磁共振成像序列及应用

ETL改变对图像对比的影响
扰相GRE T1WI
ETL=32
ETL=15
ETL=128
FSE序列的分类
•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）
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
水成像 其他需要重T2加权的部位
3D
TSE-T2WI, ETL=29 ，屏气23秒
常规选择中短ETL中等T2权重（TE=70-90ms） 必要时加扫长ETL长TE屏气序列（TE=120-150ms）
呼吸触发 TE=84ms
•SE序列结构
180 90 回波 90 180 回波
TE TR
TE：回波时间 TR：重复时间
•TR决定图像的T1成分
•TE决定图像的T2成分
•很长的TR－－所有的组织T1完全弛 豫－剔除图像的T1弛豫差别
•很短的TE可基本剔除图像的T2成分
长TR（>2000ms） 长TE（>50ms）
T2WI
–MRCP、MRU
–心脏快速成像
–颅脑、脊柱超快速T2WI（躁动病人）
HASTE用于颅脑T2WI
TSE-T2WI
HASTE-T2WI
HASTE-T2WI，单层扫描时间0.8秒
呼吸触发FSE-T2WI与HASTE-T2WI序列的比较
呼吸触发FSE T2WI
HF-SS-FSE T2WI
胆总管下端结石
TE
目标组织T2+30%
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

ES越小
图像对比增加 图像模糊效应减轻 允许的更长的ETL 磁化转移效应增加 脂肪信号越高 SAR值越高
屏气 TE=152ms
3、单次激发FSE
Single Shot FSE（SS-FSE）
不同公司的名称 SIEMENS－－－SS-TSE
PHILIPS－－－ SSh-TSE
GE－－－－－ SS-FSE
FSE
SS-FSE
单次激发FSE

一次90度脉冲激发后利用连续的聚焦脉冲采集填充 K空间所需的全部回波信号 只能用于T2WI，不能进行T1WI 成像参数
90度 脉冲
180度 脉冲
1 1 • • 4 4 2 3 3 3 2 2
1 1 2 3 4 4
•180度脉冲可使因主磁场恒定不均匀造成失 相质子的相位重聚，产生自旋回波。
• 复 相 脉 冲 的 作 用 模 拟
T2*与T2的差别
•用180度复相脉冲采集回波（MR信号） 的序列称为自旋回波序列（SE序列）
FSE序列特殊参数

回波链长
– Echo Train Length，ETL
– 90度脉冲后用180度脉冲所采集回波的数目
– 也称时间因子

回波间隙
– echo space, ES
– 回波链中，两个回波中点的时间间隔称为回
波间隙
FSE序列回波链中各回波的强度及TE不同
180° 180° 180° 180° 180° 90° 90°
•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
纵 向 磁 化 矢 量 Time （ms） 90度脉冲后的纵向弛豫
纵 向 磁 化 矢 量
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
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
用射频脉冲（180度）产生回波的序列
自旋回波序列Spin Echo, 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
长TR（>2000ms）、长TE（>50ms） 长TR （>2000ms） 、短TE（<20ms）
T1WI
T2WI PD
T1源自文库I
T2WI
PD
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
•T2WI少用SE序列（太慢、伪影重）
•扫描时间2-5分钟 •临床应用 •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
T1WI
90 90
180
180
90
回波 回波
脂
水
选择合适短的TR获得最好的T1对比
Mz
100% 合适短的TR
T1对比
一般TR选择两种组织生物 T1值附近可获得最好的T1对比 时间（ms）
长TR （>2000ms） 短TE（<20ms）
PD
PDWI
180 90 回波 90
180 回波
短TR（200-500ms）、短TE（<20ms）


SS-FSE，一次投射成像MRCP TR无穷大，TE＝1100ms
扫描时间＝1秒
神经源性膀胱
SS-FSE，一次投 射成像MRM TR无穷大，TE＝ 1100ms 扫描时间＝5秒
半傅里叶采集SS-FSE
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） 有利于软组织成像（与SS-FSE相比） 几乎无运动伪影和磁敏感伪影
MRI常用序列及其应用
杨正汉
卫生部北京医院放射科
北京大学第五临床医学院
什么是序列（Sequence）?
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
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）
SE
FSE
SE与FSE序列主要不同点

SE序列一次90度射频脉冲激发后只采集 一个自旋回波 FSE序列一次90度射频脉冲激发后采集 多个自旋回波

FSE序列的结构和K空间填充
180° 180° 180° 180° 180° 90° 90° 回波1 回波2
ES
回波3 回波4
K相位
回波1 回波2 回波3 回波4 回波5 ETL＝5 有效TE TR 回波5 K频率
T2WI
90
180
180
90
回波 回波
脑
水
选择合适长的TE获得最好的T2对比
Mxy
合适长的TE 100% 一般TE选择两种组织生物 T2值附近可获得最好的T2对比
T2对比
时间（ms）
短TR（200-500ms） 短TE（<20ms）
T1WI
平 衡 状 态
T1WI
90
纵 向 弛 豫
脂
90
水
T1WI
Mxy
100%
回波1强度
ES
回波2强度 回波1 回波2 回波3 回波4 回波5 ETL＝5 有效TE TR TE1 TE2 TE3 TE4 TE5 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
– 其他参数不变的前提下，速度增高的倍数等于ETL
对磁场不均匀性不敏感

