03磁共振成像讲义脉冲序列2
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•T1WI：0.42562 = 3分24秒 •T2WI/PDWI：42562 = 30分钟!!!
快速自旋回波序列－FSE/TSE
如何使SE扫描时间缩短？
– 回波链长度 – 回波间隔 – 有效回波
FSE序列的结构和K空间填充
180° 180° 180° 180° 180° 90°
90°
ES
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
波填充在K空间中心，即选择很长的有效
TE，得到的将是权重很重的T2WI。
– 一般ELT越长，图像的组织对比越低。
2. 第一个回波强，依次减弱，所以图像模糊
3. FSE可以使脂肪组织产生J耦合，产生高信号。 因而在病变也为高信号的T2WI上需加压脂
4. 对磁场不均匀性不敏感，但不利于一些能够 增加磁场不均匀的病变如出血的检出
FSE序列重要参数改变产生的效果
ETL越长
成像越快 图像SNR越低 图像T2对比越差 图像的模糊效应越重 脂肪信号越亮 SAR值越高
回波间隙越小
回波间幅度差别越小， 图 像对比增加
图像模糊效应越轻 脂肪信号越高 在保持对比和模糊效应的 前提下，允许的ETL越长 SAR值越高
•与SE序列一样，IR序列应选用尽量短的TE尽 量剔除T2弛豫对图像对比的影响。
•IR序列中，TR应尽量长（TR－TI > 5T1）， 至少与T2WI的TR一样长。
•IR序列的优点：T1对比很好 •IR序列的缺点：扫描时间很长（长TR）
•临床应用：增加T1对比，特别是脑灰白 质对比，尤其适用于婴儿的脑T1WI
FID
Echo
TI
TE
TR
IR = 180°预脉冲＋SE
Z
1800 脉冲
Y X
较多T1弛豫
部分T1弛豫
900 脉冲
1800 脉冲
1800 脉冲
•SE序列的T1对比决定于TR，选用的TR接近于 组织的T1值可获得较好的T1对比。
•IR序列的T1对比决定于TI，选用的TI接近于 组织的T1值可获得更好的T1对比。
5. 回波间隙ES如果缩短，那么各回波的TE差 别缩小，软组织对比可能提高，模糊效应减 轻
6. 增加ETL可增加采集速度，但是其缺点脂肪 组织信号更高，SAR值更高，磁化转移效应 增加，可能会增加饱和并可能降低图像对比
FSE序列的特点
快速成像 回波链中每个回波信号的TE不同 ，从而
减低了组织对比 FSE序列图像的模糊效应 脂肪组织信号强度增高 对磁场不均匀性不敏感 能量沉积增加
回波链 ETL
Tscan=TRNPhaseNEX/ETL，ETL越大，扫描
时间越短
ETL增加，图像模糊增加
根据回波链长度（ETL）可分为：
•FSE－T1WI（ETL＝2-4） •短回波链FSE－T2WI （ETL＝5-10） •中等长度回波链FSE－T2WI （ETL＝10-20） •长回波链FSE－T2WI （ETL>20）
TI
Acq. Time
TI
Inversion Pulse 180o
回波间隔 ESP
ESP增加，扫描时间增加，图像模糊增加
22
8
14
翻转恢复序列
SIEMENS－－IR PHILIPS－－ IR GE－－－－ IR
IR ＝ Inversion Recovery
•激发角度越大，纵向弛豫所需时间越长 •激发角度越大，T1成分越大，T1对比越大 •90度脉冲能产生最大的横向磁化矢量 •180度脉冲产生反向的纵向磁化矢量
SE-T1WI，横断 Siemens公司
IR-T1WI，横断面 Siemens公司
快速翻转恢复序列
SIEMENS－－TIR PHILIPS－－ IR-TSE GE－－－－ IR-FSE
TIR ＝ Turbo Inversion Recovery
TI
翻转恢复与TSE-T2WI的结合
反转恢复快速自旋回波（FSE-IR）
精品
03磁共振成像脉冲序列2
自旋准备
Spin Preparation
信号产生
Signal Production
激发脉冲 预脉冲 组织饱和
FID
Spin Echo
图像 付立叶转换
Gradient Echo
脉冲序列的两个基本组成部分
MRI序列的分类
脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号
