影像檢查技術(shù)學(xué)課件：磁共振成像原理123節(jié)

1、MR檢查技術(shù),MRI檢查技術(shù),一.常用脈沖序列及其應(yīng)用 二. 成像參數(shù)的選擇 三. 流動(dòng)現(xiàn)象的補(bǔ)償技術(shù) 四. 偽影的補(bǔ)償技術(shù) 五. MR對(duì)比劑的應(yīng)用 六. MR檢查的安全要求 七. 人體各解剖部位MR檢查 技術(shù),八. MR檢查技術(shù)的特殊臨床應(yīng)用 MRA的臨床應(yīng)用 心臟MR檢查 MR水成像技術(shù)及其臨床應(yīng)用 MRS及其臨床應(yīng)用 FMRI SWI技術(shù)及臨床應(yīng)用 九. 3.0T檢查技術(shù)簡介,補(bǔ)充內(nèi)容:MR成像設(shè)備及成像原理,磁共振成像設(shè)備及原理,磁共振概述及發(fā)展史 硬件系統(tǒng)基本知識(shí) 磁共振成像物理基礎(chǔ),共 振 ？-自然界普遍現(xiàn)象,條件 頻率一致 實(shí)質(zhì) 能量傳遞,能量從一個(gè)震動(dòng)著的物體傳遞到另一個(gè)物體，

2、而后者以前者相同的頻率震動(dòng)。,核磁共振（NMR）概念,簡稱磁共振 MR- Magnetic Resonance 是物質(zhì)原子核磁矩在外磁場(chǎng)的作用下能級(jí)發(fā)生分裂，并在外加射頻磁場(chǎng)的能量作用下產(chǎn)生的能級(jí)躍遷的核物理現(xiàn)象。 廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域 （液體、固體、磁共振成像）。,磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging MRI）,概念：簡稱磁共振電子計(jì)算機(jī)斷層掃描術(shù)，是利用原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)生共振所產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)圖像重建的一種影像技術(shù)。,核磁共振發(fā)展史,1946年：Bloch與Purcell發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象 1973年： Lauterbur發(fā)表了兩個(gè)充水試管NMR圖像 1974年： L

3、auterbur等獲得活鼠的NMR圖像 1978年：Mallard等獲得了第一幅人體頭、胸和腹部NMR圖像。 1980年：MRI裝備商品化,硬件系統(tǒng)基本知識(shí),醫(yī)用磁共振成像儀通常由主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備等五部分構(gòu)成。,主磁體分類,永磁型 電磁型（常導(dǎo)型、超導(dǎo)型）。,永磁型：由多個(gè)稀土永磁材料拼接而成，場(chǎng)強(qiáng)低小于0.5T，均勻度及穩(wěn)定性較差。多見于低場(chǎng)強(qiáng)開放式MRI儀，磁力線沿上下方向分布與受檢者的身體長軸垂直。,電磁型：由導(dǎo)線繞成的線圈和磁介質(zhì)構(gòu)成。根據(jù)導(dǎo)線材料不同分為常導(dǎo)磁體和超導(dǎo)磁體。前者采用普通材料（如銅）等，耗能大，已被永磁型和超導(dǎo)磁體取代。后者采用超導(dǎo)材

4、料制成，呈圓筒形，磁力線沿水平方向分布與受檢者的身體長軸平行。場(chǎng)強(qiáng)高1.0T以上，均勻度及穩(wěn)定性較高。,主磁體主要性能指標(biāo),磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)均勻度、穩(wěn)定性及主磁體的長度和有效檢查孔徑。 磁場(chǎng)強(qiáng)度：采用高斯（Gauss G）或特斯拉（Tesla T）來表示。1T=10000G。 低場(chǎng)機(jī)：0.5T以下；中場(chǎng)機(jī)：0.5-1.0T； 高場(chǎng)機(jī)：1.0-2.0T；超高場(chǎng)機(jī)：大于2.0T。,磁場(chǎng)均勻度：是指在一定的容積范圍內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度的均一性即單位面積內(nèi)通過的磁力線數(shù)目的一致性。通常以主磁場(chǎng)強(qiáng)度的百萬分之幾（ppm）數(shù)值作為磁場(chǎng)強(qiáng)度偏離的單位。ppm越小代表磁場(chǎng)均勻性越好。 勻場(chǎng)技術(shù)：無源勻場(chǎng)和有源勻場(chǎng)。,磁體

