第二节 常用脉冲序列及应用【精选-PPT】

四、梯度回波脉冲序列
梯度回波（gradient echo，GRE）序列又称为场回波 （field echo，FE）序列。GRE序列是目前MR快速扫描序 列中最为成熟的方法，不仅可缩短扫描时间，而且图像 的空间分辨力和信噪比均无明显下降。
1.常规GRE脉冲序列
（1）序列构成：该序列由一个小角度RF脉冲和读出梯度 的翻转构成。 （2）应用：可用于快速屏气下腹部扫描、动态增强扫描、 血管成像、关节病变等检查。 （3）扫描参数参考值：①T1WI：大翻转角70～110，短 TE 5～10ms，短TR小于50ms；②T2*WI：小翻转角5～ 20，长TE15～25ms，短TR或中等TR；③PDWI：小翻转 角5～20，短TE 5～10ms，短TR或中等TR。
损毁GRE序列在显示T1对比方面比较优越，主要用来显 示T1加权对比，产生T1加权像。损毁GRE序列能进行三维 和薄层扫描，对流动伪影较不敏感，但磁敏感性伪影较 严重。损毁GRE的对于腹部和胸部的屏息成像很有帮助，
还可用于颅脑、肝、肾等的钆对比剂团注动态检查。
3.相位聚合GRE序列
用该序列获得T1WI，通常采用TR＝200～400ms、TE＝ 5～15ms、α＝45°～90°；获得PDWI通常采用TR＝ 200～400ms、TE＝5～15ms、α＝5°～20°；获得 WI 通常采用TR＝100～400ms、TE＝25～60ms、α＝5°～ 20°；用该序列获得T2/T1加权像时应采用TR＝20～50ms、 TE＝5～15ms、α＝45°～90°。 该序列在反映T2特性方面最为优越。可应用于血管、脊 髓和关节成像，可用于屏气扫描，可进行三维容积成像。
第二节 常用脉冲序列及应用
于兹喜
脉冲序列(pulse sequence)是指具有一定带宽、一定幅度的 射频脉冲与梯度脉冲组成的脉冲程序。不同的脉冲序列及 序列参数决定了图像的加权特性、图像质量以及对病变显 示的敏感性。
目前用于临床成像的脉冲序列有很多种，而且随着设备硬 件和软件的进步，脉冲序列，特别是快速和超快速成像序 列将会有更大的发展，临床应用的范围也会不断扩展。
4.应用
常规SE脉冲序列是临床用途最广泛的标准成像序列，适 用于绝大多数行MRI检查的病人，其中T1WI适于显示解 剖结构，T2WI则对病变更敏感。因为顺磁性对比剂具有 缩短T1的增强效应，在T1WI上更易于进行增强前后信号 强度变化的比较，所以也是增强检查的常规序列。
二、快速自旋回波序列
1.序列构成
通常参数选择：①T1WI：短TE，<20ms；短TR，300～ 600ms；ETL 2～6；扫描时间一般需1～2min；②T2WI： 长TE，90～120ms；长TR，3000～5000ms；ETL8～32；
扫描时间2～3min；③PDWI：短TE，<20ms；长TR， 2500～4000ms。ETL 8～12；扫描时间3～4min。
6.流动衰减反转恢复序列
流动衰减反转恢复序列采用长TI和长TE，产生液体(如脑 脊液)信号为零的T2加权像，是一种水抑制的成像方法。 FlAIR序列的TI值应设定为 0.69倍水的T1值，在1.5场强设 备中FLAIR序列的TI大约为2000ms。另外，通常采用长 TE和长TR（6000ms以上），获得T2WI的FLAIR。目前 FLAIR序列在中枢神经系统检查，常用于脑的多发性硬化、 脑梗塞、脑肿瘤等疾病的鉴别诊断，尤其是当这些病变 与富含脑脊液的结构邻近时。
3.优缺点
优点是组织的T1对比效果较好，且信噪比较高；缺点是 扫描时间较长。
4.应用
由于IR序列对分辨组织的T1值极为敏感，所以IR序列主 要用于获取重T1WI，以显示解剖结构。在IR脉冲序列中 通常使用短TE，目的是尽量减少图像中T2对比成分。但 有时为了使长T2病变显示为高信号，也可使用长TE，产 生的图像不仅保持了显示解剖效果好的优点，且长T2病
4.稳态自由进动GRE序列
扫描参数的参考值：翻转角为30～45；TR 20～50ms。 该序列可以获得真正的T2WI。可用于脑、关节的成像， 可进行2D、3D容积采集。该序列的主要缺点是对伪影敏 感；图像质量较差；梯度的机械噪音强。