自由感应衰减序列Free Induction Decay，FID
回波2强度 回波3强度 回波4强度 回波5强度
时间（ms）
FSE重要参数特点
1. 把90度脉冲中点到填充K空间中心的回 波中点的时间间隔定义为有效TE
– 如果把第一个回波填充在K空间中心， 即选择很短的TE，将基本剔除T2弛豫对图 像对比的影响，得到的将是T1WI或PDWI
–
如果把一个长回波链中的最后一个回
用射频脉冲（180度）产生回波的序列
自旋回波序列Spin Ecቤተ መጻሕፍቲ ባይዱo, SE
用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列
梯度回波序列Gradient Recalled Echo, GRE
同时有自旋回波和梯度回波的序列
杂合序列 Hybrid Sequence
自旋回波扫描时间
Scan Time＝TRPhaseNEX 如果我们要采集一个256X256,NEX=2的 图像
纵
纵
向 磁 化
向 磁 化 矢
矢
量
量
Time （ms）
90度脉冲后的纵向弛豫
Time （ms） 180度脉冲后的纵向弛豫
与90度脉冲相比，180度脉冲能将组织的纵向 弛豫差别增加1倍，也就是说T1对比增加1倍
40km/h 50km/h
1小时后 2小时后
翻转恢复序列结构图
180°
180° 90°
180°
翻转恢复序列的图像特点
•TI 时间控制组织抑制和对比 •TE 时间控制T2 权重
不同TI的翻转恢复序列
时间
脂肪抑制 STIR
增加脑灰白质 水抑制 T2 对比 T1 flair flair
TI
150
750
2000-2300
TR
2000
2000
8000
TE
短 45
短 25
长 120
IR-T1WI, 冠状面 Philips公司
有效TE
ETL＝5
TR
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
K相位 K频率
FSE序列回波链中各回波的强度及TE不同
180° 180° 180° 180° 180° 90°
Mxy
90°
100%
ES
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
有效TE
ETL＝5
TR
TE1 TE3 TE5 TE2 TE4
回波1强度
快速自旋回波序列－FSE/TSE
如何使SE扫描时间缩短？
– 回波链长度 – 回波间隔 – 有效回波
FSE序列的结构和K空间填充
180° 180° 180° 180° 180° 90°
90°
ES
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
波填充在K空间中心，即选择很长的有效
TE，得到的将是权重很重的T2WI。
– 一般ELT越长，图像的组织对比越低。
2. 第一个回波强，依次减弱，所以图像模糊
3. FSE可以使脂肪组织产生J耦合，产生高信号。 因而在病变也为高信号的T2WI上需加压脂
4. 对磁场不均匀性不敏感，但不利于一些能够 增加磁场不均匀的病变如出血的检出
FSE序列重要参数改变产生的效果
ETL越长
成像越快 图像SNR越低 图像T2对比越差 图像的模糊效应越重 脂肪信号越亮 SAR值越高
回波间隙越小
回波间幅度差别越小， 图 像对比增加
图像模糊效应越轻 脂肪信号越高 在保持对比和模糊效应的 前提下，允许的ETL越长 SAR值越高
•与SE序列一样，IR序列应选用尽量短的TE尽 量剔除T2弛豫对图像对比的影响。
•IR序列中，TR应尽量长（TR－TI > 5T1）， 至少与T2WI的TR一样长。
•IR序列的优点：T1对比很好 •IR序列的缺点：扫描时间很长（长TR）
•临床应用：增加T1对比，特别是脑灰白 质对比，尤其适用于婴儿的脑T1WI
FID
Echo
TI
TE
TR
IR = 180°预脉冲＋SE
Z
1800 脉冲
Y X
较多T1弛豫
部分T1弛豫
900 脉冲
1800 脉冲
1800 脉冲
•SE序列的T1对比决定于TR，选用的TR接近于 组织的T1值可获得较好的T1对比。
•IR序列的T1对比决定于TI，选用的TI接近于 组织的T1值可获得更好的T1对比。
5. 回波间隙ES如果缩短，那么各回波的TE差 别缩小，软组织对比可能提高，模糊效应减 轻
