磁共振成像序列及應用楊正漢

1、MRI序列及其臨床應用,楊正漢衛(wèi)生部北京醫(yī)院放射科北京大學第五臨床醫(yī)學院,磁共振成像的物理學原理磁共振信號快速采集技術磁共振成像序列及其臨床應用,什么是序列（Sequence）?,MR信號與下列因素有關：質(zhì)子密度T1、T2值化學位移相位運動上述每個因素對MR信號的貢獻受RF脈沖的調(diào)節(jié)、所用的梯度以及信號采集時刻的控制。,MR成像過程中，RF脈沖、梯度、信號采集時刻的設置參數(shù)的組合稱為脈沖序列（Pulse Sequen

2、ce）,激發(fā)脈沖預脈沖組織飽和,信號產(chǎn)生Signal Production,FIDSpin EchoGradient Echo,自旋準備Spin Preparation,圖像,,,,脈沖序列的兩個基本組成部分,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Gradient Recall

3、ed Echo, GRE,雜合序列 Hybrid Sequence,脈沖激發(fā)后直接采集自由感應衰減信號,自由感應衰減序列Free Induction Decay，F(xiàn)ID,,自由感應衰減序列自旋回波類序列梯度回波類序列雜合序列,MRI sequence tree,一、自由感應衰減序列,90度脈沖產(chǎn)生最大的橫行磁化矢量，此時采集的MR信號最強，由于T2*衰減，F(xiàn)ID信號衰減很快，大約只有20ms時間對FID進行空間編碼，因而臨床上很

4、少采用。,飽和恢復（部分飽和）序列Saturation RecoveryPartial Saturation,飽和恢復（SR）序列結構示意圖,SR序列一般用于T1WI，TR決定SR序列的T1對比，選擇兩種組織T1值之間的TR能產(chǎn)生較好的T1對比。在1.0T ~ 1.5T的MR機上，SR-T1WI一般TR為400ms~600ms,400高斯場強部分飽和T1WITR=125 ms；TE=20 ms,二、自旋回波類序列,,自旋回波類

5、MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波）RARE（弛豫增強快速采集）SS-RARE（單次激發(fā)RARE）HF-SS-RARE（半傅立葉采集單次激發(fā)RARE）IR（反轉恢復）TIR（快速翻轉恢復）,,,1、自旋回波序列,自旋回波（spin echo，SE）序列,SE序列的特點,目前最常用的T1WI序列組織對比良好，SNR較高，偽影少信號變化容易解釋最常用于顱腦、骨關節(jié)軟組織、脊柱腹部已經(jīng)逐漸被GRE序列取代T2W

6、I少用SE序列（太慢、偽影重）掃描時間2-5分鐘,,SE序列的臨床應用圖片,腕關節(jié)高分辨SE－T1WI,頸椎間盤突出,,左枕葉腦膿腫,SE－T1WI,SE-T1WI增強掃描,,自旋回波類MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波）RARE（弛豫增強快速采集）SS-RARE（單次激發(fā)RARE）HF-SS-RARE（半傅立葉采集單次激發(fā)RARE）IR（反轉恢復）TIR（快速翻轉恢復）,,,2、RARE序列,RARE序列,在臨

7、床上常稱為快速自旋回波TSE（turbo spin echo）(西門子，飛利浦） FSE （fast spin echo）（GE公司）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,SE,FSE,,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

8、波5,回波4,回波3,180°,180°,180°,180°,180°,90°,,,,,,,ES,,,ETL＝5,,,,有效TE,,TR,FSE序列的結構和K空間填充,,,90°,,,,,,,,,,,,,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180°,180°,180°,180°,180°,90°,,,,,

9、,,ES,,,ETL＝5,,,,有效TE,,TR,FSE序列回波鏈中各回波的強度及TE不同,,,100%,時間（ms）,Mxy,,,,,,,,,,TE1,TE2,TE3,TE4,TE5,回波1強度,回波2強度,回波3強度,回波4強度,回波5強度,,FSE序列的特點,快速成像回波鏈中每個回波信號的TE不同 ，從而減低了組織對比FSE序列圖像的模糊效應 脂肪組織信號強度增高 對磁場不均勻性不敏感 能量沉積增加,,ETL越長 成像

