磁共振成像序列及应用杨正汉ppt

（3）、中ETL的FSE-T2WI
•ETL＝10-20 •优点：
•扫描速度快（1-5分钟） •缺点：
•T2对比不及SE或短回波链的FSE-T2WI •运动伪影
2020/3/11
•临床应用：
•重点显示解剖结构的部位（如脊柱、 骨关节） •本身T2对比较好的器官（如前列腺）。
2020/3/11
2020/3/11
优点：快速（单层图像采集1秒以内） 缺点：T2加权太重，T2对比差，除较纯
的水外，其他组织的信号几乎完全衰减 用途：水成像，尤其是MRCP、MRM
2020/3/11
SS-RARE，一次投射成像MRCP
TR无穷大，TE＝1100ms
2020/3/11
扫描时间＝1秒
SS-RARE，一次投射成像MRCP
SE
FSE
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
有效TE
ETL＝5
TR
2020/3/11
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°
呼吸触发FSE－MRCP（MIP）
ETL=24，TR＝4-5呼吸周期，TE=250ms
2020/3/11
TA＝3分44秒
（5）、快速恢复FSE T2WI
• FSE的改进序列 • 在每一次90°脉冲的最后一个回波采集后，
施加一个负90°脉冲 • 将残留的横向磁化矢量打到纵向 • 主要使FSE T2WI上长T2的结构（如脑脊液
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
2020/3/11
TE1 TE3 TE5 TE2 TE4
回波1强度
回波2强度 回波3强度 回波4强度 回波5强度
时间（ms）
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
2020/3/11
•根据回波链长度（ETL）
• 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）
•FSE的改进序列
• FSE-LX • Tailored RF • 快速恢复FSE（Fast Recovery FSE，FRFSE）
FSE-T2WI
ETL＝15 Matrix＝512×256 TA＝2分48秒
FSE－T2WI ETL＝15, 16
2020/3/11
2020/3/11
ETL=15, TA=3分49秒
膝关节后交叉韧带断裂
2020/3/11
ETL=15, TA=3分49秒
（4）、长ETL的TSE-T2WI
• ETL>20 • 有效TE常大于100ms • 优点：成像快(20-30S)，可屏气扫描 • 缺点：T2对比较差；屏气不好者仍有伪影
2020/3/11
临床应用：
胸腹部的屏气T2WI 在肝脏用于囊性、实性病变的鉴别诊断 呼吸触发MRCP
2020/3/11
TSE-T2WI, ETL=29 ，屏气23秒
2020/3/11
2020/3/11
ETL=23 屏气扫描25秒 鉴别囊性病变与实性病变
2020/3/11
ETL=29 屏气扫描21秒 鉴别囊性病变与实性病变
2020/3/11
SE序列的临床应用图片
2020/3/11
腕关节高分辨SE－T1WI
颈椎间盘突出
2020/3/11
左枕叶脑脓肿
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SE－T1WI
SE-T1WI增强扫描
自旋回波类MRI序列
• Spin Echo，SE（自旋回波） • RARE（弛豫增强快速采集） • SS-RARE（单次激发RARE） • HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
有效TE
ETL＝5
TR
2020/3/11
TE1 TE3 TE5 TE2 TE4
回波1强度
回波2强度 回波3强度 回波4强度 回波5强度
时间（ms）
Tailored RF:减少模糊效应
180° 180° 180° 180° 180° 90°
90°
145° 160° 170° 175° 180° 90°
上述每个因素对MR信号的贡献受RF脉冲的调节、 所用的梯度以及信号采集时刻的控制。
MR成像过程中，RF脉冲、梯度、信号采集时刻的
设置参数的组合称为脉冲序列（Pulse Sequence）
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自旋准备
Spin Preparation
信号产生
Signal Production
激发脉冲 预脉冲 组织饱和
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饱和恢复（SR）序列结构示意图
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SR序列一般用于T1WI，TR决定SR序列的T1对比，选择两种 组织T1值之间的TR能产生较好的T1对比。
在1.0T ~ 1.5T的MR机上，SR-T1WI一般TR为400ms~600ms
2020/3/11
2020/3/11
400高斯场强
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（6）射频放大器功率增大后对FSE的影响
90
180
180
180
180
180
90
180
180
180
180
180
90
90
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ES: 12-20ms
7-15 ms
（7）、Tailored RF
180° 180° 180° 180° 180° 90°
Mxy
90°
100%
ES
部分饱和T1WI TR=125 ms；TE=20 ms
二、自旋回波类序列
2020/3/11
2020/3/11
自旋回波类MRI序列
• Spin Echo，SE（自旋回波） • RARE（弛豫增强快速采集） • SS-RARE（单次激发RARE） • HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE
SS-RARE，一次投射成像MRCP
TR无穷大，TE＝1100ms
2020/3/11
扫描时间＝4秒
神经源性膀胱
