核磁共振序列簡介

1、信號不是在90?脈沖作用之后馬上采集。由于質(zhì)子間相互作用及主磁場不均勻性，導(dǎo)致 Mxy迅速下降，采集不到信號。,橫向弛豫過程,1955年Hahn提出了一種可以在均勻度不是十分理想的磁場條件下得到橫向弛豫時間T2* 的方法，,自旋回波方法(Spin Echo,SE),SE 序列,自旋回波序列是一個以90?-180?-180?的脈沖序列， 90?脈沖間隔時間——TR(Time of Repetition，重復(fù)時間)，

2、 90?至回波時間——TE(Time of Echo，回波時間)。,,FID：由90°脈沖作用后直接產(chǎn)生的，Mxy從大到小。 Echo：180°脈沖作用結(jié)果，信號(Mxy)是從小到大然后再從大到小，體現(xiàn)了 M 相聚與相散的變化；由于Mxy是按時間常數(shù)T2指數(shù)衰減的， TE的長短決定了信號對T2的依賴程度。,回波(Echo),與回波信號強(qiáng)度有關(guān)的參數(shù),RF作用后(90°脈沖)，M

3、z開始恢復(fù)(與T1有關(guān))，Mxy開始衰減(與T2有關(guān))。當(dāng)下一脈沖周期開始時，其初始值與上一周期結(jié)束時的狀態(tài)有關(guān)。所以TR與TE的選擇與MRI信號有關(guān)。,TR對信號的影響,當(dāng)?shù)诙€序列作用時，前序列作用后的Mz還未恢復(fù)至平衡狀態(tài)，若進(jìn)行測量，信號會依賴T1。 TR的長短會影響信號對T1的依賴程度。,TR對MRI的作用,在每個TR期間，Mz是按 T1 時間常數(shù)恢復(fù)。TR長，Mz恢復(fù)充分；TR短，Mz沒有得到充分的恢復(fù)

4、。,組織R(T1短)，L(T1長)，若TR短(500ms)，R比L恢復(fù)快，R的信號強(qiáng)，兩者構(gòu)成對比(T1不同造成)——T1加權(quán)。TR越短，T1加權(quán)比重越大；TR越長，T1加權(quán)越弱。,TE對MRI的作用,在TE期間，信號按 T2*時間常數(shù)衰減。TE長，Mxy衰減得多；TE短，Mxy衰減得少。,組織R的T2短，衰減快，L的T2長，衰減慢；用長TE(80-100ms)，L的衰減慢，L信號強(qiáng)(T2差異) ——T2加權(quán)。TE越短，T2加權(quán)越弱

5、；TE越長，T2加權(quán)越強(qiáng)。,T1加權(quán)像,減少T2對圖像的作用，可以使用短TR(400-600 ms)，以增強(qiáng)不同組織的T1對比度 TE越短越好，由于磁共振儀限制(為了避免接收線圈飽和)和定位脈沖作用，一般TE在5~30ms之間。,T1加權(quán)像,短TR、短TE——T1加權(quán)像T1像特點(diǎn)： 組織的T1越短，恢復(fù)越快，信號就越強(qiáng)；組織的T1越長，恢復(fù)越慢，信號就越弱。 腦白質(zhì)：300 ms

6、腦灰質(zhì)：500 ms CSF： 2100 ms,將T1對圖像的作用減少到最小。 增加TR(2000 ms)，能使T1不同的組織都能得到充分恢復(fù)，使信號對 T1的依賴性就減小。 長TE可以將組織的不同T2特性能充分體現(xiàn)出來，以增加圖像對T2的依賴，一般TE=120ms左右。,T2加權(quán)像,T2長的組織，圖像為強(qiáng)信號，如腦灰質(zhì)； T2短的組織，圖像為弱信號，如腦白質(zhì)。一般講：組織T1時間長者，其T2時

7、間也較長，所以T1和T2圖像一般互為反像。,T2加權(quán)像,長TR、長TE——T2加權(quán)像,腦白質(zhì)：95 ms腦灰質(zhì)：105 msCSF： 245 ms,選取長TR(2000ms)和短TE(30~40ms)，減少T1和T2對圖像影響，則信號強(qiáng)度與組織質(zhì)子密度有關(guān)。 組織質(zhì)子密度相差不大，則其對比度不強(qiáng)(10％-15％)。但有較高的信噪比，用于觀察細(xì)小結(jié)構(gòu)的組織。,質(zhì)子密度加權(quán)像,長TR、短TE——質(zhì)子密度加權(quán)像圖像特點(diǎn)：

8、 組織的 ?H 越大，信號就越強(qiáng)； ?H 越小，信號就越弱。 腦白質(zhì)：65 % 腦灰質(zhì)：75 % CSF： 97 %,質(zhì)子密度加權(quán)像,腦部組織的T1、T2和?值,成像中，縱向磁化矢量(Mz)和橫向磁化矢量(Mxy)是兩個相互相存的量，上一個脈沖序列的Mz恢復(fù)值，也就是下一個脈沖序列的Mxy初始值。,預(yù)脈沖,第一個序列的90°脈沖作用時，Mz最大(Mz0)，

