区别据报道True FISP在内耳和脑神经的成像上也有潜在价值当局部磁场均匀性变差时由此产生的相移可导致True FISP图像中出现条状伪影因而它对梯度的准确性要求非常高目前True FISP主要用在比较新的MRI系统中其应用尚处于研究阶段从对横向磁化的处理看True FISP序列仍应归属于FISP类或SSC类GRE 序列True FISP序列曾叫做ROAST(Resonant Offset Acquired STeady state)六 PSIF类GRE序列PSIF是一种比较复杂的序列它所利用的信号实际上为自旋回波但由于它和FISP序列的特殊关系以及其梯度运用的复杂性我们仍将它归在GRE序列中加以介绍图3表示PSIF序列的时序很显然将FISP序列的时间轴反向就得到该序列这就是PSIF序列名称的由来下面分析PSIF的工作原理由图3可见PSIF序列可分为激发和相位重聚两个阶段其中相位重聚阶段又为下一周期的相位变化做准备序列以一个频率编码梯度开始然后依次施加相位编码梯度和选择性射频脉冲此为第一个TR周期称为激发周期序列的安排使得这段时间内不产生回波信号α脉冲激发后出现的FID信号也被序列在读出梯度之前加入的散相脉冲彻底驱散因而对信号采集来说这一周期为空周期在相位重聚周期随着第二个α脉冲的加入横向磁化的相位相干开始形成序列中才有回波信号出现(与相位过零点对应)这一回波信号是由α射频脉冲产生的因此应为自旋回波信号为了取得这一回波信号序列在读出和选层方向的梯度上均使用了相位平衡脉冲因此当回波出现或后续RF 脉冲施加时上述两个方向的相移均为零真正的回波信号在t=2TR-TE 时开始重聚在t=2TR 时才形成显然一个PSIF 序列的执行周期需要两个TR 时间 我们知道当TR<<T 2时一对RF 激发信号或一个RF 激发信号加上反相梯度脉冲将导致两次信号的出现一次为FID 信号另一次为回波信号(自旋回波或梯度回波)PSIF 正是利用这一原理来取得自旋回波信号的PSIF 能给出非常强的T 2加权信号其加权因子为22T TE TR e −−由此可见T 2的权重主要取决于TR 而不是TE 这意味着延长TR 可获得权重更大的T 2加权像TR 延长后就可以使用非常短的TE 来成像PSIF 的优点是可以在较短的时间内获得权重很大的T 2加权像但它对运动过于敏感则是其缺点例如在腹部成像中PSIF(取TR/α=20ms/30º)可在屏息之间获得较好的T 2加权像并从中发现海绵状血管瘤类的病变但由于它同时在肝左叶仍能发现心搏所造成的明显的运动伪影使人们对PSIF 图像在临床诊断中的可靠性提出了质疑PSIF 序列的另一常用名称为CE-FAST(Contrast Enhanced Fast Acquisition in STeady state)即对比度增强稳定状态的快速采集序列皮克公司就叫这一名称GE 公司则将PSIF 称为CE-GRASS(Contrast Enhanced GRASS)由于FISP(梯度回波)和PSIF(自旋回波)两序列的特殊关系已经推出了将二者合二为一的杂交序列这就是DESS(Double Echo Steady State)在DESS 中信号由梯度回波产生但其中却加入了自旋回波所致横向磁化的贡献使图像有了T 2加权特征换句话说DESS 是FISP 序列结合了PSIF 对于长T 2组织的信号增强特点后形成的新序列现在3D DESS 序列已经成为双颌成像的标准序列七 Turbo FLASH 类GRE 序列为了使只有一个回波信号的GRE 序列有更快的扫描速度唯一的办法就是进一步缩短TR(包括缩短TE)但是这种短TR 短TE 的序列有赖于高速数据采集系统和快速梯度系统的支持令人欣慰的是目前的全身MRI 系统已经能以4~8ms 的短TR 以及2~4ms 的短TE 成像了照这样的速度一幅128256的图像在不足1s 的时间内就可以获得(设TR=8ms)这种快速获取技术的实现标志着超高速FLASH(Ultra-Fast FLASH)序列的诞生该序列在西门子称为SnapshotFLASH True FLASH 或Turbo FLASH 类似的序列还有Snapshot GRASS(GE)FSPGR(Fast SPGR GE)TFE(Turbo Field Echo 飞利浦)和TFL(Turbo FLash)等下面我们将通称其为Turbo FLASH 这类序列又可叫做磁化准备的GRE 序列1. Turbo FLASH 