项目五磁共振成像

任务三磁共振成像序列

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本次课的重点内容是脉冲序列！

一、脉冲序列

脉冲序列：具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度磁场组成的脉冲程序；

包括：RF脉冲、梯度磁场、MR信号；

MR图像对比很大程度上取决于成像参数。

（一）时间相关概念

1.重复时间：两个激发脉冲间的间隔时间。

2.回波时间：激发脉冲与产生回波（即读出信号）之间的间隔时间。

3.有效回波时间：90°脉冲中点到填充K空间中央的那个回波中点的时间间隔。4.回波链长度：指一次90°脉冲激发后所产生和采集的回波数目。

5.回波间隙：指回波链中相邻两个回波中点间的时间间隙。

6.反转时间：把°反转预脉冲中点到脉冲中点的时间间隔。

7.信号激励次数（也称平均次数NSA)：通过增加采集次数，可对噪声进行平均，降低噪声对图像质量的影响。

8.采集时间：指整个脉冲序列完成信号采集所需要时间。

（二）空间分辨力相关概念

1.层厚：层面越厚，产生的信号越多，信噪比越高，垂直于层面方向的空间分辨力越低。

2.层间距：指层面之间的间隔。

3.矩阵：指磁共振图像层面内行和列的数目，也就是频率编码和相位编码方向上的像素数目。

4.视野：由跨越图像的水平和垂直两个方向的距离确定的。

5.矩形视野：前后径短左右径长的矩形视野。

（三）翻转角α：在射频脉冲的作用下，宏观磁化矢量M0偏离平衡状态（B0方向）的角度。

二、自旋回波序列

（一）单回波SE(spinecho)序列：最基本的序列。

1.SE序列的特征：90°-°-信号---90°-°-信号---

先施加90°脉冲，间隔TE/2时间施加°脉冲，经TE/2时间测量回波信号。

90°脉冲，使MZ翻转到XY平面变为MXY。

°脉冲：使离散的质子相位重聚，形成自旋回波。

2．SE序列的加权像：图像对比特征不仅与组织的T1、T2、质子密度等有关，并与TR、TE等参数有关。选择TR和TE值，可获得T1WI、T2WI和PDWI。

（1）T1WI：短TE和短TR，即两短。

（2）T2WI：长TE和长TR，即两长。

（3）PdWI：短TE和长TR。

T1加权像：用短TR（～ms）和短TE（10～25ms）时得到T1WI。

T2加权像：用长TR（～ms）和长TE（80～ms）时得到T2WI。

质子密度加权像：用短TE（10～25ms）和长TR（～ms）时得到PDWI。

（二）多回波SE序列

90°RF脉冲后以特定的时间间隔连续施加多个°RF脉冲，产生多个回波。

三、快速自旋回波序列

1.FSE序列的脉冲特征：在90°射频脉冲后利用多个°复相脉冲产生多个自旋回波。

90°-°-°-°-°---90°-°-°-°-°---

2.多回波SE序列与FSE序列区别

多回波SE序列：每个周期得到一个相位编码数据，每个TR中相位梯度以同一强度扫描，采集的数据只填充K-空间的一行。

FSE序列：每个TR内得到多个不同的相位编码数据，形成每个回波的相位梯度大小不同，采集的数据可填充多行K-空间。

一个TR内获得多个相位编码数据，可用较少的TR周期形成一幅图像，缩短扫描时间。

3.FSE序列扫描时间

回波链长（ETL）：RARE序列中，90°脉冲后用°脉冲所采集回波的数目，也称时间因子。

采集时间（TA）=1/ETLxTA(SE)：与SE序列相比，FSE序列的扫描时间降低了ETL倍。

四、反转恢复序列

（一）反转恢复序列（IR）