10、越快 圖像SNR越低 圖像T2對比越差 圖像的模糊效應越重 脂肪信號越亮 SAR值越高,回波間隙越小 回波間幅度差別越小， 圖像對比增加 圖像模糊效應越輕 脂肪信號越高 在保持對比和模糊效應的前提下，允許的ETL越長 SAR值越高,FSE序列重要參數(shù)改變產(chǎn)生的效果,,根據(jù)回波鏈長度（ETL） FSE－T1WI（ETL＝2-4） 短回波鏈FSE－T2WI （ETL＝5-10） 中等長度回波鏈FSE－T2WI （E

11、TL＝10-20） 長回波鏈FSE－T2WI （ETL>20）FSE的改進序列 FSE-LX Tailored RF 快速恢復FSE（Fast Recovery FSE，F(xiàn)RFSE）,（1）、TSE-T1WI序列,由于SE-T1WI圖像質(zhì)量好，對比佳，時間不太長，因而仍是臨床上最常用的T1WI序列。TSE-T1WI在臨床上相對較少使用。TSE-T1WI的ETL常為2-4臨床應用：脊柱脊髓四肢關節(jié)心臟成像腹部

12、成像（少用）,,TSE-T1WI的優(yōu)缺點,優(yōu)點： 比SE-T1WI快速，甚至可以屏氣掃描,缺點；TE時間較長，圖像受T2污染，T1對比降低與GRE－T1WI相比速度還不夠快,,正常心臟TSE-T1WI,屏氣掃描23秒,ETL=3,脊柱TSE-T1WI,（2）、短ETL的FSE-T2WI,ETL=5-10優(yōu)點：快速(2-7分）、T2對比與SE序列相近缺點：運動偽影（胸腹部）臨床應用：顱腦常規(guī)T2WI呼吸門控T2W

13、I序列用于胸腹部成像，是目前最普遍采用的肝臟快速T2WI序列，其他序列的評價以此序列為參照。,,（3）、中ETL的FSE-T2WI,ETL＝10-20優(yōu)點：掃描速度快（1-5分鐘）缺點：T2對比不及SE或短回波鏈的FSE-T2WI運動偽影,,臨床應用：重點顯示解剖結構的部位（如脊柱、骨關節(jié)）本身T2對比較好的器官（如前列腺）。,FSE-T2WIETL＝15Matrix＝512×256TA＝2分48秒,FSE

14、－T2WIETL＝15, 16,ETL=15, TA=3分49秒,膝關節(jié)后交叉韌帶斷裂,ETL=15, TA=3分49秒,ETL>20有效TE常大于100ms優(yōu)點：成像快(20-30S)，可屏氣掃描缺點：T2對比較差；屏氣不好者仍有偽影,（4）、長ETL的TSE-T2WI,,臨床應用：胸腹部的屏氣T2WI在肝臟用于囊性、實性病變的鑒別診斷呼吸觸發(fā)MRCP,TSE-T2WI, ETL=29 ，屏氣23秒,ETL=23

15、屏氣掃描25秒鑒別囊性病變與實性病變,ETL=29屏氣掃描21秒鑒別囊性病變與實性病變,呼吸觸發(fā)FSE－MRCP（MIP）ETL=24，TR＝4-5呼吸周期，TE=250msTA＝3分44秒,FSE的改進序列在每一次90°脈沖的最后一個回波采集后，施加一個負90°脈沖將殘留的橫向磁化矢量打到縱向主要使FSE T2WI上長T2的結構（如腦脊液）信號強度增高，增加對比主要用于短回波鏈的FSE T2WI

16、在采集層面足夠的情況下可縮短TR,（5）、快速恢復FSE T2WI,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,180度脈沖8個，ETL＝7,,,FSE T2WI,FRFSE T2WI,TR=2000ms，TE=100ms，Matrix＝448×256，ETL=9NEX=2，TA=1′32″，F(xiàn)OV=24cm×18cm,（6）射頻放大器功率增大后對FSE的影響,,,,,

