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MRI基本成像序列.ppt

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MRI基本成像序列.ppt_第1页
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MRI基本脉冲序列,,MR信号对比来源于组织固有对比,质子密度 T1 T2 T2* 弥散 流动 磁化传递,扫描序列,不同的射频脉冲、不同的梯度、在时间上的不同组合 目的:突出表现组织的固有特性,如T1、T2、弥散、流动等,自旋回波(spin echo)SE,自旋回波:通过180再聚焦脉冲使得自旋重新聚焦而获得的回波信号 至少需要两个射频脉冲,一个90激励脉冲,一个或多个 180再聚焦脉冲 激励脉冲可以是小余90的 例外:刺激回波,不需要180再聚焦脉冲,仅仅通过多个90脉冲获得,也是自旋回波,自旋回波(spin echo)时序图,SE形成机制,,,T2衰减:TE时间后SE回波的最大幅度与FID信号最大幅度相比的衰减 SE回波信号:较FID信号小,因为T2衰减 SE回波衰减速度:失相位,T2*衰减 SE回波信号的优势,稳定、可靠 因为90度脉冲关闭后,FID消失很快,马上采集则因为脉冲的干扰,信号基线很不稳定这就是很少利用FID信号的原因,,,SE序列的加权图像,通过设置不同的TR、TE T1WI:短TR、短TE,信号对比主要源于T1及质子密度(PD)的不同 T2WI:长TR、长TE,信号对比主要源于T2及质子密度(PD)的不同 PDWI:长TR、短TE,信号对比主要源于质子密度(PD)的不同,,怎样的TR、TE算长、算短呢? 不同的序列是不同的 短TR、短TET1WI 长TR、长TET2WI 长TR、短TE PDWI 为什么?,,,,,SE序列,T1WI 短TR 300-500 短TE 10-20 T2WI 长TR2000 长TE80 PDWI 长TR2000 短TE 10-20 MR信号:与TR、PD成正比,与TE成反比,,扫描时间:常规SE序列、单层面时 T= TR * NPE(相位编码数)* NSA(采集次数)*层面数,SE序列特点,是最基本的成像序列 图像信噪比高,图像稳定性高,有利于图像的横向及纵向比较 磁敏感伪影少,因为180脉冲 成像时间长是其最大的缺陷,尤其是T2WI 射频吸收率(SAR)高,,T1时间测量:序列的各项参数不变,仅改变TR时间,不同的TR时间显示的不同T1权重,测量FID信号变化,通过计算得出组织T1时间。

所用的TR越多,测量越准确常用部分饱和序列 T2时间测量:序列的各项参数不变,仅改变TE时间,不同的TE时间显示的不同T2权重,测量SE信号变化,通过计算得出组织T2时间所用的TE越多,测量越准确常用SE序列SE双回波、多回波序列,,不同回波信号充填不同K空间 一个扫描序列可重建出两组或多组图像 不同TE的图像,如PDWI、T2WI 后面的回波信号逐渐降低,因为T2弛豫 一般都使用长TR 血管瘤“灯亮征”,多回波时,随TE延长,病灶信号逐渐相对增强(较背景),TSE/FSE序列,,每个回波有不同的相位编码梯度GPE 不同TE的信号充填于同一K空间 不同TE的MR信号用于一组图像 图像的TE为有效TE,即充填于K空间中心的MR回波的TE,也就是决定图像权重的TE 选择不同的TR、有效TE可获得T1WI、PDWI、T2WI 后面的回波信号逐渐降低,因为T2弛豫,TSE的K空间充填,,SE和TSE的K空间充填,,TSE/FSE序列特点,极大降低扫描时间,减少运动伪影可能 扫描时间 = TR * NSA * NPE/Echo train length*层数 可单次激发产生一幅图像,也可多次激发 K空间节段充填 基本保持了SE序列的特点,信噪比稍差,因为后面的回波因T2衰减信号降低 脂肪在TSE序列图像比SE序列信号强,在T2WI尤其明显 磁敏感伪影甚至比SE序列还要少,ssh-TSE,HASTE,序列:TSE,进行128次180度脉冲 获得128个回波,充填K空间128步相位线(一半K空间) 利用K空间对称的特点,使用半傅立叶技术,通过插值,单次激发重建出一幅完整的图像 速度明显提高,一般扫描1层仅需1-2秒,可屏气。

