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文檔簡介

1、mri常用序列及其應(yīng)用,什么是序列(sequence)?,mr信號與下列因素有關(guān): 質(zhì)子密度 t1、t2值 化學(xué)位移 相位 運(yùn)動 上述每個(gè)因素對mr信號的貢獻(xiàn)受rf脈沖的調(diào)節(jié)、所用的梯度以及信號采集時(shí)刻的控制。,mr成像過程中,rf脈沖、梯度、信號采集時(shí)刻的設(shè)置參數(shù)的組合稱為脈沖序列(pulse sequence),mri序列的分類,用射頻脈沖(180度)產(chǎn)生回波的序列,用讀出(頻率編碼)梯度切換產(chǎn)生回波的序列,同時(shí)有自旋回波和梯度回波的序列,自旋回波序列spin echo, se,梯度回波序列g(shù)radient recalled echo, gre,雜合序列 hybrid sequence,脈

2、沖激發(fā)后直接采集自由感應(yīng)衰減信號,自由感應(yīng)衰減序列free induction decay,fid,一、自由感應(yīng)衰減序列,二、自旋回波類序列,1、自旋回波序列,自旋回波(spin echo,se)序列結(jié)構(gòu)圖,90度脈沖激發(fā)組織產(chǎn)生橫向磁化矢量,se序列圖,180度脈沖的作用?,90度激發(fā)脈沖關(guān)閉后,所產(chǎn)生的橫向磁化矢量很快衰減自由感應(yīng)衰減(fid),橫向磁化矢量的衰減是由于質(zhì)子失相位,質(zhì)子失相位的原因 質(zhì)子小磁場的相互作用造成磁場不均勻(隨機(jī))真正的t2弛豫 主磁場的不均勻(恒定),后者是造成質(zhì)子失相位的主要原因,1+2產(chǎn)生的橫向磁化矢量衰減實(shí)際上為t2*弛豫,180度復(fù)相脈沖可以抵消主磁場恒

3、定不均勻造成的信號衰減,從而獲得真正的t2弛豫圖像,180度脈沖可使因主磁場恒定不均勻造成失相質(zhì)子的相位重聚,產(chǎn)生自旋回波。,復(fù)相脈沖的作用模擬,t2*與t2的差別,用180度復(fù)相脈沖采集回波(mr信號)的序列稱為自旋回波序列(se序列),90,180,回波,te,tr,te:回波時(shí)間tr:重復(fù)時(shí)間,se序列結(jié)構(gòu),tr決定圖像的t1成分 te決定圖像的t2成分,很長的tr所有的組織t1完全弛豫剔除圖像的t1弛豫差別,很短的te可基本剔除圖像的t2成分,長tr(2000ms) 長te(50ms),t2wi,t2wi,mxy,100%,時(shí)間(ms),選擇合適長的te獲得最好的t2對比,t2對比,一

4、般te選擇兩種組織生物 t2值附近可獲得最好的t2對比,短tr(200-500ms) 短te(2000ms) 短te(50ms),長tr (2000ms) 、短te(2000ms te接近或略長于組織的t2值,左枕葉腦膿腫,set1wi,se-t1wi增強(qiáng)掃描,2、快速自旋回波序列,ge:fse(fast spin echo) 西門子:tse(turbo spin echo) 飛利浦: tse(turbo spin echo) 其他名稱:弛豫增強(qiáng)快速采集 rare:rapid acquisition relaxation enhancement,se,fse,se與fse序列主要不同點(diǎn),se序

5、列一次90度射頻脈沖激發(fā)后只采集一個(gè)自旋回波 fse序列一次90度射頻脈沖激發(fā)后采集多個(gè)自旋回波,回波1,回波2,回波5,回波4,k頻率,k相位,回波3,90,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180,180,180,180,180,90,es,etl5,有效te,tr,fse序列的結(jié)構(gòu)和k空間填充,fse序列特殊參數(shù),回波鏈長 echo train length,etl 90度脈沖后用180度脈沖所采集回波的數(shù)目 也稱時(shí)間因子 回波間隙 echo space, es 回波鏈中,兩個(gè)回波中點(diǎn)的時(shí)間間隔稱為回波間隙,90,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180,180,180,18

