MRI检查技术

3: 病理加权像：使用长TE,产生的图像, 使图像不仅 保持了显示解刨效果好的优点，且长T2病变可显示 为高信号，称为病理加权像，。
IR脉冲序列
〈4〉IR脉冲序列的优点及缺点 优点：T1 加权像对比度好，具有较高的信 噪比。
缺点：扫描时间长。
STIR脉冲序列(short T1 inversion recovery)
(4)SSEP
特点：使用射频信号进行复相位，获 取的是SE，，信号含有真正的T2WI成 分。因而主要用于获取T2对比的图像， 尤其使用在脑，关节成像。 优点：扫描时间短；真正的T2WI。 缺点：伪影多；图像质量差。
第二节 成像参数的选择
一、与图像质量有关的成像参数 （1）信噪比（SNR） （2）对比噪声比（CNR） （3）空间分辨率（Resolution） （4）伪影（Artifacts ）
2*影响信号强度的因素
Signal
Tissue (1)
parameters
〔一〕常规SE 脉冲序列 〔二〕FSE 脉冲序列
90°pulse and 180°pulse Z
Mz
Θ=γB1t
90°
Mxy
Y
B1
180°
X
90°pulse后 M＝Mo
Z Mz＝Mo Mxy=0
Z Mz=0
Mxy=Mo
Y
Y
Z M=Mxy+Mz M=Mo
Z Mz=Mo
Mxy=0 Mz
Y
Y
Mxy
Z
二、 IR 脉冲序列 (inversion recovery sequences)
〔一〕IR 脉冲序列
〔二〕STIR脉冲序列
IR脉冲序列
〈一 〉IR脉冲波的形式
RF
180 °
90°
180°
180°
Signal TI
FID
TE
Echo
TR
Z
Z
Mo
B1 X180°pulse Mo
Z M
X
Y X
YX
Current in coil
coil
Y Mxy
X
time
Induced signal ( FID)
Z
Z
Mz
Y
Y
Z Mxy
Z
Mxy
X
X
Y
X
Mxy
X
Y Mxy=0
Mz
Mo 0.63Mo
Mxy Mo
0.37Mo
0
T1
t
0
T2
t
Z
Z
Mz t=0 FID
Mz
Y
X
t=τ
Z
180°pulse 1
2
3 X
t=τ
（1）信噪比（SNR）
Matrix Pixel
FOV
Voxel Pixel SL
1*MR图像中的信号
一幅MR-image是这些由众多像素组成， 这些像素被安置在一个棋盘式的矩阵（Matrix) 中，每一个像素都有一个具体的灰度值，即这 个灰度值的矩阵就创遭了一幅MR图像。理想 的状态是像素的灰度值反应了相应单元 （VOXEL) 被测后所得的信号大小，其大小依 赖于横向磁化的大小，并受很多其他因素的影 响。
X-gradient Z
C
1 1,2,3
2
1,2,3
Y
3
Y
Y
X
X
X
常规GRE 脉冲序列参数
TR：一个序列脉冲形式的作用时间。 TR控制着纵向磁化恢复的程度，因 而决定图像的 T1加权程度。
TE:获取回波的时间。 TE控制着横 向 磁化衰减的程度，因而决定图像 的T2﹡ 加权程度。
翻转角：使纵向磁化矢量翻转的角度。
2: T2﹡ 加权像：小翻转角5°～20 °；长TE ， 15ms-25ms ；短TR （因翻转角小）。
3: 质子密度图：小翻转角5°～20 °；短TE ， 5ms-10ms；短TR （因翻转角小）。
平均扫描时间为数秒至数分钟。
Mo (a) α
(b)
Short T2* (c) α
Long T2* α
(﹢)
T1-Weighted Short short
﹢
﹣
(﹢)
T2-Weighted Long long
﹢
(﹣)
﹢
常规SE 脉冲序列
〈5〉常规SE 脉冲序列的优点及缺点 1 T1 加权像具有较高的信噪比，适于显示解刨 结构，也是增强扫描的常规序列。 2 T2 加权像更易于显示水肿和液体，病变常含 有较高的水含量， T2 加权像显示为高信号，从 而易于显示病变。 3 质子密度图可较好地显示血管结构。 缺点：扫描时间长。
缺点：不用于增强扫描。
三、 GRE序列(gradient echo sequences)