17、,,,,90,,180,180,180,180,180,90,,,,90,,180,90,,180,,180,,180,,180,ES: 12-20ms,7-15 ms,,,90°,,,,,,,,,,,,,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180°,180°,180°,180°,180°,90°,,,,,,,ES,,,ETL＝5,,,,有效TE,,TR,,,10

18、0%,時間（ms）,Mxy,,,,,,,,,,TE1,TE2,TE3,TE4,TE5,回波1強度,回波2強度,回波3強度,回波4強度,回波5強度,,（7）、Tailored RF,,90°,,,,,,,,,,,,,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,180°,180°,180°,180°,180°,90°,,Tailored RF:減少模糊效應,90°,

19、,,,,,,,,回波1,回波2,回波5,回波4,回波3,145°,160°,170°,175°,180°,90°,,,,,,Tailored RF:減少模糊效應（特別是FSE T1WI和PD）,,PD without TRF,PD with TRF,自旋回波類MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波）RARE（弛豫增強快速采集）SS-RARE（單次激發(fā)RARE）H

20、F-SS-RARE（半傅立葉采集單次激發(fā)RARE）IR（反轉恢復）TIR（快速翻轉恢復）,,,3、單次激發(fā)RARE序列,SIEMENS－－－SS-TSEPHILIPS－－－ SS-TSEGE－－－－－ SS-FSE,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FSE,SS-FSE,一次激發(fā)后利用連續(xù)的180

21、度脈沖采集全部信號優(yōu)點：快速（單層圖像采集1秒以內(nèi)）缺點：T2加權太重，T2對比差，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,SS-RARE，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝1秒,SS-RARE，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝4秒,SS-RARE，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝4秒,SS-RARE

22、，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝4秒,SS-TSE MRCP,SS-RARE，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝4秒,急性胰腺炎,神經(jīng)源性膀胱,,SS-RARE，一次投射成像MRMTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝5秒,4、半傅立葉采集單次激發(fā)RARE,SIEMENS－－HASTEPHILIPS－－ HF-SS-TSEGE－－－－ HF-SS-FSE,

23、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,HASTE的K空間填充,,,NX,NY,,,,,,,,,,,,,,,,,,,半傅立葉技術+單次激發(fā)技術+快速自旋回波優(yōu)點：快速（1秒以內(nèi)）有效TE較短（<70ms），有利于肝臟成像幾乎無偽影缺點：T2對比不及SE及呼吸門控TSE,用途：腹部屏氣T2WI（加脂肪抑制可增加對比）MRCP、MRU顱腦、脊柱超快速T2WI（躁動病人）,HASTE-T2WI，有效TE＝60ms，掃描時間

24、0.8秒,HASTE-T2WI，單層掃描時間0.8秒,HASTE-T2WI，單層掃描時間0.8秒,呼吸觸發(fā)FSE-T2WI與HASTE-T2WI序列的比較,,呼吸觸發(fā)FSE T2WI,HF-SS-FSE T2WI,HASTE-T2WI（單層0.8秒）HASTE－MRCP（19層13秒）,HASTE－MRCP21層17秒MIP重建,SS-RARE，一次投射成像MRCPTR無窮大，TE＝1100ms掃描時間＝4秒,膽總管下端結石,

25、SS-TSE Projection MRCP,HASTE T2WIMRCP Raw Image,,HASTE MRCP,Raw Image,膽總管癌,,HASTE-T2WI（單層0.8秒）HASTE－MRCP（15層11秒）,HASTE用于顱腦T2WI,TSE-T2WI,HASTE-T2WI,,IR-HASTE T1WI,超快速T1WI單層采集時間小于1秒用于不能合作的病人T1對比較差空間分辨低,,,,,,,,IR-HAST

26、E的K空間填充,,,NX,NY,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,IR-HASTE T1WITI = 800msTE = 20 msTA= 600 ms,自旋回波類MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波）RARE（弛豫增強快速采集）SS-RARE（單次激發(fā)RARE）HF-SS-RARE（半傅立葉采集單次激發(fā)RARE）IR（反轉恢復）TIR（快速翻轉恢復）,,,5、翻轉恢復序列,SIEM