序列的组成Turbo FLASH 序列由磁化准备和数据采集两个模块组成如图4所示图中的n 表示相位编码的步数重复时间TR 在4~8ms 之间选取改变图中准备模块中的脉冲性质就可以方便地改变所得图像的加权性质例如当序列用于脂肪抑制时可在前面加一个化学位移选择性预备脉冲; 当序列用于血流信号的压制时便以一个空间选择性预饱和脉冲开头T 1加权的Turbo FLASH 是临床应用最广泛的序列之一它的准备脉冲为一180º反转脉冲其反转时间(TI)可供用户选择这样组合而成的序列就是IR Turbo FLASH 序列同反转恢复序列一样改变TI 就可以控制图像对比度此外Turbo FLASH 的磁化准备还可以是一个序列例如为了获得T 2加权的信号常在Turbo FLASH 数据采集前施以所谓的DEFT(a Driven Equilibrium Fourier Transform)脉冲序列DEFT 序列可表示为90º-2TE -180º-2TE -90º (1) 这样Turbo FLASH 序列的T2对比度便可通过TE 来控制2. Turbo FLASH 序列的图像特点与普通GRE 序列类似在没有采取扰相措施的情况下大翻转角的TurboFLASH 也容易受横向剩余磁化的影响即容易在图像中出现带状伪影为此Turbo FLASH 序列不能使用大翻转角根据计算与最佳信号对应的翻转角为8~16º而且该角度要根据相位编码的步数进行调整 在快速成像序列中IR Turbo FLASH 是少数几个可以获得T 1加权像的序列也是使用最多的Turbo FLASH 序列与其它GRE 序列不同的是IR Turbo FLASH 永远达不到稳定状态这是因为信号是从反转脉冲结束后T 1弛豫引起的磁化变化过程中取得的(图5)在传统的IR 序列图像中由于组织的T 1弛豫时间不同常在不同组织的边界处出现所谓反跳点伪影(Bounce Point Artifact)这种伪影在IR Turbo FLASH 序列中也会出现该伪影出现时在图像中可见一小暗环这是因为边界各体素的T 1值实际为两种组织的平均值如果平均的结果使信号接近于零有关的象素就会变暗尽管Turbo FLASH 序列的扫描时间很短但与脂肪和肝这类短T 1组织的T 1弛豫时间相比并不显短这种情况会给T2加权像的获取带来负面影响例如用T 2加权的Turbo FLASH获取高分辨率图像时如取TR=8ms则对于128256的图像128个相位编码步需时约1s在这一时间段内大多数组织的纵向磁化已相继弛豫从而在信号中渗入了大量T1成份使T2对比度得不到显示在IR Turbo FLASH序列中仍会出现上述问题我们知道位于中间的相位编码步(零相位编码步)或K空间的零付立叶线对应于最大的信号幅度因而对图像对比度起着决定性作用由图5可知该序列零相位编码步直到TI之后二分之一数据采集时间处才出现在如此长的延迟时间内短T1组织的弛豫已进行了大部分因而它们在Turbo FLASH序列中不能充分展示在图像的对比度控制方面一般总是希望能将病变组织突出(较亮)地显示在其它组织的暗背景之上用反转恢复预备脉冲并选择适当的TI时间就可以削弱有关组织的信号以获得所需的暗背景但短T1组织的信号一般是不能削减的因为在零相位编码步到来之前这些组织就已大体弛豫了例如肝脏的信号即使采用非常短的TI也是不能削弱的为了解决上述的对比度控制问题可以使用较少的相位编码步来成像相位编码步的减少等同于缩短了数据采集周期于是可使零相位编码步早些出现但是这一方案的采用意味着空间分辨率的降低这说明Turbo FLASH的图像对比度是空间分辨率的函数另外还可以通过缩短TR来改变图像对比度但这将受到硬件环境的限制3. 相位编码重组技术的应用从上面的讨论可知零相位编码步决定着总的组织对比度因此相位编码脉冲的施加顺序成为对比度的重要决定因素相位编码步重组的数学方法较多但是为了避免伪影的出现应选用那些对横向磁化M xy影响最小的方法经常使用一种称为中心序(Centric Order)的方法来重组梯度脉冲所谓中心序法就是扫描过程中一方面不断增加梯度脉冲的幅度另一方面交替地改变其极性即使K空间的扫描行从中心向两个方向扩展当序列的相位编码步数为256时中心序相位编码的K空间轨迹可表示为K y=012127+128 (2)还有一种叫做循环序(Cyclic Order)的方法也时有应用它的梯度脉冲施加顺序是先单调地从0增加到正的最大值又从负最大值单调地变化到零仍以256相位编码步的序列为例其循环序方法可表示为K y=0+1+2+127+128-127-126-2-1 (3)相位编码的顺序不仅对图像的对比度及信号强度产生影响也与图像的空间分辨率有关一个给定点的混淆量由它的点扩散函数来描述据分析该函数与数据采集过程中磁化矢量的变化有关当磁化矢量随着相位编码步的变化而改变时对应点的空间频率分量的权重随之变化从而引起图像的混淆最佳的相位编码序与序列使用的TI TR以及组织的T1值有关如果相位编码的顺序选择得好就可以使对比度和SNR都得到改善而空间分辨率的损失相对较小4. 