GRE与SE比较 *缩短检查时间 *较少量的电磁波辐射 *3-D 成像 *T1加权像和/或重T2加权像的 对比度有所提高。
*单位时间的S/N有所提高。
Z Mo
Mz α
α﹤90 °
Mxy
Y
X
三、 GRE脉冲序列
Image type
Relative Length
of TR TE
Effects on Image Brightness of Tissues with:
Increased Longer T1 Longer T2 PD
Proton Density
(PD) Weighted Long short
﹢
(﹣)
1 Y
2 3 X
X Z
t=2 τ
1st echo
Y
Mz
Mxy
X
1 2Y 3 Z
Y
常规SE 脉冲序列
〈一 〉常规SE 脉冲波的形式
RF
90 °
180°
90°
Signal
τ
τ
FID
Echo
TE＝2 τ
TR
常规SE 脉冲序列
〈 2 〉常规SE 脉冲序列参数 TR：一个序列脉冲形式的作用时间。TR控制 着纵向磁化恢复的程度，因而决定图像的 T1 加权程度。 TE:获取回波的时间。 TE控制着横向磁化衰减 的程度，因而决定图像的T2 加权程度。
IR脉冲序列
〈3〉IR脉冲序列的三种图像
1：重 T1 加权像：由于纵向磁化的恢复是从180 ° 反转脉冲后的﹣1（完全饱和）至﹢1（纵向磁化完 全恢复），范围大，因而选择合适的TI可得到不同 质子纵向磁化的显著差异。获得比SE脉冲序列更 显著的T1加权效果。
2: 质子密度图：使用长TI，则所有质子（脂肪与水） 的纵向磁化均可完全恢复，使T1对比完全消失，此 时的图像为质子密度图。
Segment raw data Ky
Echo no
1
2
3
4
5
Kx
6
7
FSE 脉冲序列
〈 2 〉FSE 脉冲序列参数
TR：一个序列脉冲形式的作用时间。TR控制着纵向 磁化恢复的程度，因而决定图像的 T1加权程度。
有效TE: 获取回波的时间。 TE控制着横向磁化衰减的 程度，因而决定图像的T2 加权程度。在FSE脉冲序列 中产生一系列回波，因而TE各不相同，需要选择有效 TE（effective TE)，系统将根据所选的有效TE调整每 次180°脉冲后的相位编码梯度的斜度，使有效TE附 近的回波最强，对图像的加权起主要作用。
GRE脉冲序列的种类 （1）常规GRE脉冲序列 （2）GRASS脉冲序列 （3）失相位GRE脉冲序列
〈1 〉常规GRE 脉冲波的形式
RF
﹤ 90 °
TR
Signal
FID
Echo
频率编码
去相位 TE
复相位
﹤ 90° FID
α
echo
AB C
Z A
Z B
RF pulse and echo signals
常规SE 脉冲序列 〈3〉常规SE 脉冲序列的适用范围
* Brain,orbital cavity,auditory nerves *Orthopedic range including joints,ligaments,
tendons,muscles *Spinal column in all sections *Thorax,heart
常规GRE 脉冲序列应用范围
可应用于屏气下腹部快速扫描， 动态增强扫描，血管成像，关节病变 等检查。
缺点：由于是小角度扫描，仅使 部分纵向磁化矢量翻转为横向磁化， 因而图像的信噪比低。
常规GRE 脉冲序列的三种图像
1： T1 加权像：大翻转角70°～110 °；短TE， 5ms-10ms；短TR ，﹤5ms 。
ETL(echo train length;turbo factor): 180°脉冲次数 称为回波链长度或快速系数。
FSE 脉冲序列
〈3〉FSE 脉冲序列的优点及缺点 1 FSE图像与常规SE非常接近，但扫描时间显著缩短。 SE的扫描时间=TR×相位编码次数×激励次数 （number of excitations,NEX) FSE的扫描时间=TR ×相位编码次数／快速系数× NEX 2 FSE 序列使T2 信号成分增加， T2加权像更易于显示 病变。 缺点：流动与运动伪影增加；在T2加权像上脂肪与水肿 难辩；快速系数大时图像较差。