27、ENS－－IRPHILIPS－－ IRGE－－－－ IR,IR ＝ Inversion Recovery,激發(fā)角度越大，縱向弛豫所需時間越長激發(fā)角度越大，T1成分越大，T1對比越大90度脈沖能產(chǎn)生最大的橫向磁化矢量180度脈沖產(chǎn)生反向的縱向磁化矢量,Time （ms）,縱向磁化矢量,,,,90度脈沖后的縱向弛豫,與90度脈沖相比，180度脈沖能將組織的縱向弛豫差別增加1倍，也就是說T1對比增加1倍,,,,,,,,,40

28、km/h,50km/h,1小時后,2小時后,,,,,,,翻轉恢復序列結構圖,,,TI,,,TE,,,TR,IR = 180°預脈沖＋SE,,SE序列的T1對比決定于TR，選用的TR接近于組織的T1值可獲得較好的T1對比。IR序列的T1對比決定于TI，選用的TI接近于組織的T1值可獲得更好的T1對比。與SE序列一樣，IR序列應選用盡量短的TE盡量剔除T2弛豫對圖像對比的影響。IR序列中，TR應盡量長（TR－TI >

29、5T1），至少與T2WI的TR一樣長。,IR序列的優(yōu)點：T1對比很好IR序列的缺點：掃描時間很長（長TR）臨床應用：增加T1對比，特別是腦灰白質(zhì)對比，尤其適用于嬰兒的腦T1WI,IR-T1WI, 冠狀面Philips公司,IR-T1WI，橫斷面Siemens公司,SE-T1WI，橫斷Siemens公司,自旋回波類MRI序列,Spin Echo，SE（自旋回波）RARE（弛豫增強快速采集）SS-RARE（單次激發(fā)RARE）

30、HF-SS-RARE（半傅立葉采集單次激發(fā)RARE）IR（反轉恢復）TIR（快速翻轉恢復）,,,6、快速翻轉恢復序列,SIEMENS－－TIRPHILIPS－－ IR-TSEGE－－－－ IR-FSE,TIR ＝ Turbo Inversion Recovery,翻轉恢復與TSE-T2WI的結合,,,TI,Time （ms）,180度脈沖后的縱向弛豫,縱向磁化矢量,,,,脂肪,水,肝臟組織,,IR-TSE可采用不同的TI

31、選擇性地抑制一定T1值的組織信號,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TI＝225ms×70%＝157.5ms,抑制純水的TI＝3500ms×70％＝2500ms,臨床應用：脂肪抑制(short TI inversion recovery, STIR)，特別適用于低場強MR黑水作用(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)T1WI F

32、LAIR,注意：IR-TSE序列需要采用較長的TR,FLAIR序列,TSE-T2WI,,FLAIR (TIR)，TI=2500ms,STIR-TSE-T2WI,STIR,TIR－T2WISTIRTI＝150msTR＝6000msETL＝11TE＝90msMatrix＝256×192Nex＝2TA＝3分30秒,T1WI FLAIR,FIR T1WIIR+短回波鏈FSE利用IR增加T1對比TI 750ms（1

33、.5T）TI 500ms（0.3T）TR>1500ms（低場）TR>2000ms（高場）TE盡量短（< 20ms）T1對比高于SE但低于IR,,IR T1WI,FIR T1WI,SE T1WI,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，它的序列結構特點是：短TR和小偏轉角（<90°）,SE序列中的90°脈沖產(chǎn)生最大的橫向磁化矢量，縱向磁化矢

34、量為0，T1弛豫需要化很長的時間才能產(chǎn)生足夠的縱向磁化矢量供下一次90°脈沖激發(fā)（較長的TR）。GRE序列采用小角度如20°脈沖進行激發(fā)，可產(chǎn)生34％的橫向磁化矢量，而縱向磁化矢量保持原來的94％，下一個脈沖進行激發(fā)前就有足夠的縱向磁化矢量。,GRE序列中，下一個RF脈沖激發(fā)前的縱向磁化矢量由下列兩部分構成：前一次脈沖繼發(fā)后殘留的縱向磁化矢量TR間期內(nèi)T1弛豫恢復的縱向磁化矢量,GRE序列的穩(wěn)態(tài)（Steady