5、穩(wěn)定性：指主磁場(chǎng)強(qiáng)度及其均勻度的變化，也稱之為磁場(chǎng)漂移。分為熱穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性。 主磁體的長度和有效檢查孔徑：長度一般為140-175CM，永磁型孔徑大約40CM，高場(chǎng)機(jī)大約為60CM。西門子最新推出長度為125CM孔徑為70CM。,梯度系統(tǒng),結(jié)構(gòu)：梯度線圈、梯度放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、梯度控制器、梯度冷卻裝置等。 作用：產(chǎn)生線性變化的梯度磁場(chǎng)；空間定位編碼；產(chǎn)生MR回波；施加擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)；流動(dòng)液體的流速相位編碼等。,梯度系統(tǒng)主要性能指標(biāo),包括梯度磁場(chǎng)、梯度切換率、梯度線性。 梯度磁場(chǎng)：指單位長度內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度的差 別，用MT/M來表示。 梯度切換率：指單位時(shí)間及單位長度內(nèi)的梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量。用

6、MT/M.MS來表示。 爬升時(shí)間：線圈通電后梯度磁場(chǎng)達(dá)到最大強(qiáng)度所需時(shí)間。,射頻系統(tǒng),結(jié)構(gòu)：射頻發(fā)生器、射頻放大器、射頻線圈等。 射頻線圈作用和分類：發(fā)射射頻脈沖和接收信號(hào)作用。分為發(fā)射線圈和接收線圈。 相控陣線圈：由多個(gè)子線圈單元構(gòu)成，同時(shí)需有多個(gè)數(shù)據(jù)采集通道與之相匹配。一般都在8個(gè)以上（16、32）。目前主要有兩種：密集型相控陣線圈和全景一體化線圈。,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與磁共振控制系統(tǒng)（譜儀系統(tǒng)） 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制著射頻脈沖激發(fā)、信號(hào)采集、數(shù)據(jù)運(yùn)算和圖像顯示等功能。 譜儀系統(tǒng)：掃描控制系統(tǒng)SCP、觸發(fā)和定位控制系統(tǒng)TRF、序列相關(guān)調(diào)控系統(tǒng)SRF、發(fā)射射頻控制器IRF、數(shù)值濾

7、波器DRF、采樣處理子系統(tǒng)APS、重建處理器Reflex AP等。,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備,其他輔助設(shè)備：檢查床及定位系統(tǒng)、液氦及水冷卻系統(tǒng)、空調(diào)、圖像傳輸存儲(chǔ)及膠片處理系統(tǒng)、生理監(jiān)控儀器等。,磁共振物理現(xiàn)象基本原理,原子結(jié)構(gòu),原子由原子核和電子構(gòu)成；原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。,原子核有哪些特性？,帶電（正電） 自旋 ( Spin ) ：繞著自身的軸旋轉(zhuǎn)，與 質(zhì)子和中子的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)有關(guān) 產(chǎn)生的磁場(chǎng)稱為核磁，由磁矩（磁化矢量）來表示，是一種矢量既有大小又有方向,原子核自旋產(chǎn)生核磁,地磁、磁鐵、核磁示意圖,質(zhì)子為偶數(shù)，中子為偶數(shù),質(zhì)子為奇數(shù)，中子為奇數(shù) 質(zhì)子為奇數(shù)，中子為偶數(shù) 質(zhì)子為偶數(shù)，中子為奇數(shù)

8、,產(chǎn)生核磁,不產(chǎn)生核磁,所有的原子核都可產(chǎn)生核磁嗎？,原子核具備磁性的條件,含奇數(shù)質(zhì)子或中子；或者說質(zhì)子和中子不成對(duì)的原子核，如1H（氫）、 13C （碳）、31P（磷）、 19F（氟）等。,MRI使用和研究最多為氫原子,原因：,氫質(zhì)子的平時(shí)狀態(tài),人體內(nèi)氫質(zhì)子群的各個(gè)質(zhì)子以任意方向自旋，各個(gè)方向的磁矩互相抵消，整個(gè)人體不顯磁性。,人體進(jìn)入主磁體發(fā)生了什么？,兩種狀態(tài)： 1、能量分裂（玻爾茲曼分布）：氫原子核重新排列。,2、進(jìn)動(dòng)或旋進(jìn)（類似陀螺運(yùn)動(dòng)） 質(zhì)子在沿自身軸旋轉(zhuǎn)同時(shí)又繞著主磁場(chǎng)作圓周運(yùn)動(dòng)。具有一定的頻率和角速度 。磁化矢量方向并非絕對(duì)平行于主磁場(chǎng)方向。,進(jìn)動(dòng),凈磁化矢量,磁場(chǎng)與磁化矢量的