（3）失相位GRE 脉冲序列
与GRASS脉冲序列不同是使用了RF spoiling or Gradient spoiling ,去除剩余横向磁化（可产生T2*对比) 对图像的影响，序列只使用纵向磁化形成图像。
1： RF破坏（SPGR)
可获得T1 WI 和PDWI。
2：梯度破坏（MPGR)
同上，但梯度破坏不如RF破坏彻底，信号含有 T2*成分较多。可获得T1 WI （TR short-TE short,α average to large）， T2*WI （ TR long- TE relatively long, α very small)。
MRI 检查技术 孟炯
第一节 常用脉冲序列及其 应用
脉冲序列控制着MR系统施加RF脉冲，梯度 和数据采集的方式，从而决定图像的质量。
常用的RF序列有以下三种： 1 SE序列（spin echo) 2 IR序列 (inversion recovery) 3 GRE序列(gradient echo)
一、SE 脉冲序列
是IR脉冲序列的一个类型，特征是选 择合适的TI值，恰好使脂肪质子的纵向 磁化恢复到﹢1至﹣1的中点，即0点施加 90 °脉冲，因此在90 °脉冲后脂肪质子 无横向磁化而无信号产生。
STIR脉冲序列
STIR脉冲序列的用途
在T1 加权像中抑制脂肪的短T1高信号， 即脂肪抑制；并且使用长TI(2000ms,1T)也可 抑制CSF的流动(Dark Fluid method); 使用长 TE产生的图像,,既含有T1对比度又含有T2对 比度,叠加的效果会得到重 T2加权像。
FSE 脉冲序列(fast spin echo)(TSE) 〈一 〉FSE 脉冲波的形式
RF
90 °
180° 180° 180° n个 180°
Signal
FID
Echo
TE(eff)
TR
FSE 脉冲序列 (meas.time=raw data lines／echoes×TR ×acquisitions)
(d) Short T2*
(e) α
Long T2* Mxy
α Mxy
〈2〉GRASS脉冲波的形式
RF Signal
30 °～45° ﹤ 90 °
FID
TR Echo
﹤ 90° FID
相位编码
频率编码 去相位 TE
复相位
翻转梯度
GRASS脉冲序列的特点
序列的翻转角为30°～45 °，因使用短于组织 T1,T2的TR，使序列重复前仍有部分横向磁化没有 衰减完，称剩余横向磁化。这种横向磁化与纵向磁 化并存的状况称稳定状态（steady state)，横向磁化 与纵向磁化均对信号的产生有贡献作用，横向磁化 的的幅度对T2 *像起作用，纵向磁化的幅度对T1像起 作用，对比度依靠于T1/ T2 *，与TR几乎无关，图像 称为T1/ T2 * 加权（ TR short-TE short, α large)和PDweighted contrast( A small flip angle)。 优点：扫描时间短，用于屏气扫描，对流动敏感， 可获得良好的血管成像。 缺点：SNR低。
常规SE 脉冲序列 〈4〉常规SE 脉冲序列的三种图像 1： T1 加权像
TR short –TE short { 450ms, 15ms } 2: T2 加权像
TR long –TE long { 2500ms, 90ms } 3: 质子密度图
TR long –TE short{ 2500ms ,15ms }百度文库
M
Y
Z Mo
Y
+Mo
0.26Mo
T1
t
-M0
M Tissue#1
B1
180° M
X
Tissue#2
B1
M
X
180°
Z
M
B1 Y X 90° Z
M Y
M
B1
Y X 90° M Y
Z
Tissue#3
M
B1 180° M
X
M
Y B1 X
90°
Y
IR 脉冲序列
〈 2 〉IR 脉冲序列参数 TR：一个脉冲序列形式的作用时间。（2000ms以上） TI(time of inversion):从180 °反转脉冲 至90 °脉冲 开始的时间为反转时间。 TI的长度决定了IR 脉冲 序列的重T1加权像。 TE:从90 °脉冲开始的时间到获取回波的时间间隔。