范文一:磁共振序列组合
各部位选用的序列和方位组合如下:
1、脑部(head )
常规序列:axial SE T1WI,axial FSE T2WI,coronal IR water
suppression ,sagittal SE T1WI。
选用序列:sagittal FSE T2WI,axial IR water suppression,
axial IR fat suppression,TOF 2D MRA-A, TOF 2D
MRA-V, TOF 3D MRA-A, TOF 3D MRA-V,DWI,axial GRE
T2WI 。
2、眶部(orbit )
常规序列:axial SE T1WI,axial FSE T2WI,axial IR fat
suppression ,
oblique sagittal FSE T2WI,coronal SE T1WI
选用序列:oblique sagittal SE T1WI,oblique sagittal
IR fat suppression,coronal TSE T2WI
3、蝶鞍部(sella )
常规序列:axial FSE T2WI (whole brain ),sagittal SE
T1WI (sellar region ),coronal SE T1WI
(sellar region ),coronal FSE T2WI (sellar
region ),
选用序列:axial SE T1WI, sagittal FSE T2WI
4、颈脊柱(C -spine )
常规序列:sagittal SE T1WI,sagittal FSE T2WI,axial
FSE T2WI。
选用序列:sagittal IR fat suppression ,axial GRE T2WI ,axial Se T1WI
5、颈部(cervix )
常规序列:sagittal FSE T2WI ,axial SE T1WI ,axial FSE T2WI 。
选用序列:axial IR fat suppression,axial GRE T2WI
6、 胸脊柱(T -spine )
常规序列:sagittal SE T1WI ,sagittal FSE T2WI,axial FSE T2WI。
选用序列:sagittal IR fat suppression ,axial GRE T2WI ,axial Se T1WI
7、胸(肺)部(thorax )
常规序列:axial SE T1WI ,axial FSE T2WI ,coronal SE T1WI 。 选用序列:axial IR fat suppression ,coronal FSE T2WI 。
8、心脏(heart )
常规序列:coronal Flash T1WI (cardial gate ),axial Flash
T1WI (cardial gate )。Axial FSE T2WI (cardial gate )。
选用序列:left oblique long axis Flash T1WI, four
chambers Flash T1WI , orthogonal long axis Flash
T1WI ,horizontal long axis Flash T1WI ,short axis
Flash T1WI。
9、上腹(肝、胆、胰)部(abdomen )。
常规序列:axial SE T1WI (respiration gate ),axial FSE
T2WI (respiration gate),coronal FSE T2WI
(respiration gate)。
选用序列:axial IR fat suppression T1WI or T2WI
(respiration gate),
axial Flash T1WI (breath holding or respiration
gate ),axial Flash T2WI (breath holding or
respiration gate ),axial haste T2WI (breath
holding or respiration gate),coronal Fisp T2WI
(breath holding or respiration gate )。Coronal
haste T2WI (breath holding or respiration gate)
MRCP 。
10、肾脏(肾上腺)(kidney)
常规序列:axial SE T1WI (respiration gate ), axial
FSE T2WI(respiration gate),coronal SE
T1WI (respiration gate)。
选用序列:axial Flash T1WI (breath holding ),axial
IR fat suppression(respiration gate ),
axial haste T2WI (breath holding ),coronal
FSE
T2WI(breath Holding).
11、男盆(前列腺)(male pelvis,prostate )
常规序列:axial SE T1WI , axial FSE T2WI ,sagittal FSE T2WI。
选用序列: axial Flash T1WI ,axial IR fat
suppression , coronal FSE
T2WI。
12、女盆(female pelvis,uterus )
常规序列:axial SE T1WI , axial FSE T2WI ,sagittal FSE T2WI。
选用序列:axial Flash T1WI ,axial IR fat