9、關(guān)系,進(jìn)入主磁場(chǎng)后人體被磁化了，產(chǎn)生縱向宏觀磁化矢量 不同的組織由于氫質(zhì)子含量的不同，宏觀磁化矢量也不同 磁共振不能檢測(cè)出縱向磁化矢量,？,如何才能產(chǎn)生橫向宏觀磁化矢量？,施加射頻脈沖（無線電波）：激發(fā)人體內(nèi)的氫質(zhì)子使低能的質(zhì)子獲能進(jìn)入高能狀態(tài)發(fā)生共振現(xiàn)象。這種射頻脈沖的頻率必須與氫質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率相同。,射頻脈沖激發(fā)后的效應(yīng)是使宏觀磁化矢量發(fā)生偏轉(zhuǎn) 射頻脈沖的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間決定射頻脈沖激發(fā)后的效應(yīng),低能量,中等能量,高能量,90射頻脈沖,90度脈沖激發(fā)使質(zhì)子發(fā)生共振，產(chǎn)生最大的旋轉(zhuǎn)橫向磁化矢量，這種旋轉(zhuǎn)的橫向磁化矢量切割接收線圈，MR儀可以檢測(cè)到信號(hào)。,無線電波激發(fā)后，人體內(nèi)宏觀磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)了90度

10、，MRI可以檢測(cè)到人體發(fā)出的信號(hào) 氫質(zhì)子含量高的組織縱向磁化矢量大，90度脈沖后磁化矢量偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)的宏觀橫向矢量越大，MR信號(hào)強(qiáng)度越高。 此時(shí)的MR圖像可區(qū)分質(zhì)子密度不同的兩種組織,要點(diǎn),檢測(cè)到的僅僅是不同組織氫質(zhì)子含量的差別，對(duì)于臨床診斷來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 我們總是在90度脈沖關(guān)閉后過一定時(shí)間才進(jìn)行MR信號(hào)采集。,問題？,無線電波激發(fā)使磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)90度，關(guān)閉無線電波后，磁場(chǎng)又慢慢回到平衡狀態(tài)（縱向),射頻線圈關(guān)閉后發(fā)生了什么？,Relaxation,弛豫,放松、休息,射頻脈沖停止后，在主磁場(chǎng)的作用下，橫向宏觀磁化矢量逐漸縮小到零，縱向宏觀磁化矢量從零逐漸回到平衡狀態(tài)，這個(gè)過程稱為核磁弛豫

11、。 核磁弛豫又可分解為兩個(gè)部分： 橫向弛豫 縱向弛豫,橫向弛豫,也稱為T2弛豫，簡單地說，T2弛豫就是橫向磁化矢量減少的過程。 原因：質(zhì)子群失相位 質(zhì)子周圍磁環(huán)境隨機(jī)波動(dòng) 主磁場(chǎng)不均勻,用T2時(shí)間或T2值來描述組織T2弛豫的快慢,T2時(shí)間或T2值：橫向磁化矢量衰減到其原來值37時(shí)所需要的時(shí)間。,不同的組織橫向弛豫速度不同（T2值不同）,縱向弛豫,也稱為T1弛豫，是指90度脈沖關(guān)閉后，在主磁場(chǎng)的作用下，縱向磁化矢量開始恢復(fù)，直至恢復(fù)到平衡狀態(tài)的過程。 原因：高能的質(zhì)子釋放能量 用T1時(shí)間或T1值來描述組織T2弛豫的快慢,不同組織有不同的T1弛豫時(shí)間,T1時(shí)間或T1值：縱向磁化矢量恢復(fù)到其原來值6