35、State）,MZ越小，縱向弛豫越快。每一次激發(fā)， MZ進一步縮小，但縱向弛豫也同時進一步加快。數(shù)個脈沖后，這兩種相反的過程將達到平衡（穩(wěn)態(tài)）。自此，每次脈沖繼發(fā)后， MZ保持相同。,,,,,,,,,,,,,平衡態(tài),第一次激發(fā)后,第二次激發(fā)前,第二次激發(fā)后,第三次激發(fā)前,第三次激發(fā)后,,第四次前：63.5%第四次后：31.75%第五次前：63%……,,離相位梯度,聚相位梯度,,,,,離相位梯度,聚相位梯度,,,右,右,左,左

36、,?,,,,時間（ms）,Mxy,T2*,T2,T2*(GRE),GRE回波,SE回波,,,,梯度回波類序列,擾相梯度回波（Spoiled GRE）真實穩(wěn)態(tài)進動快速成像（True FISP）磁化準備梯度回波序列（MP GRE）,,,1、擾相梯度回波,SIEMENS－FLASHfast low angle shotPHILIPS－ FFEfast field echoGE－－－ SPGRspoiled gradien

37、t recalled acquisition in steady state,在每個回波采集后，利用一個高強度的擾相梯度使殘留的橫向磁化矢量失相位。,(1)、FLASH-T1WI,腹部屏氣FLASH-T1WIFLASH-2D, FLASH-3D MRA超快速FLASH-3D 對比增強MRA骨關節(jié)FLASH-2D, FLASH-3D-T1WI,,A、腹部屏氣FLASH-T1WI,臨床上最常用的腹部快速T1WI序列掃描參數(shù)：TR

38、80-150msTE 4.2ms左右（1.5T）激發(fā)角度：60-90度優(yōu)點：掃描速度快組織T1對比好缺點：屏氣不好有偽影,臨床應用：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)增強掃描,,FLASH-T1WI用于肝臟平掃和動態(tài)強化,FLASH-T1WI顯示膽固醇性結石,,脂肪抑制FLASH-T1WI清楚顯示胰腺,FLASH-T1WI,FLASH-T1WI + FS,,FLASH-T1WI顯示腎臟病變,

39、,利用2D擾相梯度回波T1WI進行肝臟動態(tài)增強,造影劑Gd-DTPA0.2ML/KG3ML/SECOND高壓注射器或手推,掃描時刻動脈期15-17秒門脈期50-70秒平衡期3-5分鐘延時掃描（具體）,,K空間及其填充,填充K空間中央?yún)^(qū)域的相位編碼線決定圖像的對比填充K空間周邊區(qū)域的相位編碼線決定圖像的解剖細節(jié),,試注2毫升平均主動脈峰值時間18秒（11-27秒）注射15毫升造影劑需要5秒造影劑主動脈到肝臟2秒

40、上肢靜脈注射15毫升造影劑后肝臟動脈期的平均峰值時間T＝18+5+2＝25秒FLASH T1WI 覆蓋全肝掃描時間約為20秒，其K空間中心編碼線采集的時間為掃描開始后10秒。,,,,5,18,2,,,,,,25,,,,,20,,K空間中心采集,肝臟動態(tài)增強掃描三期圖像,FLASH-T1WI肝臟動態(tài)增強掃描,FLASH-T1WI平掃,FLASH-T1WI動態(tài)增強動脈期,,T2WI+FS,SPGR T1WI＋FS,動脈期,CT動脈期,

41、,,,,,利用FLASH－T1WI進行的化學位移成像,化學位移成像（chemical shift imaging）也稱同相位反相位成像（in-phase / out-of-phase imaging）基本原理： 水分子中的氫質(zhì)子進動頻率與脂肪分子（甲基）中的氫質(zhì)子存在差異，后者比前者慢3.5PPM左右（約為147Hz/T）。 根據(jù)所選用的TE不同，這兩種氫質(zhì)子出現(xiàn)周期性的同相（有協(xié)同作用）或反相（相互抵消作用）。,