五、回波平面成像序列
回波平面成像(echo planar imaging，EPI)是一种快速成 像技术，它代表了目前临床上最快的MR成像技术。
2.扫描参数
1）PDWIHale Waihona Puke Baidu选用长TR（1500～2500ms）和短TE（10～ 25ms）， 得到质子密度加权像。在PDWI上，质子密度 越大，信号越高；质子密度越小，信号越低。 2）T2WI：选用长TR（1500～2500ms）和长TE（80～ 120ms），得到T2加权像。随着TE延长，T2权重会加大。 在T2WI上，T2越长，信号越高，T2越短，信号越低。 3）T1WI：选用短TR（300～600ms左右）和短TE（10～ 25ms），得到的MR影像为T1加权像。T1WI 上组织的对 比主要受TR影响。在T1WI上，T1越短，信号越强，T1越 长，信号越弱。
2.损毁（spoiled）GRE序列
用损毁GRE序列获得T1WI通常应采用TR＝20～80ms、TE ＝5～10ms、翻转角α＝30°～50°，或者采用TR＝ 100～400ms、TE＝5～10ms、α＝60°～90°，与后者 相比，前者参数获得的T1对比较好，但图像信号较弱。 获得PDWI通常采用TR＝100～400ms、TE＝5～10ms、α ＝5°～20°。获得T2*加权像通常采用TR＝200～500ms、 TE＝20～50ms、α＝5°～20°。
4.应用
FSE图像与SE图像非常接近，在很多部位的MR成像中， FSE序列可取代普通SE序列，尤其是T2加权像。只是在 FSE的T2WI上脂肪仍显示为高信号，必要时可用脂肪抑 制技术进行补偿。重度T2加权FSE序列还可用于胆道、泌 尿道、内耳、椎管等部位的水成像。
三、反转恢复序列
1.序列构成
反转恢复序列（inversion recovery，IR）包括一个180° 反转脉冲、一个90°激发脉冲与一个180°复相脉冲。 扫描中先给一个180°RF脉冲，该脉冲使磁化矢量Ｍ由 正Z轴反转到负Z轴，然后磁化矢量沿正Z轴恢复，T1短的 组织沿正Z轴恢复磁化矢量要明显地快于T1长的组织。 90°RF脉冲使磁化矢量偏转到XY平面，再施加180°复 相脉冲，在TE时间内产生一个回波信号。
变可显示为高信号，这种图像称为病理加权像。
5.短时反转恢复序列
IR序列中，每一种组织处于特定的TI时（称为转折点）， 该种组织的信号为零。脂肪组织的T1值非常短，IR序列 一般采用短的TI值抑制脂肪信号，该序列称为短时反转 恢复序列。STIR一般取脂肪T1值的0.69倍。 脂肪抑制使脂肪信号明显减低，从而鉴别出脂肪成分， 并能使与脂肪相邻的其它结构显示得更清楚。STIR序列 可用于抑制骨髓、眼眶、腹部等部位的脂肪信号，用于 更好地显示被脂肪信号遮蔽的病变，同时可以鉴别脂肪 与非脂肪结构。
1.序列构成
单次激发(single shot)EPI是在一次RF脉冲激发后连续采 集一连串的回波，即在一个RF脉冲激发后采集所有的成 像数据，完成全部k-空间线的数据填充。EPI的数据采集 是在读出梯度快速往返振荡（正→负→正切换）过程中 进行的，梯度每反转一次就产生一个具有独立相位编码 的梯度回波，读出梯度的快速往返切换即产生一个回波 链。
快速自旋回波（fast spin-echo，FSE或turbo SE，TSE） 序列与多回波序列一样，也是在一个TR周期内首先发射 一个90°RF脉冲，然后相继发射多个180°RF脉冲，形 成多个自旋回波，但是二者有着本质的区别。
近年来出现的单次激发FSE序列是指在一次激发脉冲后 使用一连串（例如128个）180°复相脉冲，采集一连串 的回波信号，极其快速地形成图像。例如，半傅里叶采
集单次激发快速自旋回波（half-Fourier acquisition singoshot turbo-SE，HASTE）序列是单次激发FSE，并集合半 傅里叶采集技术，使一幅256 256矩阵的图像数据在1s内 便可采集完毕。