6、0,180,90,es,etl5,有效te,tr,fse序列回波鏈中各回波的強(qiáng)度及te不同,100%,時(shí)間(ms),mxy,te1,te2,te3,te4,te5,回波1強(qiáng)度,回波2強(qiáng)度,回波3強(qiáng)度,回波4強(qiáng)度,回波5強(qiáng)度,fse序列的特點(diǎn),快速成像 其他參數(shù)不變的前提下,速度增高的倍數(shù)等于etl 對磁場不均勻性不敏感 不易產(chǎn)生磁敏感偽影 組織對比降低 回波鏈中每個(gè)回波信號的te不同 圖像的模糊(blurring) 回波鏈中每個(gè)回波的幅度不同,圖像重建時(shí)會出現(xiàn)相位錯(cuò)誤 脂肪組織信號強(qiáng)度增高 j-偶聯(lián)效應(yīng) 磁化轉(zhuǎn)移效應(yīng)造成其他組織部分飽和而信號降低 組織的t2值所有延長 延長30%左右 能量沉積

7、(sar值)增加,fse序列圖像上脂肪組織信號增高,se t2wi,tr=2500毫秒te=80毫秒,fse t2wi,tr=2500毫秒te=80毫秒,etl=10,可進(jìn)行t1wi、t2wi、pdwi 加權(quán)成像的原理與se序列基本相同 t1wi te最短 tr接近組織t1值 t2wi tr2000ms te 目標(biāo)組織t2+30%,fse序列 的加權(quán)成像及基本對比參數(shù),etl越長 成像越快 圖像snr越低 圖像t2對比越差 圖像的模糊效應(yīng)越重 脂肪信號越亮 sar值越高,es越小 圖像對比增加 圖像模糊效應(yīng)減輕 允許的更長的etl 磁化轉(zhuǎn)移效應(yīng)增加 脂肪信號越高 sar值越高,fse序列重要參

8、數(shù)改變產(chǎn)生的效果,etl改變對圖像對比的影響,etl=15,etl=32,etl=128,擾相gre t1wi,根據(jù)回波鏈長度(etl) fset1wi(etl2-4) 短回波鏈fset2wi (etl5-10) 中等長度回波鏈fset2wi (etl10-20) 長回波鏈fset2wi (etl20),fse序列的分類,(1)fse-t1wi序列,由于se-t1wi圖像質(zhì)量好,對比佳,時(shí)間不太長,因而仍是臨床上最常用的t1wi序列。fse-t1wi在臨床上相對較少使用。 fse-t1wi的etl常為2-4 臨床應(yīng)用: 脊柱脊髓 四肢關(guān)節(jié) 心臟成像 盆腔成像,fse-t1wi的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn):

9、比se-t1wi快速,甚至可以屏氣掃描,缺點(diǎn): 由于回波鏈的存在,圖像受t2污染,t1對比降低 與gret1wi相比速度還不夠快,屏氣掃描23秒,etl=3,fse-t1wi的應(yīng)用,fse-t1wi的應(yīng)用,(2)短etl的fse-t2wi,etl=5-10 優(yōu)點(diǎn):快速(2-7分)、t2對比與se序列相近 缺點(diǎn):運(yùn)動偽影(胸腹部) 臨床應(yīng)用(當(dāng)es較長時(shí),es15ms): 顱腦常規(guī)t2wi 呼吸觸發(fā)或?qū)Ш交夭╰2wi序列用于腹部成像 盆腔 骨關(guān)節(jié),(3)中etl的fse-t2wi,etl10-20 優(yōu)點(diǎn): 掃描速度快(1-5分鐘) 缺點(diǎn): t2對比不及se或短回波鏈的fse-t2wi 但當(dāng)es較