2020/3/11
SS-RARE，一次 投射成像MRM TR无穷大，TE＝ 1100ms 扫描时间＝5秒
2020/3/11
4、半傅立叶采集单次激发RARE
2020/3/11
SIEMENS－－HASTE PHILIPS－－ HF-SS-TSE GE－－－－ HF-SS-FSE
TR无穷大，TE＝1100ms
2020/3/11
扫描时间＝4秒
SS-RARE，一次投射成像MRCP
TR无穷大，TE＝1100ms
2020/3/11
扫描时间＝4秒
SS-TSE MRCP
SS-RARE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE＝1100ms 扫描时间＝4秒
2020/3/11
急 性 胰 腺 炎
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
2020/3/11
2020/3/11
杂梯自自 合度旋由 序回回感 列波波应
类类衰 序序减 列列序
列
MRI sequence tree
2020/3/11
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
TSE-T1WI的优缺点
•优点：
比SE-T1WI快速，甚至可以屏气扫描
•缺点；
•TE时间较长，图像受T2污染，T1对比降低 •与GRE－T1WI相比速度还不够快
2020/3/11
正常心脏TSE-T1WI
2020/3/11
• 屏气扫描23秒 ETL=3
脊柱TSET1WI
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（2）、短ETL的FSE-T2WI
90°
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5 2020/3/11
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5
Tailored RF:减少模糊效应
（特别是FSE T1WI和PD）
PD without TRF
2020/3/11
PD with TRF
自旋回波类MRI序列
• Spin Echo，SE（自旋回波） • RARE（弛豫增强快速采集） • SS-RARE（单次激发RARE） • HF-SS-RARE（半傅立叶采集单次激发RARE
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
2020/3/11
MRI序列的分类
2020/3/11
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
用射频脉冲（180度）产生回波的序列
自旋回波序列Spin Echo, SE
• ETL=5-10 • 优点：快速(2-7分）、T2对比与SE序列相近 • 缺点：运动伪影（胸腹部） • 临床应用：
– 颅脑常规T2WI – 呼吸门控T2WI序列用于胸腹部成像，是目前最
普遍采用的肝脏快速T2WI序列，其他序列的评 价以此序列为参照。
2020/3/11
2020/3/11
2020/3/11
2020/3/11
ห้องสมุดไป่ตู้
（1）、TSE-T1WI序列
• 由于SE-T1WI图像质量好，对比佳，时间 不太长，因而仍是临床上最常用的T1WI 序列。TSE-T1WI在临床上相对较少使用 。
• TSE-T1WI的ETL常为2-4
• 临床应用：
– 脊柱脊髓
– 四肢关节
– 心脏成像
2020/3/11
– 腹部成像（少用）
2020/3/11
HASTE K
的
空
间
填
充
NY
2020/3/11
NX
• 半傅立叶技术+单次激发技术+快速自旋回波 • 优点：
– 快速（1秒以内） – 有效TE较短（<70ms），有利于肝脏成像 – 几乎无伪影
） • IR（反转恢复） • TIR（快速翻转恢复）
2020/3/11
1、自旋回波序列
2020/3/11
自旋回波（spin echo，SE）序列
2020/3/11
SE序列的特点
•目前最常用的T1WI序列 •组织对比良好，SNR较高，伪影少 •信号变化容易解释 •最常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱 •腹部已经逐渐被GRE序列取代 •T2WI少用SE序列（太慢、伪影重） •扫描时间2-5分钟
） • IR（反转恢复） • TIR（快速翻转恢复）
2020/3/11
3、单次激发RARE序列
2020/3/11
SIEMENS－－－SS-TSE PHILIPS－－－ SS-TSE GE－－－－－ SS-FSE
2020/3/11
2020/3/11
FSE
SS-FSE
2020/3/11
一次激发后利用连续的180度脉冲采集全 部信号
• • • •
一、自由感应衰减序列
2020/3/11
90度脉冲产生最大的横行磁化矢量，此时采集的MR信号 最强，由于T2*衰减，FID信号衰减很快，大约只有20ms 时间对FID进行空间编码，因而临床上很少采用。
2020/3/11
饱和恢复（部分饱和）序列 Saturation Recovery Partial Saturation
） • IR（反转恢复） • TIR（快速翻转恢复）
2020/3/11
2、RARE序列
2020/3/11
RARE序列
• 在临床上常称为快速自旋回波
– TSE（turbo spin echo）(西门子，飞利浦 ）
– FSE （fast spin echo）（GE公司）
2020/3/11
2020/3/11
MRI序列及其临床应用
杨正汉
卫生部北京医院放射科 北京大学第五临床医学院
2020/3/11
•磁共振成像的物理学原理 •磁共振信号快速采集技术 •磁共振成像序列及其临床应用
2020/3/11
什么是序列（Sequence）?
2020/3/11
MR信号与下列因素有关：
质子密度 T1、T2值 化学位移 相位 运动
）信号强度增高，增加对比 • 主要用于短回波链的FSE T2WI • 在采集层面足够的情况下可缩短TR
2020/3/11
2020/3/11
180度脉冲8个，ETL＝7
FSE T2WI
FRFSE T2WI
TR=2000ms，TE=100ms，Matrix＝448×256，ETL=9
NEX=2，TA=1′32″，FOV=24cm×18cm