分段采集技术的应用到目前为止我们所考虑的都是一次采集填满整个K空间的序列称为单激发Turbo FLASH(Single Shot Turbo FLASH)当测量时间过长或激发用的翻转角太大时就需要将原始数据分为几部分进行测量每一部分都需要重复进行磁化准备或重复激发这种扫描方式称为多激发扫描与多激发扫描对应的数据采集方案就是分段采集(图6)分段采集的Turbo FLASH(Segmented Turbo FLASH)不仅能够克服单激发序列的某些限制还能以较多的对比度灵活性产生高分辨率的图像在这里K空间是分为几个数据段(Segmentation)填充的每次采集获得的数据只能填充一个数据段例如对于一幅128256的图像其128个相位编码步可分为4个数据段每段32个相位编码步如图6所示如TR为6ms则每个数据采集窗口(对应于每个数据段)的宽度缩窄为192ms RF准备脉冲可在每32个相位编码步前施加为了磁化的恢复下一次的α激发要等待1~3s的时间即两个数据段之间的时间间隔为1~3s与标准的Turbo FLASH序列相比分段采集后所得图像的组织对比度有所增强例如当它用于腹部成像时能产生非常满意的组织对比度只要取TI=280ms就可使肝脏的影像变暗而使病变组织高亮度显示此外如果TI选取合适用这种序列还能够有效压制大多数组织(包括短T1组织)的信号例如当取TI=10ms 时就可以很好地抑制脂肪信号而单激发的Turbo FLASH既不能压制脂肪信号也不能压制肝组织信号5. 可变翻转角射频脉冲技术的应用以前所介绍的序列均采用固定翻转角的射频脉冲进行激发在SE序列中所用的翻转角α一般为90ºGRE序列中α小于90º如可取α=12º等为了提高GRE序列尤其是Turbo FLASH的SNR人们提出了很多方案采用可变翻转角射频脉冲进行激发就是其中的一种所谓可变翻转角射频脉冲指的是在序列执行过程中翻转角可在一定范围(如5~90º)内变化的射频脉冲经常采用的方法是在零相位编码步(零付立叶线)附近采用大角度进行激发从而得到比固定翻转角大2~3倍的信号而在对高频付立叶线进行采样时则逐渐恢复原来的小角度激发以保持序列的高速实践证明用递增α角进行激发的方法甚至比那些用大角度不变角进行激发的序列还要有效其原因是后者可将系统的纵向磁化很快用尽(即进入部分饱和)使信号主要集中于前几个相位编码步但是对于K空间重组并以零相位编码步开始采样的序列一开始可以采用大翻转角进行激发这样在零付立叶线附近就可获得强信号但是这种方案将给机器的射频系统提出更高的要求Turbo FLASH的上述改进序列各有其优点相位编码梯度重组的序列可在较短的时间内获得优于标准序列的图像对比度如果允许较长的扫描时间则使用分段采集的方案可得到更加理想的对比度和空间分辨率用可变翻转角进行射频激发的序列在信号SNR的改善方面可以收到理想的效果6. MP-RAGETurbo FLASH序列可以用于3D成像在3D的情况下该序列被称为(3D)MP-RAGE(3D Magnetization Prepared Rapid Acquisition Gradient Echo)即磁化准备的快速采集GRE与2D Turbo FLASH一样这里可以用准备脉冲的不同方式来产生T1和T2加权像对于一条给定的相位编码线可以将一个翻转脉冲用在所有的扫描带(Partition)上也可将它用在给定扫描带的任意一条相位编码线上例如对于一个25612864的3D成像可以在64个RF激发脉冲前均使用翻转脉冲MP-RAGE与分段采集的Turbo FLASH很相像任一条线或扫描带(或两条线两条扫描带)都可进行分段采集以改善对比度和空间分辨率总的来说用3D Turbo FLASH或MP-RAGE序列可以得到比2D Turbo FLASH更薄的层面和更高的SNR用T1加权的MP-RAGE在头部成像中可以取得非常好的效果因而最终有可能在日常头部成像中得以应用以取代2D的SE 