10、小時(shí)其t2對比仍可滿足臨床需求 運(yùn)動偽影,臨床應(yīng)用 老機(jī)型或低場機(jī),es較大時(shí) 重點(diǎn)顯示解剖結(jié)構(gòu)的部位(如脊柱、骨關(guān)節(jié)) 本身t2對比較好的器官(如前列腺) 新機(jī)型,es較短時(shí),是全身最常用的t2wi 顱腦 腹部及盆腔 脊柱脊髓 骨關(guān)節(jié)軟組織,fset2wi,etl20 有效te常大于100ms 優(yōu)點(diǎn):成像快(20-30s),可屏氣掃描 缺點(diǎn):t2對比較差;屏氣不好者仍有偽影,(4)長etl的fse-t2wi,臨床應(yīng)用 胸腹部的屏氣t2wi 在肝臟用于囊性、實(shí)性病變的鑒別診斷 3d 水成像 其他需要重t2加權(quán)的部位,tse-t2wi, etl=29 ,屏氣23秒,常規(guī)選擇中短etl中等t2權(quán)重

11、(te=70-90ms) 必要時(shí)加掃長etl長te屏氣序列(te=120-150ms),呼吸觸發(fā)te=84ms,屏氣te=152ms,single shot fse(ss-fse) 不同公司的名稱 siemensss-tse philips ssh-tse ge ss-fse,3、單次激發(fā)fse,fse,ss-fse,一次90度脈沖激發(fā)后利用連續(xù)的聚焦脈沖采集填充k空間所需的全部回波信號 只能用于t2wi,不能進(jìn)行t1wi 成像參數(shù) tr:無窮大;部分設(shè)備上設(shè)置的tr多為時(shí)間順序上相鄰兩層采集開始點(diǎn)的時(shí)間間隔 te:通常采用很長的te 為降低sar值,聚焦脈沖角度常縮小到120-160度,單次

12、激發(fā)fse,單次激發(fā)fse聚焦脈沖角度需降低,單次激發(fā)fse所謂 “tr”,優(yōu)點(diǎn):快速(單層圖像采集1秒以內(nèi)) 缺點(diǎn):軟組織t2對比差,t2加權(quán)太重,除較純的水外,其他組織的信號幾乎完全衰減 用途:水成像,尤其是mrcp、mrm,單次激發(fā)fse的特點(diǎn)和應(yīng)用,ss-fse,一次投射成像mrcp tr無窮大,te1100ms 掃描時(shí)間1秒,神經(jīng)源性膀胱,ss-fse,一次投射成像mrm tr無窮大,te1100ms 掃描時(shí)間5秒,半傅立葉技術(shù)+單次激發(fā)技術(shù)+快速自旋回波 優(yōu)點(diǎn): 快速(1秒以內(nèi)) 有效te較短( 5t1),至少與t2wi的tr一樣長。,ir序列的優(yōu)點(diǎn):t1對比很好 ir序列的缺點(diǎn):

13、掃描時(shí)間很長(長tr) 臨床應(yīng)用 增加t1對比,特別是腦灰白質(zhì)對比 stir脂肪抑制 t1wi,不宜用于增強(qiáng)掃描,ir t1wi te選擇最短(全回波) tr大于2000ms 0.5t以下的設(shè)備,ti應(yīng)設(shè)置在400-600ms 1.5t的設(shè)備上,ti應(yīng)該設(shè)置在700900ms 3.0t的設(shè)備上,ti應(yīng)該設(shè)置在8001000ms stir脂肪抑制 t1wi te選擇最短(全回波) tr大于2000ms 0.5t以下的設(shè)備,ti設(shè)置在90-140ms 1.5t的設(shè)備上,ti設(shè)置在150170ms 3.0t的設(shè)備上,ti設(shè)置在170190ms,ir序列的對比參數(shù),ir-t1wi, 冠狀面 phili

14、ps公司,ir-t1wi,橫斷面 siemens公司,se-t1wi橫斷面 siemens公司,siemenstir philips ir-tse ge ir-fse,tir turbo inversion recovery,5、快速翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列,siemenstir / tirm philips ir-tse / tir ge ir-fse / fir,tir turbo inversion recovery,2、快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列,ti,有效te,tr,快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列結(jié)構(gòu),快速自旋回波,ir-fse=180度反轉(zhuǎn)脈沖+fse,time (ms),180度脈沖后的縱向弛豫,mz,脂肪,水,肝