42、,不同場強的MR機采用不同的TE進行化學位移成像,Out-of-phase圖像產(chǎn)生的效應,水脂混合組織的信號明顯減低，程度明顯大于普通的脂肪抑制技術純脂肪組織幾乎不受影響勾邊現(xiàn)象，臟器邊界更為清晰,勾邊效應的產(chǎn)生,化學位移成像的臨床應用,檢出病變組織的脂肪（水脂混合組織）脂肪肝診斷與鑒別診斷含脂肝癌腎上腺腺瘤血管平滑肌脂肪瘤清楚顯示器管的輪廓,,肝細胞癌脂肪化生,CT-C,Out-of-phase,In-phase,右腎

43、上腺腺瘤,In-phase,Out-of-phase,,B. FLASH序列MRA,TOF-MRA或PC-MRATR＝20-40msTE＝7ms2D或3D,3D-TOF MRA,,T2加權像,T1加權像,2D-PC MRA,T2加權像,T1加權像,3D-TOF MRA,3D-TOF HR-MRA,腦血管畸形（A-VM）,C. FLASH-3D 對比增強MRA,極短的TR、TETR: 3-10msTE: 1-3ms極快

44、的掃描速度6-25秒采集15-50層，可進行屏氣掃描可采用減影技術減低背景信號,,正常手CE-MRA,雷若氏病,D. FLASH-T1WI顯示關節(jié)軟骨,掃描參數(shù)TR: 300-800msTE: 10ms左右翻轉角度：60度FLASH-T1WI序列用于顯示關節(jié)軟骨可采用二維或三維序列加用脂肪抑制技術更有利于軟骨的顯示,,（2）、擾相梯度回波T2*WI,成像參數(shù)：TR 300-800msTE 15~40ms激發(fā)角度&l

45、t;30度臨床應用：椎間盤病變半月板病變陳舊出血病變,優(yōu)點：成像速度快對關節(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：對其他結構顯示欠佳對磁場不均勻比較敏感,,FLASH-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)結構顯示不如TSE-T2WI序列，特別是矢狀面,,Siemens OPEN 0.2TFLASH-2D-T2*WITR＝640msTE＝36m

46、sFlip angle＝20°,FLASH-T2*WI顯示半月板,半月板病變顯示最敏感應與SE、TSE相結合關節(jié)軟骨也呈高信號，但與關節(jié)液重疊，因而顯示關節(jié)軟骨應采用FLASH-T1WI+脂肪抑制,,梯度回波類序列,擾相梯度回波（Spoiled GRE）真實穩(wěn)態(tài)進動快速成像（True FISP）磁化準備梯度回波序列（MP-GRE）,,,SIEMENS－True FISPPHILIPS－ Balance FFE

47、GE－－－ FIESTA Fast Imaging Employing Steady State Acquisition,在層面選擇方向、相位編碼方向及頻率編碼方向3個方向都利用反向梯度進行相位重聚，達到縱向磁化矢量和橫向磁化矢量真正的穩(wěn)態(tài)。,很短的TR、TE和很大的翻轉角TR:2-8msTE:1-4ms翻轉角：40-80度對比決定于T2*/T1,優(yōu)點：組織結構顯示好血管都呈均勻高信號液體顯示為很高信號成像速度

48、快（0.5－10秒）缺點：軟組織T2對比差磁化敏感偽影,顱腦超快速成像腹部結構成像心血管電影3D采集用于內(nèi)耳水成像3D超快速采集用于無創(chuàng)性冠脈成像,臨床應用：,True FISP－T2*WI應用于顱腦,Siemens 1.5TTR＝10msTE＝3msThickness＝6mmMatrix＝512×512NEX＝2TA＝10秒,,True FISP T2*WI在腹部的應用,,FIESTA-CINE

49、vs. FASTCINE.,FASTCINE,FIESTA-CINE,long axis views,short axis view,,,Images courtesy of Franz Volhard Klinik, Berlin, Germany,EXIT,HOME,PREVIOUS,,,INNOVATIONS inCardiovascular MR,Dr. Daisy ChienSiemens Medical Solution

50、sErlangen, Germany,4th Generation Technique:3D TrueFISP of the Coronary Artery,Dr. Debiao Li, Northwestern University, Chicago,3D Volumetric Coverage in 20 sec,,3D True-FISP in a Breath-holdNon-enhancementResolution:

51、 1.0 ? 0.7 ? 2.0 mm3,V. Deshpande, D. Li, NWU, Chicago,Visualization of Anomalous Coronary Artery,Courtesy of Northwestern University Hospital, Chicago,Richard McCarthy, MD, Debiao Li, PhD, NWU,MRA

52、 conventional angiography,Comparison: MRA vs. Conventional Angio,梯度回波類序列,擾相梯度回波（Spoiled GRE）真實穩(wěn)態(tài)進動快速成像（True FISP）磁化準備快速梯度回波序列（MP-RAGE）,,,4、磁化準備快速梯度回波Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo

53、 （MP-RAGE）,SIEMENS－Turbo FLASHPHILIPS－ TFEGE－－－ Rapid SPGR / FGRE,可用于T1WI或T2WI，T1WI常用。預脈沖決定對比，預脈沖后用小角度超快速激發(fā)和采集。Flip angle 10°TR＝2-10msTE＝1-3ms,Turbo-FLASH T1WIT1對比決定于180&#

54、176;脈沖后的有效TI優(yōu)點：快速（<1秒）缺點：T1對比較差臨床應用：顱腦快速成像心肌灌注腎臟灌注肝臟灌注,,Stenosis in a branch vesselof the circumflex coronary artery,,,Myocardial Viabilityfast and robustdetection of infarcts,Northwestern University, Chicag

55、o,Viability Study,MR can predict which patient will benefit from revascularization,New Ischemic Heart Disease Examination,Clinical Predictive Value in Patient Management,Transmural Extent of Hyperenhancement,Wall Motion

56、 Improvement,New England Journal of Medicine, Feb 19 issue,Stress MR,Courtesy of ERESA Imaging Center, Valencia, Spain,雙腎冠狀面Turbo FLASH T1WI,肝臟Turbo FLASH T1WI,,正常犬肝實質(zhì)門脈血流灌注圖及凈增信號強度-時間曲線,注藥20周實質(zhì)灌注圖及灌注曲線,20周常規(guī)MRI和大體標本,,

57、顱腦3D MP-RAGE T1WI,自由感應衰減序列自旋回波類序列梯度回波類序列雜合序列,MRI sequence tree,,,,四、雜合序列和EPI及其他相關序列,1、雜合序列Hybrid Sequence,快速自旋梯度回波序列（TGSE）,SIEMENS－TGSETurbo Gradient Spin EchoPHILIPS－ GRASEGradient and Spin EchoGE－－－ GSE

58、 Gradient and Spin Echo,自旋回波與梯度回波結合,優(yōu)點：與相應的TSE序列相比，速度進一步加快對磁場不均勻性較敏感，有利于出血的顯示,缺點：T2對比不如TSE磁化率敏感偽影,臨床主要用于顱腦和骨關節(jié)的T2WI,GRASE序列采集的圖像,TGSE一次激發(fā)產(chǎn)生12個自旋回波， 24梯度回波TR＝3000，TE＝90，NEX＝2Matrix＝512×512掃描時間＝1分21秒,,

59、2、平面回波成像序列Echo Planar Imaging（EPI）,回波平面成像（echo planar imaging，EPI）是目前最快的MRI信號采集方式，單層圖像的信號采集時間可縮短到100毫秒以內(nèi)梯度回波的一次激發(fā)采集多個回波的形式。普通梯度回波為一次脈沖激發(fā)后利用梯度線圈反向切換一次采集一個梯度回波；EPI是在一次脈沖激發(fā)后依靠梯度線圈的連續(xù)反向切換，采集一連串梯度回波信號,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

60、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,GRE,EPI,EPI可分為多次激發(fā)（Multi shot）EPI單次激發(fā)（Single shot）EPI,MS－EPI是在一次脈沖激發(fā)后利用讀出梯度線圈的連續(xù)反向切換采集多個梯度回波信號，填充部分K空間。通過多次如此重復激發(fā)和采集完成整個K空間的填充。,SS-EPI是在一次脈沖激發(fā)后利用讀出梯度線圈的連續(xù)反向切換，采集填充整個K空間所需的全部梯度回波信號。,,,,,,,,,