TR：无穷大；部分设备上设置的TR多为时间顺序上相 邻两层采集开始点的时间间隔 TE：通常采用很长的TE 为降低SAR值，聚焦脉冲角度常缩小到120-160度
单次激发FSE聚焦脉冲角度需降低
单次激发FSE所谓 “TR”
单次激发FSE的特点和应用

优点：快速（单层图像采集1秒以内） 缺点：软组织T2对比差，T2加权太重，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
SE序列对比参数调整

TR越长，SNR越高 TE越长，SNR越低 T1WI
– 最短TE – TR 300-800ms，尽量接近组织的T1值

T2WI（很少用）
– TR>2000ms – TE接近或略长于组织的T2值
左枕叶脑脓肿
SE－T1WI
SE-T1WI增强扫描
2、快速自旋回波序列
GE：FSE（fast spin echo） 西门子：TSE（turbo spin echo） 飞利浦： TSE（turbo spin echo） 其他名称：弛豫增强快速采集 RARE：Rapid Acquisition Relaxation Enhancement

缺点：T2对比不及SE及呼吸激发FSE
的 空 间 填 充
HASTE K
NY
NX
半傅里叶采集SS-FSE
不同公司的名称 SIEMENS－－－ HASTE PHILIPS－－－ SSh-TSE + half scan
GE－－－－－
SS-FSE + 0.5NEX
半傅里叶采集SS-FSE
用途：
–腹部屏气T2WI（加脂肪抑制可增加对比）
•横向磁化矢量的衰减是由于质子失相位
• 质子失相位的原因
1. 质子小磁场的相互作用造成磁场不均 匀（随机）－－真正的T2弛豫 2. 主磁场的不均匀（恒定），后者是造 成质子失相位的主要原因
•1+2产生的横向磁化矢量衰减实际上为T2*弛豫
•180度复相脉冲可以抵消主磁场恒定不均匀造成 的信号衰减，从而获得真正的T2弛豫图像
比SE-T1WI快速，甚至可以屏气扫描
•缺点：
•由于回波链的存在，图像受T2污染，T1对比降低
•与GRE－T1WI相比速度还不够快
FSE-T1WI的应用

屏气扫描23秒，ETL=3
FSE-T1WI的应用
（2）短ETL的FSE-T2WI

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（当ES较长时，ES>15ms）：
– – – –
颅脑常规T2WI 呼吸触发或导航回波T2WI序列用于腹部成像 盆腔 骨关节
（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
•但当ES较小时其T2对比仍可满足临床需求
•运动伪影
•临床应用
•老机型或低场机，ES较大时
•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）
•新机型，ES较短时，是全身最常用的T2WI
•颅脑
•腹部及盆腔
•脊柱脊髓
•骨关节软组织
FSE－T2WI
（4）长ETL的FSE-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
杂合序列 Hybrid Sequence
一、自由感应衰减序列
二、自旋回波类序列
1、自旋回波序列
•自旋回波（spin echo，SE）序列结构图
激发脉冲
层面选择梯度 频率编码梯度 相位编码梯度
MR信号
•90度脉冲激发组织产生横向磁化矢量
SE序列图
•180度脉冲的作用？？？
•90度激发脉冲关闭后，所产生的横向磁化 矢量很快衰减－－自由感应衰减（FID）
FSE序列图像上脂肪组织信号增高
SE T2WI，TR=2500毫秒 TE=80毫秒
FSE T2WI，TR=2500毫秒 TE=80毫秒，ETL=10
FSE序列 的加权成像及基本对比参数
可进行T1WI、T2WI、PDWI
加权成像的原理与SE序列基本相同 T1WI TE最短 TR接近组织T1值 T2WI TR>2000ms
– 不易产生磁敏感伪影
组织对比降低
– 回波链中每个回波信号的TE不同
图像的模糊（Blurring）
– 回波链中每个回波的幅度不同，图像重建时会出现相位错误
脂肪组织信号强度增高
– J-偶联效应 – 磁化转移效应造成其他组织部分饱和而信号降低

组织的T2值所有延长
– 延长30%左右
能量沉积（SAR值）增加
（1）FSE-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。 FSE-T1WI在临床上相对较少使用。 FSE-T1WI的ETL常为2-4 临床应用：

– – – –
脊柱脊髓 四肢关节 心脏成像 盆腔成像
FSE-T1WI的优缺点
•优点：
SS-TSE Projection MRCP
HASTE T2WI
MRCP Raw Image
胆总管癌
HASTE MRCP
原始薄层图像
HF-SS-FSE序列用于小肠成像
4、反转恢复序列
SIEMENS－－IR
PHILIPS－－ IR GE－－－－ IR
IR ＝ Inversion Recovery