9、倒向XOY平面時， Mxy也最大。由于TR有限，所以Mz恢復(fù)也有限，此后序列90°脈沖作用時，Mxy在逐漸減小，約(4~5)個序列結(jié)束后，M才會維持在一個相對穩(wěn)定的值，開始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。將此稱為預(yù)脈沖。,預(yù)脈沖,自旋回波(SE)序列,自旋回波序列通過下列方法獲得不同加權(quán)圖像： T1加權(quán)： TR短(500ms)，TE短(20ms) T2加權(quán)： TR長(2000ms)，TE長(120ms)

10、質(zhì)子密度加權(quán)： TR長(2000ms)，TE短(20ms),多回波SE序列,一個180°脈沖只能產(chǎn)生一個回波信號，若在一個脈沖周期內(nèi)施加多個180°脈沖，在每個180°脈沖后，得一個回波，直到信號消失?；夭ㄖg的時間可以是相等或不等。每個回波所得到的圖像性質(zhì)是不同的。在一次成像中得到同一層面的不同加權(quán)性質(zhì)的圖像。,多回波 SE 序列,由于TR長(2000ms)，短TE回波與質(zhì)子密度有關(guān)(CSF是灰色白，灰質(zhì)

11、為灰白，白質(zhì)為灰)；隨TE延長，質(zhì)子密度作用逐漸減弱，而T2因素逐漸增大；當(dāng)TE很長時，圖像為很重的T2加權(quán)像(CSF為強(qiáng)信號，灰質(zhì)為次強(qiáng)信號，而白質(zhì)為灰黑色。,SE特點(diǎn),T1加權(quán)像： TR越短，T1對比越強(qiáng)，但信號下降； TE越短，T2影響越小，信號強(qiáng)度越高。T2加權(quán)像： TR越長，T1影響越小； TE越長，則T2加權(quán)越重，但信號下降。,反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(Inverse Recov

12、ery,IR),由于TE有限，SE序列的T1像質(zhì)量不理想。IR序列是用來得到最佳T1像的成像序列。 IR序列是由一個180°反轉(zhuǎn)脈沖使 Mz0 反轉(zhuǎn)，此后脈沖同SE序列。,180?- 90?-{180?-Echo}n,IR序列,180°脈沖反轉(zhuǎn)脈沖結(jié)束后，無Mxy的存在，Mz開始恢復(fù)，等Mz過了0點(diǎn)后，在時刻 t=TI (Time of Inversion反轉(zhuǎn)時間)，再施加一個 90°脈沖(此后的脈

13、沖方式同SE)，再施加180°脈沖，就可以得到回波信號。IR序列的TR一般為1800~2500ms，而TI=400~600ms。,IR序列特點(diǎn),IR序列具有強(qiáng)T1對比特性； 可設(shè)定TI，飽和特定組織產(chǎn)生具有特征性對比圖像(STIR、FLAIR)； 短 TI 對比常用于新生兒腦部成像； 采集時間長，層面相對較少。,SE 與 IR 序列比較,SE序列TR/TE=2000/30，60，90，120,IR序列T

14、R/TE=1500/15，TI=100，200，300，400，500,IR序列TR/TE=2500/15，TI=100,T1加權(quán)SE序列TR/TE=500/30,SE 與 IR 序列比較,STIR序列(Short TI Inversion Recovery),在IR恢復(fù)過程中，組織的Mz都要過0點(diǎn)，但時間不同。利用這一特點(diǎn)，對某一組織進(jìn)行抑制。 如脂肪，取TI=0.69T1(T1為脂肪弛豫時間)，使脂肪的信號強(qiáng)度正好過0點(diǎn)，就接

15、收不到它的信號。突出其他組織。IR成像時間長，信噪比弱。,STIR序列,STIR序列,STIRT2,STIR序列,膝蓋矢狀像(FSE脂肪抑制，小FOV，層厚3.4mm),常規(guī),STIR序列,Fat suppressed FSPGR liver on the 1.5T.,FLAIR序列,當(dāng)T1非常長時，幾乎所有組織的Mz都已恢復(fù)，只有T1非常長的組織的 Mz 接近于0，如水，液體信號被抑制，從而特出其他組織。 FLAIR(

16、Fluid Attenuation IR) 常用于對CSF抑制。,FLAIR序列,大腦軸向像(FSE FLAIR 61/2分鐘),FLAIR,FLAIR序列,T2 FLAIR,T1 FLAIR,IR序列,腦部IR的T1加權(quán)可使灰白質(zhì)的對比度更大。 眼眶部STIR能抑制脂肪信號，增加T2對比，使眼球后球及視神經(jīng)能更好顯示。 脊髓采用FLAIR技術(shù)能抑制腦脊液搏動產(chǎn)生的偽影，以利于顯示頸、胸段脊髓病變。 肝部微小病