12、3時(shí)所需要的時(shí)間。,人體各種組織的T2弛豫要比T1弛豫快得多,T1T2,T1、 T2值的意義,各種組織的固有特性 利用這種特性進(jìn)行圖像加權(quán)成像 T1加權(quán)成像（T1WI）、T2加權(quán)成像（T2WI）、質(zhì)子密度加權(quán)成像（PDWI）,磁共振“加權(quán)成像”,T1WI,T2WI,PD,所謂的加權(quán)就是“重點(diǎn)突出”的意思 T1加權(quán)成像（T1WI）-突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別 T2加權(quán)成像（T2WI）-突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別 質(zhì)子密度加權(quán)成像（PD）突出組織氫質(zhì)子含量差別,何為加權(quán)？,加權(quán)成像由一系列的脈沖序列來調(diào)控,射頻脈沖,常用脈沖序列及其應(yīng)用,第一節(jié),脈沖序列的概念 在磁共振成像過程中采用組

13、合式的多個(gè)脈沖先后依次進(jìn)行激發(fā)，這種脈沖組合稱為脈沖序列。,何為脈沖序列？,脈沖序列的作用,控制著系統(tǒng)施加射頻脈沖、梯度和數(shù)據(jù)采集的方式， 決定圖像的加權(quán)、圖像質(zhì)量以及對(duì)病變顯示的敏感性。,脈沖序列的結(jié)構(gòu),射頻脈沖 層面選擇梯度場(chǎng) 相位編碼梯度場(chǎng) 頻率編碼梯度場(chǎng)（讀出梯度場(chǎng)） 信號(hào)。,FID,回波,SE脈沖序列圖,重復(fù)時(shí)間（ Repetition time TR）：各次重復(fù)射頻脈沖之間的時(shí)間間隔。 TR控制著縱向弛豫恢復(fù)的程度，決定圖像的T1加權(quán)程度（T1對(duì)比），短TR能突出組織間的T1對(duì)比。,脈沖序列常用參數(shù),脈沖序列常用參數(shù),2. 回波時(shí)間（ echo time TE）：指從第一個(gè)RF脈沖

14、到回波信號(hào)產(chǎn)生所需要的時(shí)間。 TE控制著橫向弛豫衰減的程度，決定圖像的T2加權(quán)程度（T2對(duì)比），長TE能突出組織間的T2對(duì)比。,脈沖序列常用參數(shù),3反轉(zhuǎn)時(shí)間（ time of inversion TI）：是指反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列中180反轉(zhuǎn)脈沖與90激勵(lì)脈沖之間的時(shí)間間隔。 4翻轉(zhuǎn)角：在RF脈沖的激勵(lì)下，宏觀磁化強(qiáng)度矢量偏離的角度稱為翻轉(zhuǎn)角。常用的翻轉(zhuǎn)角有90和180兩種。在快速成像序列中，采用小角度激勵(lì)技術(shù)，其翻轉(zhuǎn)角小于90。,脈沖序列常用參數(shù),5. 信號(hào)激勵(lì)次數(shù)（NEX）： 又指每次相位編碼時(shí)收集信號(hào)的次數(shù)。信號(hào)采集次數(shù)取的越大，所需掃描時(shí)間就越長。,脈沖序列的種類,脈沖序列的種類：種類很多，

15、臨床常用的有三種：自旋回波（SE）脈沖序列；反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）脈沖序列；梯度回波（GRE）脈沖序列。 各廠家命名不同,脈沖序列名稱對(duì)照,通用電氣 飛利浦 西門子 自旋回波 SE spin echo spin echo 快速自旋回波 FSE TSE TSE 梯度回波 GRE GRE GRE 相干梯度回波 GRASS T2FFE FISP 擾相梯度回波 SPGR T1FFE FLASH MPGR,一、自旋回波（SE）脈沖序列,類型 ：標(biāo)準(zhǔn)單回波脈沖序列（常規(guī)SE脈沖序列）；標(biāo)準(zhǔn)雙回波和多回波脈沖序列；快速自旋回波（FSE）脈沖序列；多層面SE（MSE）脈沖序列等。 常用：常規(guī)SE脈沖序列快速自旋回波

16、（FSE）脈沖序列。,1、常規(guī)SE脈沖序列,序列過程：90RF激勵(lì)脈沖180復(fù)相 位脈沖產(chǎn)生自旋回波信號(hào)。 重復(fù)時(shí)間（TR）: 從90脈沖開始至下一次90脈沖的時(shí)間間隔。 回波時(shí)間（ TE）：從90脈沖開始至獲取回波的時(shí)間間隔。,180復(fù)相位脈沖作用,背景：90脈沖后自由感應(yīng)衰減（FID） 消除了主磁場(chǎng)不均勻引起的失相位 使失相的質(zhì)子相位重聚 產(chǎn)生自旋回波,參數(shù)與圖像加權(quán)關(guān)系,短TR短TE決定T1WI （TR2000ms； TE80 ms）,長TR短TE決定PDWI,（ TR2000ms；TE30ms）,常規(guī)SE脈沖序列優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn): 圖像質(zhì)量高；用途廣；可獲得對(duì)顯示病變敏感的真正T2WI。

