[医学]第六章 磁共振成像(第三节至第四节)
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梯度回波时序
一、梯度回波序列
梯度回波重聚的原理
一、梯度回波序列
梯度回波的形成原理
一、梯度回波序列
梯度回波的形成
一、梯度回波序列
梯度回波与自旋回波相位重聚的比较
SE序列
GRE序列
180º相位重聚
读出梯度反转 产生相位重聚
可消除磁场不均匀性 梯度磁场引起的去相位影响
获得T2信号
能补偿梯度场引起 的去相位 无法消除磁场不均 匀性的影响
快速自旋回波序列
二、快速自旋回波序列
FSE 序列与多回波SE序ຫໍສະໝຸດ Baidu比较
多回波SE序列
FSE序列
Gy幅度固定
TR内
Gy幅度不同
各回波对应 的数据填充
不同的k空间
形成
同一k空间 的不同区域
多幅不同加权MR图像
一幅完整MR图像
二、快速自旋回波序列
快速自旋回波序列
名词术语
回波链：激励脉冲后的每一组回波叫做一个回波链；
不能填进同一个k空间，不能用于同一幅图像，而填充到 不同的k空间，得到不同参数加权的多幅图像。
二、快速自旋回波序列
多回波SE序列
二、快速自旋回波序列
2.快速自旋回波序列 先发射90º脉冲，再连续发射多个180º脉冲，从而形成多 个有一定间隔的自旋回波。与多回波SE不同的是每个回 波对应不同的相位编码梯度，对应一幅图像。 90º—TI—180º—TI—echo…180º—TI—echo…
例如，当 =20º时 Mxy=34%M0 Mz= 94% M0
仅过数十毫秒，纵向磁化即可恢复到平衡状态。
一、梯度回波序列
x方向施加梯度场，通过切换，用梯度回波代替180º自旋回波， 同时作为频率编码梯度，与消除频率编码散相原理相同。
相位重聚梯度的持续时间为去相位梯度时间的一倍。
大大节省 了时间
。
第六章 磁共振成像(第三节至第四节 )
第三节 快速成像序列
前面的研究以表明，实现快速成像可从三个方面入手，一是 缩短TR，二是利用k空间共轭对称性减少采集次数，三是在 一个TR内采集更多个Ny，四是综合利用上述方法。这节将逐 项研究，主要内容如下：
一、梯度回波序列 二、快速自旋回波序列 三、平面回波成像序列 四、快速成像序列应用
序列名称 1）FISP序列 2）双回波SSFP
特点
采集SSFP-FID不抑制
M
'
FID和echo信号都采集
3）平衡式SSFP
FID与echo横向矢量完全融合
(3)破坏残留的横向磁化矢量脉冲系列
扰相GRE序列
特点：破坏掉残余横向分量
短TR、小 角可实现T1加权 极短TR、 TE可实现重T1加权
二、快速自旋回波序列
一、梯度回波序列
常规GRE序列； 三类GRE序列： 横向残余磁化矢量利用序列；
横向残余磁化矢量破坏序列。
GRE序列与SE序列主要区别 配制高强度的梯度场 使用反转梯度取代180º相位重聚脉冲。
一、梯度回波序列
1.基本GRE序列 （1）信号产生的基本原理 小角度激励技术
GRE序列中，用小于90º的脉冲，在脉冲结束时，纵向 磁化仍保持较大幅度，可短时间内再激励，缩短了激励 周期，横向磁化仍可产生较大幅度信号。
获得的是T2*信号
一、梯度回波序列
成像时间 采集一幅图像 t TR NEX N y
SE和IR序列成像总时间要几分钟，而GRE由于大大缩短 了 成像时间缩短至几十秒甚至几秒。
一、梯度回波序列
（2）加权图像
T1加权图像 T2* 加权图像 质子密度加权图像
大翻转角70º、短TE(5~10ms) 、短TR(＜50ms) 形成T1加权图像
一、梯度回波序列
稳态时MR信号包含两种成份：
FID信号 echo信号
FID信号 RF脉冲激励后产生的SSFP -FID信号。
产生
echo信号
残留的
M
'
汇聚于-y轴形成M 时' 产生的
负FID信号称为SSFP -echo信号，又称为
重聚焦，发生在本次α角脉冲之前。
一、梯度回波序列
(2)利用残留的横向磁化矢量脉冲系列
小翻转角 5º～20º、长TE(15~25ms) 、短TR （＜50ms) 形成 T2*加权图像；
小翻转角5º～20º、短TE(5~10ms) 、短TR(＜50ms) 形成质子密度加权图像。