不能屏气时呼吸运动伪影也不明显 图像SNR相对较差,为提高SNR,也可使用多次激发及K空间节段充填技术 常用于水成像,及快速T2WI,多层面技术,在SE、TSE、GRE等序列,由于TR远比TE长 为节省等待时间,采用多层面相继激发采集信号 单幅图像扫描时间不变,总的扫描时间大幅降低 最多可扫描的层面:TR/TE TSE时,T因子(回波链长)增加,最多可扫描层数降低,多层面技术示意图,,,梯度回波(FFE、GRE),不使用180再聚焦脉冲 通过使用梯度使自旋质子失相位,然后第二个梯度(方向相反)使质子重新聚相位,从而获得的回波 MR信号以T2*方式衰减,因为磁场不均匀无法去除 激励脉冲可使用90度,或小于90度, 为节省时间,一般使用小于90度 梯度回波序列分为扰相梯度回波、稳态梯度回波两类,因为横向M处理不同,扰相梯度回波,在下一次射频脉冲前,使用梯度脉冲破坏残余的横向M,即使用扰相梯度 在TR固定时,由于TR

使用长TRT2的话,将不能采集到信号,,,8球回波,刺激回波,,,,,CISS(相长相干稳态)序列,两次采集,消除true-FISP的相位漂移伪影,但扫描时间长,常用于内耳水成像等 DESS(双回波稳态)序列,兼有FISP和PSIF特征,采集梯度回波及刺激回波两者,常用于软骨显示,GRE系列序列应用,MR血管造影 3DGRE颅脑高分辨力图像 急性颅内出血显示,尤其小灶出血,能敏感显示 腹部快速成像,扰相FFE(GRE)已常规替代SE-T1WI 用于水成像 动态增强 心脏MR分析,心脏MR电影 软骨成像,,回波平面成像(EPI),在读出编码方向连续施加梯度反转 相位编码梯度可连续施加或分别独立施加 硬件要求高,梯度场高,切换率高,一般需达到128次或256次切换/100ms 可单次激发成像,也可分多次激发成像,后者时间长,信噪比提高 单次激发成像的,TR“无限长”,SE-EPI时序图,连续相位编码,SE-EPI时序图,间断相位编码,EPI的K空间充填,,EPI特点,成像速度极快,可冻结生理运动,100-200ms内就能采集完成一幅图像 磁敏感性高,磁化不均处可致图像扭曲 信号对比:有效TE决定(充填K空间中心回波的TE) T1WI:与IR结合磁化准备 T2WI:SE-EPI T2*WI:GRE-EPI,EPI应用,不合作者、婴儿等的快速扫描 腹部屏气T2WI,因后面回波信号幅度逐渐降低,SNR较差 用多次激发、节段充填K空间,SNR提高 弥散成像,灌注成像,脑功能成像,,EPI对硬件要求高: 梯度强度大、切换快、开关速度快(100ms内开关128次、甚至256次) 梯度快速开关引起的振动强烈,减振措施 磁场均匀度高,延长T2*,保证足够SNR,磁化准备序列,激励脉冲前施加磁化准备脉冲 激励脉冲前使机体拥有特定宏观净磁化状态 目的:增加组织对比,抑制特定的组织信号,增加空间分辨率 与上述基本序列相结合 最常见:IR(inversion recovery)序列,通过设置不同TI增加组织对比,IR-SE序列,IR-TSE序列,0点TI = 0.693 * T1,IR序列应用,压水: FLAIR,1.5 T时,脑脊液T1约3000ms,使用TI为2080 ms,能达到压水目的 压脂: STIR, 1.5 T时,脂肪T1约200-250ms ,使用TI为140-160ms ,达到压脂目的 增加脑灰白质的对比 增加其它特定组织对比 问题:扫描层数减少,扫描时间延长,在STIR肿部分短T1的组织可能信号衰减或无信号(接近脂肪T1时),如亚急性血肿,造影剂增强后组织,TFE、MP-RAGE、TurboFLASH快速梯度回波序列,使用极短的TR、TE 为保证足够的横向磁化矢量,也必须使用很小的翻转角5 -10 这样使信号对比差 为显示对比,需要磁化准备,所以也称为对比增强准备 信号对比:磁化准备脉冲不同,充填K空间中心的信号对比,2D-T1WI-TFE,3D-T1WI-TFE,T2WI-TFE,,T2WI,90 180 90,,,90脉冲后FID信号 t时间后使用180反转脉冲 再一个t时间后,自旋回波 该SE信号遵循T2衰减 在SE信号峰最高时,再使用90脉冲 SE的横向磁化矢量转为纵向 然后使用激励脉冲,进而成像 纵向磁化矢量是成像基础,由于T2衰减不同,从而SE信号不同,激励脉冲使用前的基础纵向磁化矢量也不同,从而显示出T2对比(T2WI),,TFE特点,成像极快,基本可冻结生理运动 常用于血管成像,尤其是CE-MRA 选用合适的磁化准备脉冲,可快速显示较好对比的不同权重的图像 用于3D脑成像 用于腹部快速成像,主要T1WI,。

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