1.脉冲特征：°-90°-°-信号---°-90°-°-信号；

°脉冲使纵向磁化翻转到负Z轴；经TI时间施加90°脉冲，将纵向磁化翻转到XY平面；90°脉冲后再施加一个°复相脉冲，在TE时间内产生一个回波信号。

成像参数：反转时间（TI）、TE、TR。

TI为初始°与90°RF脉冲的间隔；IR序列中TI是决定图像对比主要因素。

IR序列的优点：T1对比很好；

IR序列的缺点：扫描时间很长（长TR）；

2.IR序列：

①主要用于产生T1WI和PDWI；

②形成重T1WI，完全除去T2作用；

③除重T1WI外，主要用于脂肪抑制和水抑制。

（二）短TI反转恢复序列（STIR）

处于转折点的组织信号为零；

选择特定的TI时间，使某种组织处于转折点，在转折点的MZ=0，则该组织信号被抑制。

采用短的TI（≤ms），T1非常短的组织（如脂肪）处于转折点，MZ=0，则抑制了脂肪信号。

TI值依赖于该组织的T1值；TI选择要满足在90°脉冲发射时，该组织MZ恰好恢复到零。

用于抑制骨髓、腹部等部位的脂肪信号，更好显示被脂肪遮蔽的病变，可鉴别脂肪与非脂肪结构。

（三）液体抑制反转恢复序列（FLAIR序列）

采用长TI和长TE，使长T1组织处于转折点（比如液体），则该组织信号为零，是水抑制的成像方法。

常用于脑多发性硬化、脑梗死、脑肿瘤等疾病的鉴别诊断，尤其是病变与富含脑脊液的结构邻近时。

五、梯度回波序列

脉冲特征：用＜90°（α）脉冲激发，用反转梯度取代°复相脉冲。

GRE序列的两个特点：

（1）射频脉冲激发角度小于90°；

（2）用反转梯度取代°的重聚脉冲（回波的产生依靠读出梯度场，即频率编码梯度场的切换）。

小角度激励后，纵向磁化保持较高的幅度，短时间内便可恢复，可再次接受新脉冲激励，有利于显著缩短TR。

α脉冲后，施加的梯度磁场会使质子快速失相，MR信号迅速消失，再施加一个强度相同、方向相反的梯度磁场（主要是读出梯度），使离散的相位重聚而产生回波（即梯度回波）。

图像对比主要依赖于翻转角α、TR和TE。

六、回波平面成像序列

EPI是目前最快的MR成像技术。

（一）基本原理

与单次激发HASTE序列相似，EPI序列在激发后，利用的是读出梯度的快速连续振荡，产生的是梯度回波链。

数据采集是在读出梯度快速往返振荡过程中进行的，梯度反转一次产生一个具有独立相位编码的梯度回波。

（二）分类

1.按激发次数分类

（1）单次激发成像：一次RF脉冲激发后连续采集一连串的梯度回波，即在一个TR期间采集所有的数据，完成K空间填充。

读出梯度快速切换，同时相位编码相应调制，且保持稳定。

单次激发的缺点：信号强度低、空间分辨力差、视野受限及磁敏感性伪影明显等；

（2）多次激发成像：将原始数据分成两次或更多次采集，可明显克服上述缺点的方法。

多次激发图像质量较好，对设备的梯度系统要求相对降低，但成像时间相对延长。

2.按EPI准备脉冲分类：EPI只是一种数据读出模式，可与任何形式的脉冲序列的结合，产生不同对比。

（1）GRE-EPI。小角度激励后利用EPI技术采集梯度回波链。

（2）SE-EPI：EPI与SE序列结合，称自旋回波EPI。

°脉冲，获得SE回波，EPI获得梯度回波链，SE回波填充于K空间中心区域。

（3）IR-EPI：EPI与IR序列结合，形成IREPI图像，可产生典型的T1WI。

选择适当的TI时，还可以获得脂肪抑制或液体抑制图像。

图片来自网络，文字由黄天当立编辑整理；编辑匆忙，难免会有不当之处，如有错误，欢迎批评指正，共同学习、共同提高。

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