序列获得一幅高分辨率的头颅或颈椎3D数据大约需要5min时间这些数据一旦获得就可以在任意方向反复进行重建而不会造成空间分辨率的损失腹部的3D Turbo FLASH成像允许使用2mm的薄层面而且图像质量令人满意使用MP-RAGE还可以对心脏实施门控3D成像建立一幅12812832的图像最快时只需32个心动周期的时间这表明心脏3D成像可以在半分钟内完成实行门控时每个心动周期可用较少的相位编码步(例如8)来成像获得的图像也非常清晰不用门控的3D成像可在几分钟内完成图像中肺动脉清晰可辨这证明它可用于肺栓塞和其它血管病的诊断一个潜在的问题是对比度增强的3D Turbo FLASH在某些方面的表现不如2D SE明了或者说造影剂对对比度的影响很复杂但这一问题有可能通过进一步的参数优化来解决MP-RAGE还是属于GRE序列因此它对磁场的不均匀性非常敏感在伪影的表达上MP-RAGE比2D Turbo FLASH有着显著的优点这是因为它的典型伪影总是出现在层面选择方向因而不易被观察者发现八快速GRE序列小结近几年来高速的GRE序列取得了突飞猛进的发展成为MRI序列宝库中一个非常重要的分支它的应用也取得了丰硕的成果在EPI技术普及之前各种GRE序列在快速MRI成像中仍将发挥主要作用目前已投入临床和处于研究阶段的GRE序列多达数十种显然对于如此繁多的GRE序列用传统的分类方法已经不够了本讲采用了更加详细的分类法将现行的GRE序列分为基本GRE去除剩余磁化的GRE(FLASH类)利用剩余磁化的GRE(FISP类)True FISP类GRE PSIF类GRE和Turbo FLASH类GRE 等六类表1中列出了所有前面介绍过的GRE序列(全文完)。
梯度回波序列的特点
梯度回波序列的特点
梯度回波序列是医学成像中常用的一种技术。
它通过改变磁场梯度的方向和强度，使得不同组织的自旋回波信号在时间和空间上有所差异，从而实现对不同组织的成像。
梯度回波序列的特点包括：
1. 高分辨率：梯度回波序列在空间上的分辨率比其他成像技术更高，可以清晰地显示组织结构。
2. 灵敏度高：梯度回波序列对T2信号较为敏感，可以检测出一些微小的异常信号。
3. 多参数成像：梯度回波序列可以根据不同的梯度方向和强度，得到多个参数，如扩散系数、向量流等，从而更全面地了解组织的生理和病理状态。
4. 安全性高：梯度回波序列不需要使用放射性物质，对患者没有伤害。
5. 操作简单：梯度回波序列的操作相对简单，不需要特殊的设备或技术。
综上所述，梯度回波序列具有高分辨率、灵敏度高、多参数成像、安全性高和操作简单等特点，是医学成像中不可或缺的一种技术。
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脉冲梯度自旋回波序列
脉冲梯度自旋回波序列脉冲梯度自旋回波序列（PGSE）是一种用于核磁共振成像的技术，是梯度回波序列的一种变化。
与梯度回波序列相似，脉冲梯度自旋回波序列通过重复调整梯度矩阵来改变梯度矩阵，使氢原子从一个位置跳跃到另一个位置，从而实现对组织结构的显示。
然而，脉冲梯度自旋回波序列与梯度回波序列在技术上有明显区别。
与此同时，脉冲梯度自旋回波序列使用一系列不断变化的矩阵脉冲来移动氢原子，与梯度回波序列不同的是，梯度的均匀变化被替换成一系列不断变化的脉冲，因此更能够实现更高的信号-噪声比以及快速的识别，从而使其可以用于更小的结构的显示，例如神经细胞和细胞结构。
在实际应用过程中，脉冲梯度自旋回波序列通常由多种梯度脉冲组成，其强度和时间长度都是可调的。
第一个脉冲梯度时间通常叫做RF脉冲，它可以用来调整梯度矩阵以允许氢原子跳跃。
然后是一系列稳态梯度脉冲，它们可以调整梯度大小，以探测氢原子所在的特定位置。
最后，一个反转梯度脉冲将氢原子重新排列，以允许下一个物理位置的检测。
脉冲梯度自旋回波测序法被用来识别不同的脂质结构，因为脂肪和蛋白质的磁性行为可以影响磁共振图像的分割。
脉冲梯度自旋回波序列也可以用于检测病理性变化，例如组织炎症，损伤等。
脉冲梯度自旋回波序列还可以用来检测和显示稀释的活跃物质，例如抗原，抗体等，从而实现精确的诊断。
总的来说，脉冲梯度自旋回波序列是一种用于检测组织结构的准确、灵敏的核磁共振成像技术。
由于它使用一系列不断变化的矩阵脉冲，可以得到比梯度回波序列更高的信号-噪声比和更快的识别，因此被广泛应用于脂质结构识别、病理性变化检测、活跃物质等方面。