15、臟組織,選擇不同ti抑制不同的組織,ir-tse可采用不同的ti選擇性地抑制一定t1值的組織信號,tr足夠長的前提下(tr5t1),抑制某種組織信號的ti值等于該組織t1的69(70),抑制脂肪的ti225ms70%157.5ms,抑制純水的ti3500ms702500ms,選擇不同ti抑制不同的組織,脂肪抑制 (short ti inversion recovery, stir ) t2wi 黑水作用(fluid attenuated inversion recovery, flair)-t2-flair 雙反轉(zhuǎn)及三反轉(zhuǎn)ir-fse序列 ir-fse t1wi-t1-flair,ir-fse

16、序列的臨床應(yīng)用,用于脂肪抑制 低場設(shè)備 偏中心部位(如肩關(guān)節(jié)等) 形態(tài)不規(guī)則的部位(如頸部軟組織) 對比參數(shù)(骨關(guān)節(jié)為例) tr一般大于2000ms,至少大于1500ms etl=5-15 有效te=40-80ms 3.0 t:ti=150180ms 1.01.5 t:ti=150170ms 0.5t以下:ti=90140ms,(1)stir t2wi,stir-tse-t2wi,stir,tirt2wi stir ti150ms tr6000ms etl11 te90ms matrix256192 nex2 ta3分30秒,用于純水樣成分的抑制 顱腦最常用 暴露被腦脊液掩蓋的病灶 初步判斷病

17、灶的t1值是否接近于純水 增強(qiáng)后flair 對比參數(shù)(骨關(guān)節(jié)為例) 有效te=100-120ms etl=20-40(ge設(shè)備無需用戶設(shè)置,根據(jù)有效te設(shè)備自動設(shè)置) ti 3.0 t:22002800ms 1.01.5 t:20002500ms 0.5t以下:18002000ms tr一般大于4倍ti,至少大于3倍ti,(2)t2-flair,flair序列,tse-t2wi,flair (tir),ti=2500ms,t2wi與t2 flair序列的比較,fse-t2wi,flair (tir),se-t1wi增強(qiáng),(3)雙反轉(zhuǎn)或三反轉(zhuǎn)fir,一般的fir序列每執(zhí)行一次只使用1個(gè)180反轉(zhuǎn)

18、預(yù)脈沖 可以在序列每執(zhí)行一次使用2個(gè)或3個(gè)180反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖,被稱為雙反轉(zhuǎn)或三反轉(zhuǎn)脈沖技術(shù) 利用這種技術(shù)可以依據(jù)ti值的不同選擇性抑制2種或3種組織的信號,多反轉(zhuǎn)fir序列的應(yīng)用,腦白質(zhì)/灰質(zhì)分離成像(雙反轉(zhuǎn)) 心臟及血管黑血成像(雙反轉(zhuǎn)) 心臟及血管黑血成像+脂肪抑制(三反轉(zhuǎn)),雙反轉(zhuǎn)fir序列進(jìn)行腦灰白質(zhì)分離成像,腦白質(zhì)圖成像參數(shù): tr=14450ms,ti1=3700ms,ti2=525ms,te20ms; 腦灰質(zhì)圖成像參數(shù): tr=10500ms,ti1=3400ms,ti2=325ms,te20ms。,飛利浦3.0t掃描機(jī),雙反轉(zhuǎn)/三反轉(zhuǎn)心臟黑血成像,雙反轉(zhuǎn)黑 血,三反轉(zhuǎn)黑血 + 壓

19、脂,t1wi,pdwi,t2wi,(4)t1-flair,fir t1wi ir+短回波鏈fse 利用ir預(yù)脈沖增加t1對比 fse采集縮短了采集時(shí)間 t1對比高于se但低于ir 對比參數(shù) ti 700-900ms(3.0t) 650-750ms(1.5t) 450-500ms(0.3t) tr2.5-3倍ti 太長和太短的tr都會影響水信號的抑制 te盡量短( 20ms),ir t1wi,fir t1wi,se t1wi,t1-flair的組織對比,三、梯度回波類序列,gre序列是最常用的快速成像序列之一,利用梯度場的反向切換產(chǎn)生回波,它的序列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:短tr和小偏轉(zhuǎn)角(90),se,gr