一、梯度回波序列
2.常用的梯度回波序列 基本GRE脉冲序列没有实用价值 原因： GRE序列 TR T2 每一次相位编码过程中都会有上一次残留的横向磁化矢量 参与，每条相位编码读出线的强度都有所增加，反映在图 像上沿相位编码方向出现强信号亮线，称为横带干扰伪像。 为解决该问题梯度回波出现两大脉冲系统，一是合理利用残 留的横向磁化矢量脉冲系列，二是破坏掉横向磁化矢量的脉 冲系列。
1．多回波SE序列
90º—TI—180º—TI—echo…180º—TI—echo… 在90°脉冲后施加相位编码，而后以特定的时间间隔连续 施加多个180°脉冲，由此产生多个自旋回波，通过频率 编码后采集信号，从而形成多个有一定间隔的自旋回波。
特点：
多个回波对应的是同一个相位编码步，具有相同y坐标，
一、梯度回波序列
(1) 稳态自由旋进 形成条件： TR T2
小角度倾倒后在z方向留下较大的 和处理后最大的 横向磁矩， GRE序列中TR很短 TR T2 脉冲多次作
用下，纵向磁化会一步步变小，但恢复的速度又在一 步步加快，于是在脉冲的多次激励后这两种相反的趋 势达到平衡，纵向磁化和横向磁化在每一个的开始和 结束时都具有相同的幅值。纵向磁化和横向磁化处于 动平衡中，这就是稳态或稳态自由旋进（SSFP）。
回波链持续时间（echo train duration：）获取这些回波的时间；
回波链长度（echo train length，ETL）：回波链中的回波数；
回波间隙（echo space，ESP）：相邻回波间的距离。
二、快速自旋回波序列
（1）FSE序列的扫描时间 由于回波链长(ETL)等于一个TR周期内所获得的回波数 。 增加回波链长可减少扫描时间。
一、梯度回波序列
梯度回波（gradient echo，GRE或GE）序列又称为场回 波（field echo，FE）序列 实现条件:主磁场均匀度达一定要求
缩短TR 方式
小角度激发 直接采集频率编码梯度的回波
采用小角度（<90°）RF激励、短重复时间，用反转梯 度取代180°，重聚脉冲在磁化强度矢量形成稳定平衡状 态下进行信号采集。
一、梯度回波序列
梯度回波重聚的原理
一、梯度回波序列
梯度回波的形成原理
一、梯度回波序列
梯度回波的形成
一、梯度回波序列
梯度回波与自旋回波相位重聚的比较
SE序列
GRE序列
180º相位重聚
读出梯度反转 产生相位重聚
可消除磁场不均匀性 梯度磁场引起的去相位影响
获得T2信号
能补偿梯度场引起 的去相位 无法消除磁场不均 匀性的影响
快速自旋回波序列
二、快速自旋回波序列
FSE 序列与多回波SE序ຫໍສະໝຸດ Baidu比较
多回波SE序列
FSE序列
Gy幅度固定
TR内
Gy幅度不同
各回波对应 的数据填充
不同的k空间
形成
同一k空间 的不同区域
多幅不同加权MR图像
一幅完整MR图像
二、快速自旋回波序列
快速自旋回波序列
名词术语
回波链：激励脉冲后的每一组回波叫做一个回波链；
不能填进同一个k空间，不能用于同一幅图像，而填充到 不同的k空间，得到不同参数加权的多幅图像。
二、快速自旋回波序列
多回波SE序列
二、快速自旋回波序列
2.快速自旋回波序列 先发射90º脉冲，再连续发射多个180º脉冲，从而形成多 个有一定间隔的自旋回波。与多回波SE不同的是每个回 波对应不同的相位编码梯度，对应一幅图像。 90º—TI—180º—TI—echo…180º—TI—echo…
例如，当 =20º时 Mxy=34%M0 Mz= 94% M0
仅过数十毫秒，纵向磁化即可恢复到平衡状态。
一、梯度回波序列
x方向施加梯度场，通过切换，用梯度回波代替180º自旋回波， 同时作为频率编码梯度，与消除频率编码散相原理相同。
相位重聚梯度的持续时间为去相位梯度时间的一倍。
大大节省 了时间
。
第六章 磁共振成像(第三节至第四节 )
第三节 快速成像序列
前面的研究以表明，实现快速成像可从三个方面入手，一是 缩短TR，二是利用k空间共轭对称性减少采集次数，三是在 一个TR内采集更多个Ny，四是综合利用上述方法。这节将逐 项研究，主要内容如下：