6. 增加ETL可增加采集速度，但是其缺点脂肪 组织信号更高，SAR值更高，磁化转移效应 增加，可能会增加饱和并可能降低图像对比
FSE序列的特点
快速成像 回波链中每个回波信号的TE不同 ，从而
减低了组织对比 FSE序列图像的模糊效应 脂肪组织信号强度增高 对磁场不均匀性不敏感 能量沉积增加
回波链 ETL
Tscan=TRNPhaseNEX/ETL，ETL越大，扫描
时间越短
ETL增加，图像模糊增加
根据回波链长度（ETL）可分为：
•FSE－T1WI（ETL＝2-4） •短回波链FSE－T2WI （ETL＝5-10） •中等长度回波链FSE－T2WI （ETL＝10-20） •长回波链FSE－T2WI （ETL>20）
TI
Acq. Time
TI
Inversion Pulse 180o
回波间隔 ESP
ESP增加，扫描时间增加，图像模糊增加
22
8
14
翻转恢复序列
SIEMENS－－IR PHILIPS－－ IR GE－－－－ IR
IR ＝ Inversion Recovery
•激发角度越大，纵向弛豫所需时间越长 •激发角度越大，T1成分越大，T1对比越大 •90度脉冲能产生最大的横向磁化矢量 •180度脉冲产生反向的纵向磁化矢量
SE-T1WI，横断 Siemens公司
IR-T1WI，横断面 Siemens公司
快速翻转恢复序列
SIEMENS－－TIR PHILIPS－－ IR-TSE GE－－－－ IR-FSE
TIR ＝ Turbo Inversion Recovery
TI
翻转恢复与TSE-T2WI的结合
反转恢复快速自旋回波（FSE-IR）
精品
03磁共振成像脉冲序列2
自旋准备
Spin Preparation
信号产生
Signal Production
激发脉冲 预脉冲 组织饱和
FID
Spin Echo
图像 付立叶转换
Gradient Echo
脉冲序列的两个基本组成部分
MRI序列的分类
脉冲激发后直接采集自由感应衰减信号
自由感应衰减序列Free Induction Decay，FID
回波2强度 回波3强度 回波4强度 回波5强度
时间（ms）
FSE重要参数特点
1. 把90度脉冲中点到填充K空间中心的回 波中点的时间间隔定义为有效TE
– 如果把第一个回波填充在K空间中心， 即选择很短的TE，将基本剔除T2弛豫对图 像对比的影响，得到的将是T1WI或PDWI
–
如果把一个长回波链中的最后一个回
用射频脉冲（180度）产生回波的序列
自旋回波序列Spin Ecቤተ መጻሕፍቲ ባይዱo, SE
用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列
梯度回波序列Gradient Recalled Echo, GRE
同时有自旋回波和梯度回波的序列
杂合序列 Hybrid Sequence
自旋回波扫描时间
Scan Time＝TRPhaseNEX 如果我们要采集一个256X256,NEX=2的 图像
纵
纵
向 磁 化
向 磁 化 矢
矢
量
量
Time （ms）
90度脉冲后的纵向弛豫
Time （ms） 180度脉冲后的纵向弛豫
与90度脉冲相比，180度脉冲能将组织的纵向 弛豫差别增加1倍，也就是说T1对比增加1倍
40km/h 50km/h
1小时后 2小时后
翻转恢复序列结构图
180°
180° 90°
180°
翻转恢复序列的图像特点
•TI 时间控制组织抑制和对比 •TE 时间控制T2 权重
不同TI的翻转恢复序列
时间
脂肪抑制 STIR
增加脑灰白质 水抑制 T2 对比 T1 flair flair
TI
150
750
2000-2300
TR
2000
2000
8000
TE
短 45
短 25
长 120
IR-T1WI, 冠状面 Philips公司
有效TE
ETL＝5
TR
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
K相位 K频率
FSE序列回波链中各回波的强度及TE不同
180° 180° 180° 180° 180° 90°
Mxy
90°
100%
ES
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
有效TE
ETL＝5
TR
TE1 TE3 TE5 TE2 TE4
回波1强度