61、,,,,,,,,SS-EPI,MS-EPI,MS-EPI與RARE,一次激發(fā)后利用讀出梯度線圈的反復切換采集多個梯度回波信號，填充部分K空間與自旋回波類的RARE技術相對應不同點是多次激發(fā)EPI采集的為梯度回波，RARE采集的為自旋回波,RARE,MS-EPI,SS-EPI與SS-RARE,一次激發(fā)后利用讀出梯度線圈的反復切換采集所有梯度回波信號，填充全部K空間與自旋回波類的SS-RARE技術相對應不同點是SS-EPI采集的為梯

62、度回波，SS-RARE采集的為自旋回波,EPI技術僅僅是MR信號的采集方式，而非MRI掃描序列。EPI必須結合特定的激發(fā)脈沖才能成為真正的MRI序列EPI序列的對比和權重決定于預脈沖,,,,,,,,,,,,,,,預脈沖是翻轉恢復序列，則得到T1加權的EPI圖像,(1)、EPI-T1WI（IR-EPI）,180 90,180 90,180 90,IR-EPI T1WI主要用于心肌灌注加權成像采用短回波鏈的多次激發(fā)IR-EP

63、I,FastCard-ET First Pass Bolus Perfusion Imaging: Perfusion Deficit - Ischemia,,EXIT,HOME,NEXT,PREVIOUS,Images courtesy of ICT, Woodbury, NY, USA,MR perfusion imaging during stress and at rest using FastCard-

64、ET acquisition Total exam time 20min Ischemic region observed in the inferioseptal wall Results confirmed by Nuclear and Cath examinations,,Stress,Rest,,MR Stress Perfusion Study Ischemic Region Caused

65、by RCA Disease,EXIT,HOME,NEXT,PREVIOUS,Nuclear,Cath,,,,,,預脈沖為單個900射頻脈沖則得到GRE-EPI圖像,（2）EPI-T2*WI（GRE-EPI）,90°,GRE-EPI T2*WI的臨床應用：腦 fMRI 腦灌注加權成像,,熱痛覺刺激腦功能成像,超急性期腦梗塞發(fā)病2小時,,,,,,,90° 180°,（3）EPI-T2WI（SE-E

66、PI）,,預脈沖是SE序列，所得到的稱為SE-EPI圖像,SE-EPI-T2WI的臨床應用：顱腦（不能配合的病人）、腹部T2WI成像（T2對比優(yōu)于其他屏氣T2WI，但偽影較重）水分子擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）Diffusion Tensor Imaging,SE-EPI-T2WI用于顱腦,常規(guī)T2WI,SE-EPI T2WI,SE-EPI-T2WI用于肝臟,擴散加權成像,擴散加權

67、成像診斷超急性期腦梗塞,Diffusion Tensor Imaging,FLAIR,DWI,ADC,DTI,T2WI,DTI,Healthy Volunteer,Dr. Ma, PLA301, Beijing,富血供病變在低b值DWI上的表現(xiàn),（4）SE序列線掃描技術DWI,常用于低場強MR儀的DWI以橫斷面為例90°激發(fā)脈沖施加在橫斷面（層面選擇）180°復相脈沖施加在此平面的垂直平面（層面選擇）在180

68、°脈沖的前后加上一對擴散敏感梯度180°脈沖施加平面的一系列層面選擇代替相位編碼,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,SE線掃描DWI序列顯示急性腦梗塞,,T1WI,FLAIR,DWI,（5）PRESTO序列,Principles of echo shifting with a train of observation（PRESTO） 短回波鏈的多次激發(fā)EPI＋回波位移技術用于彌補單次激發(fā)GRE-

69、EPI的長回波鏈帶來的不足主要用于首過灌注加權成像由于回波鏈移位，TE > TR,,,,,,,單次激發(fā)EPI的缺點回波鏈長回波之間差別大在首過峰時后面的回波幾乎為零SNR和空間分辨降低,,,,,,,,,,,,,,,TR,,,,,TE,在X、Y、Z三個方向都施加位移梯度正方向（白色）梯度面積為反方向（黃色）梯度面積的2倍,PRESTO序列的優(yōu)點,與單次激發(fā)GRE-EPI比較回波鏈短，圖像質(zhì)量提高反映對比劑首過峰時更