17、缺點(diǎn)：掃描時(shí)間相對(duì)較長。 （掃描時(shí)間=TR相位編碼次數(shù)激勵(lì)次數(shù)（NEX）,常規(guī)SE脈沖序列應(yīng)用價(jià)值,臨床用途最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)成像序列，適用于絕大多數(shù)MRI檢查。 T1WI具有較高的信噪比（signal to noise ratio SNR），適于顯示解剖結(jié)構(gòu)，也是增強(qiáng)檢查的常規(guī)序列。 T2WI易于顯示水腫和液體，有利于顯示病變； PDWI?？奢^好地顯示出血管結(jié)構(gòu),T1WI,T2WI,2、快速自旋回波（FSE）脈沖序列,序列過程： 90RF激勵(lì)脈沖180復(fù)相位脈沖產(chǎn)生自旋回波信號(hào)180復(fù)相位脈沖產(chǎn)生自旋回波信號(hào)n個(gè)。在一個(gè)TR期間內(nèi)，由多次180脈沖組成回波鏈（echo train），180脈沖次數(shù)

18、稱為回波鏈長度（echo train length; ETL）或快速系數(shù)（turbo factor）。,FSE序列的分類,根據(jù)回波鏈的長短及臨床應(yīng)用情況分為四種：FSET1WI序列（5）；短ETL的FSE序列（5-10）；中等ETL的FSE序列（10-20）；長ETL的FSET2WI序列（20-64）。,優(yōu)點(diǎn)：掃描時(shí)間顯著縮短（掃描時(shí)間=TR相位編碼次數(shù)NEX/ETL）；T2信號(hào)成分增加，易于顯示病變。 缺點(diǎn)：流動(dòng)和運(yùn)動(dòng)偽影增加；在T2WI上脂肪信號(hào)高難與水腫鑒別；ETL大時(shí)信號(hào)成份復(fù)雜，圖像模糊；磁敏感效應(yīng)降低對(duì)出血不敏感。 與SE 區(qū)別主要是T2加權(quán)脂肪信號(hào)高。,FSE脈沖序列優(yōu)缺點(diǎn),FS

19、E的衍生序列,快速恢復(fù)快速自旋回波序列（FRFSE） 單次激發(fā)RARE序列（SSFSE） 半傅里葉采集單次激發(fā)RARE序列（HASTE),二、反轉(zhuǎn)恢復(fù)（ IR ）脈沖序列,分類： 標(biāo)準(zhǔn)反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（IR） 快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（FIR、TIR） 單次激發(fā)快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列 多反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖序列 主要是IR和FIR（TIR）,1、標(biāo)準(zhǔn)反轉(zhuǎn)恢復(fù)（ IR ）脈沖序列,序列過程： 180反轉(zhuǎn)脈沖 90RF激勵(lì)脈沖180復(fù)相位脈沖產(chǎn)生自旋回波信號(hào)。 由于取得的是SE回波又稱為反轉(zhuǎn)恢復(fù)自旋回波（IRSE）序列。,重復(fù)時(shí)間（TR） ：從180反轉(zhuǎn)脈沖開始至 下一次180反轉(zhuǎn)脈沖的時(shí)間間隔。 回波時(shí)間（ TE）：從90

20、激勵(lì)脈沖開始至獲取回波的時(shí)間間隔。 反轉(zhuǎn)時(shí)間（TI）：從180反轉(zhuǎn)脈沖開始至90脈沖開始的時(shí)間間隔。,臨床應(yīng)用,選擇不同的反轉(zhuǎn)時(shí)間（TI）： 主要用于獲取重T1WI（T1-FLAIR），以取得良好的T1對(duì)比。一般選擇中等長度TI（400-800ms）、長TR短TE。 短TI反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列（STIR）。 液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列（FLAIR）。,STIR脈沖序列,原理：是選擇特殊的TI值，恰好使脂肪質(zhì)子的縱向磁化恢復(fù)到-1至+1之中點(diǎn)，即0點(diǎn)時(shí)施加90脈沖，因此在90脈沖后脂肪質(zhì)子無橫向磁化而無信號(hào)產(chǎn)生。 用途：在T1WI中抑制脂肪的短T1高信號(hào)，即脂肪抑制。,FLAIR脈沖序列,其原理與脂肪