2.扫描参数
首先定义几个参数，回波链长度(echo train length，ETL) 是指每个TR时间内用不同的相位编码来采样的回波数， 也称为快速系数。 回波间隔时间(echo train spacing， ETS)是指快速序列回波链中相邻两个回波之间的时间间 隔。ETS决定序列回波时间的长短，因而关系到图像对 比度。 有效回波时间(effective echo time，ETE)是指在 快速序列回波链中，最终决定图像对比的回波时间。
一些厂家的脉冲序列名称对照表
通用电器 飞利浦 西门子 东芝
日立
岛津
自旋回波
SE
快速自旋回波 梯度回波 相位聚合梯度回波 损毁梯度回波 （RF损毁） 损毁梯度回波 （梯度损毁）
稳态自由进动
FSE GRE GRASS SPGR
MPGR
SSFP
S p i n S p i n Spin echo echo echo
3.优缺点
尽管近年来发展了很多新的MR成像序列，但SE序列仍 保持着MR诊断的主导地位，一方面因为SE序列采用 180°RF脉冲克服外磁场的不均匀性带来的弊端，能显 示典型的T1WI 、T2WI 和PDWI，尤其在显示T2加权像方 面是其它序列不能比拟的。另一方面与其它序列相比， SE序列的图像对常见的伪影（例如运动伪影和磁敏感性 伪影）较不敏感。SE序列的主要缺点是扫描时间较长， 尤其是应用长TR和长TE产生T2WI时。
3.优缺点
该序列的主要优点是扫描时间显著缩短，因而便于使用高 分辨力、多采集次数的图像。FSE序列能提供比较典型的质 子 和密病度变加检权测像能和力重方T面2加很权大像程，度F上SE是与相普当通的SE。序另列外在，图减像少对比了 运动伪影和磁敏感性伪影。 F列 号SE的成序T分2列W复影I，杂像在，的T图2主W像要I上模缺脂糊点肪；是信磁其号敏T难2感W与I效的水应脂肿降肪等低信鉴因号别而高；对于E出普TL血通大不S时E敏信序 感；同时，提高了因使用多个180°脉冲而引起的对人体射 频能量的累积。
turbo FLASH 3DMP RAGE
Spin echo Spin echo
FSE GE或GFE GFEC
SSFP STAGE T1W STAGE
GFEC contrast
IR
STERF IR
STIR
STIR
SMASH
一、自旋回波脉冲序列
1.序列构成
自旋回波（spin echo，SE）脉冲序列是目前临床MRI检 查中最基本、最常用的脉冲序列。SE序列包括单回波SE 序列和多回波SE序列。 该序列以90RF激励脉冲开始，继而施加一次或多次180 相位重聚脉冲使质子相位重聚，产生自旋回波信号。从 90脉冲开始至下一次90脉冲开始的时间间隔为TR，从 90脉冲开始至获取回波的时间间隔为TE。如在90脉冲 后仅使用一次180相位重聚脉冲，则仅取得一次回波， 称为单回波SE序列；如在90脉冲后使用多次180相位重 聚脉冲，则产生多个回波，称为多回波SE序列。
TSE TSE
FastSE
GRE FE
FFE FISP SSFP
T1FFE
RF spoiled FAST
FLASH
T2FFE PSIF
CE FAST
反转恢复
短T1反转恢复 快速梯度回波
IR
IR
MPIR
STIR
SPIR
f a s t TFE
GRASS
fast SPGR
(ID/DE
prep)
IR
IR
STIR STIR
2.扫描参数
IR序列的成像参数包括，反转时间（time of inversion， TI）为初始180°RF脉冲与90°RF脉冲之间的间隔；TE 为90°RF脉冲与回波之间的间隔；TR为整个序列的重复 时间，即两个初始180°脉冲之间的间隔。 一般情况下采用：①重T1WI：中等TI，400～800ms；短 TE，10～20ms；长TR，2000ms以上；平均扫描时间5～ 15min；②PDWI：长TI，1800ms；短TE，10～20ms；长 TR，2000ms以上；平均扫描时间5～15min；③病理加权 像：中等TI，400～800ms；长TE，70ms；长TR， 2000ms以上；平均扫描时间5～15min。