一、梯度回波序列 二、快速自旋回波序列 三、平面回波成像序列 四、快速成像序列应用
序列名称 1）FISP序列 2）双回波SSFP
特点
采集SSFP-FID不抑制
M
'
FID和echo信号都采集
3）平衡式SSFP
FID与echo横向矢量完全融合
(3)破坏残留的横向磁化矢量脉冲系列
扰相GRE序列
特点：破坏掉残余横向分量
短TR、小 角可实现T1加权 极短TR、 TE可实现重T1加权
二、快速自旋回波序列
一、梯度回波序列
常规GRE序列； 三类GRE序列： 横向残余磁化矢量利用序列；
横向残余磁化矢量破坏序列。
GRE序列与SE序列主要区别 配制高强度的梯度场 使用反转梯度取代180º相位重聚脉冲。
一、梯度回波序列
1.基本GRE序列 （1）信号产生的基本原理 小角度激励技术
GRE序列中，用小于90º的脉冲，在脉冲结束时，纵向 磁化仍保持较大幅度，可短时间内再激励，缩短了激励 周期，横向磁化仍可产生较大幅度信号。
获得的是T2*信号
一、梯度回波序列
成像时间 采集一幅图像 t TR NEX N y
SE和IR序列成像总时间要几分钟，而GRE由于大大缩短 了 成像时间缩短至几十秒甚至几秒。
一、梯度回波序列
（2）加权图像
T1加权图像 T2* 加权图像 质子密度加权图像
大翻转角70º、短TE(5~10ms) 、短TR(＜50ms) 形成T1加权图像
一、梯度回波序列
稳态时MR信号包含两种成份：
FID信号 echo信号
FID信号 RF脉冲激励后产生的SSFP -FID信号。
产生
echo信号
残留的
M
'
汇聚于-y轴形成M 时' 产生的
负FID信号称为SSFP -echo信号，又称为
重聚焦，发生在本次α角脉冲之前。
一、梯度回波序列
(2)利用残留的横向磁化矢量脉冲系列
小翻转角 5º～20º、长TE(15~25ms) 、短TR （＜50ms) 形成 T2*加权图像；
小翻转角5º～20º、短TE(5~10ms) 、短TR(＜50ms) 形成质子密度加权图像。
一、梯度回波序列
2.常用的梯度回波序列 基本GRE脉冲序列没有实用价值 原因： GRE序列 TR T2 每一次相位编码过程中都会有上一次残留的横向磁化矢量 参与，每条相位编码读出线的强度都有所增加，反映在图 像上沿相位编码方向出现强信号亮线，称为横带干扰伪像。 为解决该问题梯度回波出现两大脉冲系统，一是合理利用残 留的横向磁化矢量脉冲系列，二是破坏掉横向磁化矢量的脉 冲系列。
1．多回波SE序列
90º—TI—180º—TI—echo…180º—TI—echo… 在90°脉冲后施加相位编码，而后以特定的时间间隔连续 施加多个180°脉冲，由此产生多个自旋回波，通过频率 编码后采集信号，从而形成多个有一定间隔的自旋回波。
特点：
多个回波对应的是同一个相位编码步，具有相同y坐标，
一、梯度回波序列
(1) 稳态自由旋进 形成条件： TR T2
小角度倾倒后在z方向留下较大的 和处理后最大的 横向磁矩， GRE序列中TR很短 TR T2 脉冲多次作
用下，纵向磁化会一步步变小，但恢复的速度又在一 步步加快，于是在脉冲的多次激励后这两种相反的趋 势达到平衡，纵向磁化和横向磁化在每一个的开始和 结束时都具有相同的幅值。纵向磁化和横向磁化处于 动平衡中，这就是稳态或稳态自由旋进（SSFP）。
回波链持续时间（echo train duration：）获取这些回波的时间；
回波链长度（echo train length，ETL）：回波链中的回波数；
回波间隙（echo space，ESP）：相邻回波间的距离。
二、快速自旋回波序列
（1）FSE序列的扫描时间 由于回波链长(ETL)等于一个TR周期内所获得的回波数 。 增加回波链长可减少扫描时间。
一、梯度回波序列
梯度回波（gradient echo，GRE或GE）序列又称为场回 波（field echo，FE）序列 实现条件:主磁场均匀度达一定要求
缩短TR 方式
小角度激发 直接采集频率编码梯度的回波
采用小角度（<90°）RF激励、短重复时间，用反转梯 度取代180°，重聚脉冲在磁化强度矢量形成稳定平衡状 态下进行信号采集。