磁共振常用脉冲序列及其临床应用-翁强

医大附一翁强磁共振信号强度的影响因素等水分子扩散运动液体流动化学位移T2值T1值组织的质子密度脉冲序列的基本概念我们把射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关各参数的设置及其在时序上的排列称为MRI的脉冲序列（pulsesequence）。可调整的成像参数射频脉冲梯度场信号采集时刻射频脉冲梯度场脉冲序列基本构成第一行是射频脉冲，SE序列的射频脉冲由多次重复的90脉冲和后随的180脉冲构成。第二行是层面选择梯度场，在90脉冲和180脉冲时施加。第三行是相位编码梯度场，在90脉冲后180脉冲前施加。第四行是频率编码梯度场，必须在回波产生的过程中施加。第五行是MR信号SE脉冲序列的基本构建MRI脉冲序列分类（1）自由感应衰减类序列采集的MR信号是自由感应衰减信号（2）自旋回波类序列采集到的MR信号是利用180°聚焦脉冲产生的自旋回波（3）梯度回波类序列采集到的MR信号是利用读出梯度场切换产生的梯度回波（4）杂合序列采集到的MR信号有两种以上的回波一、自由感应衰减（FID）类序列采集到的MRI信号为自由感应衰减（FID）信号的脉冲序列统称为FID类序列。MRI发展的早期，FID序列曾经在低场强的MRI仪上有较多的应用，目前这类序列已经很少使用。①饱和恢复（saturationrecovery，SR)序列②采集FID信号的反转恢复（inversionrecovery，IR）序列二、自旋回波类序列采集到的MR信号是利用180聚焦脉冲产生的自旋回波自旋回波（spinecho，SE）快速自旋回波（fastspinecho，FSE）反转恢复类序列：反转恢复序列、快速反转恢复序列TE：回波时间TR：重复时间脉冲序列相邻的两次执行的时间间隔产生宏观横向磁化矢量的脉冲中点到回波中点的时间间隔TR决定图像的T1成分很长的TR→所有的组织T1完全弛豫→剔除图像的T1成分Mz（纵向磁化矢量）100%50%TR(ms)TE决定图像的T2成分很短的TE→基本剔除图像的T2成分100%50%Mxy（横向磁化矢量）TE(ms)长TR（2000ms）长TE（50ms）Mz（纵向磁化矢量）100%50%TR(ms)100%50%Mxy（横向磁化矢量）TE(ms)选择合适长的TE获得最好的T2对比MxyTE(ms)合适长的TET2对比一般TE选择两种组织T2值的平均值附近可获得最好的T2对比100%短TR（200-600ms）短TE（8-20ms）Mz（纵向磁化矢量）100%50%TR(ms)100%50%Mxy（横向磁化矢量）TE(ms)选择合适短的TR获得最好的T1对比MxyTE(ms)合适短的TRT1对比一般TR选择两种组织T1值平均值附近可获得最好的T1对比100%长TR（2000ms）短TE（20ms）Mz（纵向磁化矢量）100%50%TR(ms)100%50%Mxy（横向磁化矢量）TE(ms)SE序列的特点优点结构简单，信号变化容易解释图像的组织对比好，信噪比高对磁场不均匀敏感性低最常用的T1WI序列之一，较少应用于T2WI缺点采集时间较长体部易产生伪影难进行动态增强扫描激励次数（NEX）常需2次以上，进一步增加采集时间临床应用常用于颅脑、颈部、骨关节、软组织、脊柱脊髓等部位的T1WI序列GE:FSE(fastspinecho)西门子、飞利浦：TSE（turbospinecho）ETL：回波链长度ES：回波间隙回波链中相邻两个回波中点之间的时间间隙一次90°脉冲激发后所产生和采集的回波数目快速成像特点SE____________________________________________FSE______________________________________________90°SEK空间FSE90°90°90°90°90°90°90°180°180°180°180°180°180°180°180°180°180°180°180°180°180°回波链中每个回波信号的TE不同快速成像特点TE1TE2TE3FSE______________________________________________90°90°90°180°180°180°180°180°180°180°180°180°模糊效应回波链中每个回波信号的TE不同快速成像特点模糊效应回波链中每个回波信号的TE不同快速成像特点J-偶联磁化转移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FSE序列的分类FSET1WI(ETL=2-5)短回波链FSET2WI(ETL=5-10)中等回波链FSET2WI(ETL=10-20)长回波链FSET2WI(ETL20)FSET1WI优点采集时间缩短，甚至可以进行屏气扫描缺点受T2弛豫污染，T1对比不如SET1WI模糊效应与GRET1WI对比速度还不够快T1对比要求较低，以显示结构为主的部位患者耐受差，要求加快扫描速度时垂体动态增强扫描体部屏气扫描主要用途短回波链FSET2WI优点与SE序列相比，成像速度加快由于回波链较短，T2