21、抑制(STIR)類似， 只是選取TI不同，脂肪的TI短，而水的TI長。 表現(xiàn)為自由水被抑制呈低信號(hào)，而結(jié)合水不被抑制仍為高信號(hào)。 FLAIR用于T2WI和PDWI中抑制腦脊液的高信號(hào)，使與腦脊液相鄰的長T2病變顯示得更清楚。,Case 3 患者男性，59歲。T1 FLAIR示高信號(hào)病變，T2以及T2 FLAIR顯示病變范圍增大,說明病變周圍腦實(shí)質(zhì)水腫明顯。診斷：亞急性出血,Clinical application of Pulse Sequence,IR的應(yīng)用價(jià)值,優(yōu)點(diǎn)是組織的T1對(duì)比效果較好，且信噪比較高；缺點(diǎn)是掃描時(shí)間較長。 臨床上并不廣泛應(yīng)用 可用作STIR和FLAIR，由于掃描時(shí)間長已

22、被快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列取代。,2、快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FIR),又稱為TIR序列或反轉(zhuǎn)恢復(fù)快速自旋回波序列（IR-FSE或IR-TSE） 特點(diǎn)：成像速度加快；與IR相比T1對(duì)比減低；選用不同TI可選擇性抑制不同T1值組織的信號(hào)。 用途： STIR FIR序列； T2-FLAIR序列； FIR-T1WI。,梯度回波（gradient echo GRE）序列又稱為場(chǎng)回波（field echo FE）序列。 分類：常規(guī)GRE序列；穩(wěn)態(tài)GRE脈沖序列（相干GRE脈沖序列；擾相GRE脈沖序列）；快速GRE成像序列等；,三、梯度回波（ GRE ）脈沖序列,1、常規(guī)GRE序列,序列結(jié)構(gòu)：一般由一次90的小角度RF

23、激勵(lì)脈沖和讀出梯度的反轉(zhuǎn)構(gòu)成。 讀出梯度的反轉(zhuǎn)用于克服梯度場(chǎng)帶來的去相位，使質(zhì)子相位重聚產(chǎn)生回波。,常規(guī)GRE序列,重復(fù)時(shí)間（TR）：兩次RF激勵(lì)脈沖之間的時(shí)間間隔。 回波時(shí)間（TE）： RF激勵(lì)脈沖至獲取回波之間的時(shí)間間隔。,參數(shù)與圖象加權(quán)關(guān)系,在GRE序列中，使用不同的參數(shù)和翻轉(zhuǎn)角可獲得三種加權(quán)圖像。翻轉(zhuǎn)角和TR決定T1加權(quán)程度；TE決定T2*加權(quán)程度。 大角度、短TR、短TE獲得T1WI 小角度、長TR、長TE獲得T2*WI 小角度、長TR、短TE獲得PDWI,常規(guī)GRE序列優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用,優(yōu)點(diǎn)：掃描時(shí)間縮短；增加了對(duì)出血的敏 感性；進(jìn)行流動(dòng)血液成像；能量沉積減少。 缺點(diǎn)：信噪比較低；增加

24、了對(duì)外磁場(chǎng)的敏 感性和磁化率偽影。 應(yīng)用：,用于屏氣腹部單層面快速掃描、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描、血管成像、關(guān)節(jié)病等。,常規(guī)GRE序列與常規(guī)SE序列比較,激發(fā)角度：GRE小于90；SE=90 相位重聚：GRE頻率編碼梯度的反轉(zhuǎn)（-GX+GX）；SE=180。 圖像加權(quán)：翻轉(zhuǎn)角度、TR、TE決定GRE圖像加權(quán)；TR、TE決定SE圖像加權(quán)。 T2對(duì)比：GRET2*對(duì)比（無消除外磁場(chǎng)非均勻性）； SE真正T2對(duì)比（消除外磁場(chǎng)非均勻性） GRE比SE掃描時(shí)間明顯縮短。,2、穩(wěn)態(tài)GRE脈沖序列,穩(wěn)態(tài)（static state）GRE序列又稱為重聚焦（ refocused GRE ）序列，屬于廣義的快速GRE序列，是