20、e,利用小角度激發(fā) 更短的tr和te,siemensflash fast low angle shot philips ffe fast field echo ge spgr spoiled gradient recalled acquisition in steady state,1、擾相gre序列,在每個(gè)回波采集后,利用一個(gè)高強(qiáng)度的擾相梯度使殘留的橫向磁化矢量失相位。,(1)、擾相gre-t1wi,腹部屏氣擾相gre-t1wi 擾相gre-2d, 擾相gre-3d mra 超快速擾相gre-3d 對比增強(qiáng)mra 骨關(guān)節(jié)擾相gre-2d, 擾相gre-3d-t1wi,a、腹部屏氣擾相gre-

21、t1wi,臨床上最常用的腹部快速t1wi序列 掃描參數(shù): tr 80-150ms te 4.2ms左右(1.5t) 激發(fā)角度:60-90度 優(yōu)點(diǎn): 掃描速度快 組織t1對比好 缺點(diǎn): 屏氣不好有偽影,臨床應(yīng)用: 常規(guī)上、中腹部t1wi(肝膽胰脾腎) 抑脂掃描清楚顯示胰腺 動態(tài)增強(qiáng)掃描,擾相gre-t1wi用于肝臟平掃和動態(tài)強(qiáng)化,擾相gre-t1wi肝臟動態(tài)增強(qiáng)掃描,擾相gre-t1wi平掃,擾相gre-t1wi 動態(tài)增強(qiáng)動脈期,擾相gre-t1wi顯示膽固醇性結(jié)石,脂肪抑制擾相gre-t1wi清楚顯示胰腺,擾相gre-t1wi,擾相gre-t1wi + fs,擾相gre-t1wi顯示腎臟病變,

22、b. 擾相gre序列mra,tof-mra或pc-mra tr20-40ms te7ms 2d或3d,3d-tof mra,t2加權(quán)像,t1加權(quán)像,2d-pc mra,3d-tof hr-mra,腦血管畸形(a-vm),c. 擾相gre-3d 對比增強(qiáng)mra,極短的tr、te tr: 3-10ms te: 1-3ms 極快的掃描速度 6-25秒采集15-50層,可進(jìn)行屏氣掃描 可采用減影技術(shù)減低背景信號,3d hr ce mra,sense nv coil-8 sense 3 centra pixel size 0.45x0.45x0.45mm slice nr 180 tr 5.4ms te

23、 2.1ms st 142”,high spatial resolution,正常手ce-mra,雷若氏病,d. 擾相gre-t1wi顯示關(guān)節(jié)軟骨,(2)、擾相梯度回波t2*wi,成像參數(shù): tr 300-800ms te 1540ms 激發(fā)角度30度 臨床應(yīng)用: 椎間盤病變 半月板病變 陳舊出血病變,優(yōu)點(diǎn): 成像速度快 對關(guān)節(jié)軟骨、半月板、椎間盤顯示較好 有利于陳舊出血的顯示 缺點(diǎn): 對其他結(jié)構(gòu)顯示欠佳 對磁場不均勻比較敏感,彌漫性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥,fse t2wi,gre t2*wi,擾相gre-t2*w用于脊柱,頸椎間盤橫斷面顯示較好 胸、腰椎間盤顯示不如tse-t2wi序列 椎管內(nèi)結(jié)構(gòu)顯示不如tse-t2wi序列,特別是矢狀面,siemens open 0.2t 擾相gre-2d-t2*wi tr640ms te36ms flip angle20,擾相gre-t2*wi顯示半月板,半月板病變顯示最敏感 應(yīng)與se、tse相結(jié)合 關(guān)節(jié)軟骨也呈高信號,但與關(guān)節(jié)液重疊,因而顯示關(guān)節(jié)軟骨應(yīng)采用擾相gre-t1wi+脂肪抑制,半月板破裂,si

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