对比接近SET2WI对磁场不均匀性不敏感，没有明显的磁敏感性伪影缺点扫描速度还不够快，用于体部成像时易产生运动伪影颅脑腹部（配合呼吸触发和脂肪抑制技术）骨关节主要用途中等回波链FSET2WI优点扫描速度更快缺点ETL较长，T2对比不如SE及短ETLFSE对T2对比要求较低，主要显示解剖结构的部位内在T2对比好的脏器广泛应用于颅脑、耳鼻喉、脊柱脊髓、骨关节软组织、腹盆部等主要用途随着射频功率和梯度场性能的提高，中等ETL的FSE序列很大程度取代短ETL的FSE成为最常用的T2WI序列长回波链FSET2WI优点扫描速度快，可屏气扫描缺点ETL较长，图像模糊更明显屏气不好者仍有伪影体部屏气T2WI3D水成像主要用途FSE的衍生序列快速恢复FSE（FRFSE）单次激发FSE序列（SS-FSE）半傅里叶采集单次激发FSE序列（HASTE）快速恢复FSE（FRFSE）在回波链中最后一个回波采集后，再施加一个180°聚焦脉冲，但不采集回波，而是施加一个负90°脉冲。单次激发FSE序列（SS-FSE）一次90°脉冲激发后，利用连续的聚焦脉冲采集了填充K空间的所有回波信号半傅里叶采集单次激发FSE序列（HASTE）在单次激发FSE序列基础加上半K空间采集技术。______________________________________________。。。相位编码反转恢复类序列我们把具有180反转预脉冲的序列统称为反转恢复类序列。反转恢复序列快速反转恢复序列180°反转预脉冲作用1、增加T1对比2、抑制组织信号先施加一个180°反转预脉冲，在适当时刻施加一个90°脉冲，然后马上施加一个180°聚焦脉冲反转恢复（inversionrecovery，IR）TI:反转时间：180°反转脉冲中点到90°脉冲中点的时间间隔IR序列特点T1对比最好扫描时间长临床应用一般作为T1WI序列，增加脑灰白质T1对比FIR=TIR=IR-FSE或IR-TSE快速反转恢复（fastinversionrecovery，FIR）180°反转预脉冲后跟随一个FSE序列FIR序列特点与IR序列相比，成像速度加快T1对比提高选择不同的TI抑制不同的组织STIR（shortTIinversionrecovery）T2WIFLAIR（fliudattenuatedinversionrecovery）FIRT1WI（T1FLAIR)短反转时间反转恢复液体抑制反转恢复用于脂肪抑制脂肪组织T1值为200-250ms，宏观纵向磁化矢量从反向最大到0需要时间为其T1的70%STIR序列的TI=脂肪T1X70%=140-175msTR2000ms临床应用偏中心部位形态不规则部位CORT2FSCORSTIRAXT2FSAXSTIR脑脊液T1值为3000-4000ms主要用于抑制自由水（脑脊液），也称黑水序列FLAIR序列的TI=脑脊液T1X70%=2100-2800msTR至少大于3倍TI临床应用主要应用于颅脑，为了暴露被脑脊液遮盖的病变AXT2AXT2FLAIR主要用于脑实质的T1对比AXT1FLAIRAXT1SE三、梯度回波（GRE）类序列采集到的MR信号是利用读出梯度场切换产生的梯度回波GRE序列的基本特点1.采用小角度激发，加快成像速度2.采用梯度场切换采集回波信号进一步加快了采集速度3.反映的是T2*弛豫信息而非T2弛豫信息4.GRE序列的固有信噪比较低5.GRE序列对磁场的不均匀性敏感6.GRE序列中血流常呈现高信号梯度回波分类扰相梯度回波序列稳态自由进动序列平衡式稳态自由进动序列磁化准备快速梯度回波序列其他梯度回波序列采集刺激回波的GRE序列同时采集两种回波的GRE序列多回波合并的GRE序列西门子：快速小角度激发（fastlowangleshot，FLASH）GE：SPGR（spoiledgradientrecalledecho）飞利浦：T1-FFE（fastfieldecho）扰相梯度回波临床应用①2D扰相GRE腹部屏气T1WI②2D扰相GRET1WI双回波用于化学位移成像（同/反相位）③3D扰相GRE用于颅脑T1WI④利用扰相GRET1WI序列进行流动相关的MR血管成像⑤3D快速扰相GRET1WI序列用于对比剂增强MRA（CE-MRA）⑥3D扰相GRET2*WI序列用于磁敏感加权成像（SWI）⑦心脏亮血成像⑧关节软骨成像三维容积内插快速扰相GRET1WI序列西门子：容积内插体部检查（VIBE）GE:肝脏容积加速采集（LAVA）飞利浦：T1高分辨力各向同性容积激发（THRIVE）优点:①在层面较薄时可以保持较高的信噪比②没有层间距，有利于小病灶的显示③可同时兼顾脏器实质成像和三维血管成像的需要缺点：软组织T1对比不如扰相GRE二维T1WI主要用于体部的动态增强扫描平面回波成像（echoplanarimaging，EPI）是在一次射频脉冲激发后，利用读出梯度场的连续正反向切换，每次切换产生一个梯度回波，因而将产生多个梯度回波组成梯度回波链。可理解为“一个射频脉冲激发采集多个梯度回波”，采集到的MR信号也属于梯度回波。四、平面回波序列分类按激发次数分类单次激发EPI多次激发EPI按准备脉冲分类GRE-EPISE-EPIIR-EPI