25、目前GRE類序列的重要組成部分。 優(yōu)勢(shì)：成像速度快；圖像SNR和CNR高臨床適用范圍廣泛（心臟、腹部、血管、關(guān)節(jié)、胎兒及各種功能成像等等）。,穩(wěn)態(tài)GRE脈沖序列,序列特點(diǎn)：使用小于組織T2的TR，產(chǎn)生剩余橫向磁化。經(jīng)過若干TR期間后，使縱向磁化與橫向磁化達(dá)到彼此共存不變穩(wěn)定狀態(tài)。 分類：根據(jù)對(duì)剩余橫向磁化的破壞和利用 擾相GRE序列（不相干、不典型穩(wěn)態(tài)序列） 相干GRE序列（典型穩(wěn)態(tài)序列）,（1）、擾相GRE脈沖序列,目前臨床上應(yīng)用最廣泛的GRE序列 又稱為破壞殘余橫向磁化強(qiáng)度GRE脈沖序列，它是通過RF擾相技術(shù)或梯度擾相技術(shù)消除殘余橫向磁化矢量。 命名:GE公司SPGR(FSPGR);西門子

26、FLASH;飛利浦-T1-FFE。,擾相GRE脈沖序列,RF破壞：包括SPGR、T1FFE、FLASH等序列，獲得T1WI和PDWI。缺點(diǎn)主要是磁敏感偽影增加。 梯度破壞：包括MPGR、FLASH等序列，T2*成分較多。,臨床應(yīng)用,二維擾相GRE腹部屏氣T1WI；二維擾相GRET1WI 雙回波序列用于化學(xué)位移成像；三維擾相GRE用于顱腦T1WI； 流動(dòng)相關(guān)MR血管成像；3D-CEMRA；心臟亮血成像；擾相GRET1WI 用于關(guān)節(jié)軟骨成像；二維擾相GRE T2*WI序列用于大關(guān)節(jié)及出血病變；三維擾相GRE T2*WI序列用于SWI；其他如垂體動(dòng)態(tài)增強(qiáng)及骨軟組織的增強(qiáng)掃描等。,二維擾相GRE腹部屏

27、氣T1WI增強(qiáng)掃描,化學(xué)位移成像,反相位,同相位,同相位,同相位,同相位,同相位,同相位,軟骨損傷,3D FSPGR掃描無間距，用于關(guān)節(jié)軟骨疾病的觀察。,2D或3D FSPGR用于血管的觀察,（2）、相干GRE序列,根據(jù)采集信號(hào)的不同分為： 激勵(lì)后重聚焦：GRASS、FISP、FFE 激勵(lì)前重聚焦：SSFP、PSIF、T2-FFE 全部重聚焦：FIESTA、 true FISP、 Balance-FFE,激勵(lì)后重聚焦,結(jié)構(gòu)：30-45度RF脈沖、讀出梯度的反轉(zhuǎn)、相位重繞梯度。 獲取T2*WI，用于血管、關(guān)節(jié)、半月板成像 優(yōu)點(diǎn)：掃描時(shí)間短； 缺點(diǎn)：SNR低；偽影多。 較少用,激勵(lì)前重聚焦,特點(diǎn)：

28、讀出梯度正、負(fù)極性的時(shí)間順序與GRASS相反。獲取的是重T2WI。 用于腦脊液流動(dòng)的研究、內(nèi)耳成像、脊髓成像、介入性MRI等。 缺點(diǎn)：SNR低；偽影多。 較少用,全部重聚焦平衡式SSFP（ balance SSFP ）,原理：在層面選擇、相位編碼、讀出方向上均施加一個(gè)與相應(yīng)的空間編碼梯度場(chǎng)大小相同，方向相反的梯度場(chǎng)，使SSFP-Refocused達(dá)到真正的穩(wěn)態(tài)。 命名：GE公司FEISTA 西門子True FISP 飛利浦B-FFE,序列,優(yōu)點(diǎn)： 器官間結(jié)構(gòu)顯示好 液體包括流動(dòng)血液顯示為很高信號(hào) 液體與軟組織間對(duì)比好 成像速度快 缺點(diǎn)： 軟組織T2對(duì)比差 磁化敏感偽影,很短的TR、TE和很大的

29、翻轉(zhuǎn)角 TR:2-6ms TE:1-3ms 翻轉(zhuǎn)角：40-80度 對(duì)比決定于T2*/T1,balance SSFP臨床應(yīng)用,心臟結(jié)構(gòu)成像; 冠脈成像 大血管病變的檢查 利用3D balance SSFP 序列進(jìn)行水成像如內(nèi)耳及脊髓造影 膽道及門靜脈的病變檢查 尿路占位性病變檢查 胃腸道占位性病變檢查,耳蝸前庭神經(jīng),左肝癌。True FISP序列清晰顯示門靜脈瘤栓,GE公司FEISTA,平面回波成像技術(shù)（EPI echo planar imagining）,EPI是目前最快的MRI技術(shù)，它在一次RF激發(fā)后在極短的時(shí)間內(nèi)（30100ms）連續(xù)采集一系列回波信號(hào)，用于重建一個(gè)平面MR圖像。其與SSF

30、SE相似，只不過在RF激發(fā)后用梯度快速振動(dòng)來產(chǎn)生回波鏈。,EPI臨床應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn),EPI 只是一種數(shù)據(jù)采集讀出模式，它可與所有常規(guī)成像序列進(jìn)行組合產(chǎn)生不同的圖像對(duì)比，如SE/EPI等。 應(yīng)用：心臟成像、腹部成像、流動(dòng)成像、功能成像等。 優(yōu)點(diǎn)：掃描時(shí)間極短而圖像 質(zhì)量相當(dāng)高，可最大限度地去除運(yùn)動(dòng)偽影。缺點(diǎn)：對(duì)設(shè)備要求極高如梯度切換率等，尚不能替代常規(guī)成像序列。,小 結(jié),脈沖序列常用的有三種：SE、IR、GRE。 序列結(jié)構(gòu)（脈沖時(shí)序圖） 何謂TR、TE、TI SE：FSE、SSFSE；常規(guī)少用。 IR：STIR、FLAIR。 GRE：SPGR、 balance SSFP 、EPI。常規(guī)少用（T2*

31、WI）。,第二節(jié)成像參數(shù)的選擇,成像參數(shù)的選擇,脈沖序列是由一系列成像參數(shù)構(gòu)成的，了解這些參數(shù)的作用及它們彼此間的相互關(guān)系非常重要 與圖像質(zhì)量有關(guān)的成像參數(shù) 信噪比（SNR）；對(duì)比噪聲比（CNR）；空間分辨率；掃描時(shí)間。,信噪比（SNR）,信號(hào)量與噪聲的比值；信號(hào)量越大SNR越高 噪聲主要來源于磁體內(nèi)的病人和系統(tǒng)的背景噪聲，是不可避免的。 影響信號(hào)量的主要因素包括：成像區(qū)的質(zhì)子密度、體素的大小、TR、TE和翻轉(zhuǎn)角度、平均采集次數(shù)（NEX）、接收帶寬、線圈類型等。,體素與像素 體素（voxel)：代表人體組織的小的體積元，它是一個(gè)空間概念，有長、寬、高等尺寸，通常用體積或容積描述體素大小。體素越

32、大，所包含的質(zhì)子就越多，它的磁共振信號(hào)就越強(qiáng)。 像素（pixel)：圖像的最小單位，一幅圖像是由許多縱橫排列的像素構(gòu)成的一個(gè)矩陣，矩陣的每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)像素。,SNR,體素大小的影響：構(gòu)成MR圖像的基本單位是像素，像素面積=FOV/矩陣，體素容積=像素面積層厚。 SNR與體素容積成正比，容積大的體素則SNR高。FOV、層厚、像素面積與SNR成正比，矩陣大小與SNR成反比。,SNR, 質(zhì)子密度：質(zhì)子密度高則SNR高，反之則SNR低 TR、TE和翻轉(zhuǎn)角：長TR增加SNR，短TR降低SNR；長TE降低SNR，短TE增加SNR。翻轉(zhuǎn)角越大則SNR越高，反之則越小。 平均采集次數(shù)（NEX）：增加NEX則SNR增高，但掃描時(shí)間延長。,SNR, 接收帶寬：是指讀出梯度采樣頻率的范圍，減少接受帶寬則SNR增高。 線圈類型：線圈選用直接影響信號(hào)接收量從而影響S