suppression , coronal FSE
T2WI。
13、髋部(hip )
常规序列:axial SE T1WI , axial FSE T2WI ,coronal
FSE T2WI。
选用序列:axial IR fat suppression T2WI, oblique coronal FSE
T2WI
14、腰脊柱(L -spine )
常规序列:sagittal SE T1WI ,sagittal FSE T2WI,axial FSE T2WI。
选用序列:sagittal IR fat suppression T2WI,
axial GRE T2WI,axial SE T1WI。
15、肩部(should )
常规序列:axial SE T1WI,axial FSE T2WI ,oblique
coronal SE T1WI,oblique sagittal FSE
T2WI 。
选用序列:axial IR fat suppression T2WI ,oblique coronal GRE T2WI。
16、膝部(knee )
常规序列:sagittal SE T1WI,sagittal FSE T2WI,
coronal FSE T2WI ,axial IR fat suppression T2WI 。
选用序列:sagittal GRE (water excitation)T2WI ,
sagittal IR fat suppression T2WI。
17、肘部(elbow )
常规序列:sagittal SE T1WI,sagittal FSE T2WI,
coronal FSE T2WI ,axial IR fat suppression
T2WI 。
选用序列:agittal GRE (water excitation )T2WI ,
sagittal IR fat suppression T2WI。
18、腕部(wrist )
常规序列:coronal SE T1WI ,coronal FSE T2WI ,axial
FSE T2WI ,axial IR fat suppression T2WI 。
选用序列:coronal GRE (water excitation )T2WI ,
coronal IR fat suppression T2WI。
19、踝部(ankle )
常规序列:sagittal SE T1WI,sagittal FSE T2WI,
coronal FSE T2WI ,axial IR fat
suppression T2WI。
选用序列:sagittal GRE (water excitation )T2WI ,
sagittalIR fat suppression T2WI。
范文二:磁共振常规检查序列
一、颅脑磁共振检查技术
1\成像序列:SE 序列或快速序列,常规行横断面T1WI 、T2WI 、DWI ,矢状面的T1WI ,颅脑外伤患者加做T2 Flair序列。
2、增强扫描。
(1)快速手推注射法:注射完对比剂后即开始增强扫描,成像序列一般与增强扫描前T1WI 相同,常规做横断面、矢状面和冠状面T1WI 。
一、眼部磁共振检查技术
成像序列:采用SE 序列或相宜的快速序列,横断面T1WI 、T2WI 及冠状面扫描T1WI ,或沿检查侧视神经走向设定斜状面T1WI 。必要时可根据病情辅以其它成像序列,如脂肪抑制技术等 二、肝脏磁共振检查技术
成像序列:采用SE 序列或快速成像序列,常规行横断面T1WI 、T2WI 及冠状面T1WI 。必要时可根据病情辅以其它成像序列。
快速手推注射法:注射完对比剂后即开始增强扫描,成像序列一般与增强扫描前T1WI 相同或快速梯度回波序列,常规做横断面、矢状面和冠状面T1WI 。部分病例可可根据需要增强后延迟扫描,延迟时间通常为5-30分钟 三、肾脏磁共振检查技术
成像序列:采用SE 序列或快速成像序列,常规行横断面T1WI 、T2WI 及冠状面T1WI 。必要时可根据病情辅以其它成像序列 四、前列腺检查
成像序列:采用SE 序列或快速成像序列,以前列腺为中心常规行横断面、矢状面T1WI 、T2WI ,了解前列腺肿瘤侵犯者可行冠状面T2WI 。必要时可根据病情辅以其它成像序列。 五、盆腔磁共振检查技术
成像序列:采用SE 序列或快速成像序列,常规行横断面T1WI ,矢状面T1WI 和T2WI 。必要时可根据病情辅以其它成像序列。
快速手推注射法:注射完对比剂后即开始增强扫描,成像序列一般与增强扫描前T1WI 相同,常规做横断面、矢状面和冠状面T1WI
六、磁共振胰胆管成像(MRCP )技术
采用SE 序列或快速成像序列,常规行横断面T2WI ,冠状面屏气重T2WI 脂肪抑制序列。 七、四肢骨骼、肌肉磁共振检查技术 成像序列:采用SE 序列或快速成像序列,常规行横断面T1WI 、T2WI 和脂肪抑制序列T2WI ,矢状面T1WI 脉冲序列:TSE 、GRE
八、四肢关节磁共振检查技术
采用SE 序列或快速成像序列,常规行横断面T1WI 、T2WI ,矢状面或冠状面T1WI 和T2WI 。半月板检查一般采用质子密度加权和T2WI 双回波检查序列
九、脊柱磁共振检查技术
采用SE 序列或快速成像序列,常规行矢状面T1WI 、T2WI 横断面T1WI 。半月板检查一般采用质子密度加权和T2WI 双回波检查序列。必要时可根据病情需要辅以其它成像序列。矢状面应该包括椎体两侧缘结构,横断面范围视病灶大小而定。椎间盘横断面应采用多平面、多角度,切面方向与各椎间盘平行的扫描。 快速手推注射法:注射完对比剂后即开始增强扫描,成像序列一般与增强扫描前T1WI 相同或快速梯度回波序列,常规做横断面、矢状面和冠状面T1WI
十、髋关节成像技术:
脉冲序列扫描参数:横断位:扫描方位及脉冲序列T1加权。冠状位:扫描方位及脉冲序列:T2加权T1加权。 十一.膝关节成像技术:
脉冲序列扫描参数:扫描方位及脉冲序列:T1加权T2加权。. 冠状位:扫描方位及脉冲序列T1加权T2加权。
注意事项:除常规扫描外采
用梯度回波T2加脂肪
抑制技术
能直接显示半月板,水肿肌腱断裂等。矢状位能显示十字交叉韧带。
十二、纵隔、肺、胸膜MRI 检查
以横断位与冠状位作常规方位,必要时加矢状位
十三、心脏、大血管MRI 检查
心脏扫描方位众多,一般以冠状方位定位先行横轴位扫描,再以横轴像设置冠、矢状位及任意角度的斜位扫描,有时还需做双斜位(视病人情况,身体右侧抬高15°~30°角,向头侧倾斜15°角左右) 扫描
脉冲序列:SE 、TSE 、GRE
十四、肩关节MRI 检查
肩关节MRI 常规扫描方位取横断位、冠状位及冠状斜位。
脉冲序列:SE 、FSE 、GRE 、IR 及Fast IR。
十五、上臂MRI 技术
常规扫描方位为矢状位、冠状位及横断位。
脉冲序列:SE 、STIR 、GRE 、FSE 等
十六、小腿MRI 技术
常规扫描方位为矢状位、冠状位及横断位,T2 加权以横断位效果最佳。
脉冲序列:SE 、F S E 、GRE 、STIR
十七、踝关节MRI 检查
脉冲序列及扫描参数:
脉冲序列:SE 、FSE 、PDWI 、STIR 、GRE 、3D FS-SPGR、classic 等
(1) Ax FSE T1W--用于观察解剖结构。
(2) Sag STIR/Sag FRFSE T2W fs/Sag FRFSE PD fs--STIR 序列对脂肪的抑制比较均匀, 侵犯骨髓的病变往往被骨髓的高信号所掩盖,所以四肢扫描常规加脂肪抑制序列; 外伤性病变,关节腔内积液,肿块或骨髓内病变均需要加扫脂肪抑制序列。
(3) (3) Sag FRFSE T2W/ FSE T1W--矢状面图像可用于观察关节面及其周围组织结构及骨髓内信号改变。
(4) Cor FRFSE PD fs --观察病变范围, 观察韧带结构。
范文三:磁共振序列及技术
自旋回波序列类
1. SE (常规自旋回波序列)(Spin Echo)(西门子也称SE)
根据TR的TE的不同组合,可得到T1加权像(T1WI ), 质子加权像(PDWI),T2加权像(T2WI)。T1WI 现正在广泛使用于日常工作中,而 PDWI和T2WI因扫描时间太长几乎完全被快速SE取代。
2. FSE (快速自旋回波序列)(Fast Spin Echo)(欧洲厂家西门子和飞利浦以“turbo”来表
示快速,故称之为TSE(Turbo Spin Echo))
该序列的优点是(1)速度快,图像对比不降低,所以现在尤其在T2加权成像方面几乎已经完全取代了常规SE序列而成为临床标准序列。(2)与常规SE序列一样,对磁场的不均匀性不敏感;
该序列的缺点有(1)如采集次数不变,S/N有所降低,一般多次采集;(2)T2加权像上脂肪信号比常规SE像更亮,显得有些发白,易对图像产生干扰,解决的方法主要是用化学法或STIR序列进行脂肪抑制;(3)当ETL>8以后,图像高频部分缺失,导致一种滤波效应产生模糊,常在相位编码方向上出现图像的细节丢失;(4)RF射频能量的蓄积;(5)磁化转移效应等。
3.SS-FSE (单次发射快速SE)(Single shot FSE RARE)(西门子称SS-TSE)
4.HASTE (半傅里叶单发射快速SE序列)(half-fourier acquisition single-shot turbo
spin-echo)(西门子也称HASTE)
该序列的有效回波时间可较短,例如80ms,提高了信噪比和组织对比。 HASTE序列应用越来越广泛,除用于不能配合检查的患者外,还因速度快,在腹部成像中应用较多。如用于不能均匀呼吸又不能屏气的病例,,磁共振胰胆管成像(MRCP)、磁共振尿路成像(MRU)、肝脏扫描中增加囊性病变与实性病变的对比、显示肠壁增厚和梗阻性肿块、肿块表面和肠壁受侵犯情况、MR结肠造影等。
5.FRFSE (fast recovery) (快速恢复快速自旋回波序列)(西门子为TSE-Restore) (1)在实际工作中,经常会遇到T2WI扫描时TR不能降低,但扫描层次却较少的场合,比如脊柱,颈椎矢状位等,此时梯度的工作周期远未接近100%, 此时采用FRFSE序列,减少TR,可提高工作效率,或改善图像质量(增加采集次数)。 (2)在实际工作中,例如1.5T MR头颅扫描时TR常选2500ms,但选择FRFSE后,TR可短至1300ms,图像质量并无明显降低。
使用方法:西门子公司机器的TSE有两种,一种是普通TSE;另一种是TSE-Restore。在参数调整界面的“contrast”卡中勾选“Restore Magn.”项,如不勾选,即为普通TSE 6.IR (inversion recovery)(反转恢复序列)(西门子也称IR)
7.FIR ( fast inversion) (快速反转恢复序列)(西门子称作TIR/IR-TSE) 反转恢复序列引入RARE技术,提高了扫描速度。
但这里有一问题应引起注意。在FIR(或TIR)成像过程中,水平X轴上方有“magnitude detection”与X轴下方“phase sensitive detection”呈对应关系。如检到X轴下方组织信号,但在图像上以其幅度绝对值来表示,可以想像,图像中只有相当于X轴水平的信号值是最低的,图像中无物体的空白背景处应该呈低信号黑色。这时西门子公司将此序列称之为TIRM(turbo inversion recovery (modulus) magnitude);而如同样的信号不以幅度绝对值来表达,而是以实际的值来显示,此时图像背景仍然相当于X轴水平的信号值,但却是灰色(即中等信号),成像组织中的信号有可能低于背景的信号,此时称之为TIR Real。
8. FIR-T1WI ( fast inversionT1WI)(快速反转恢复T1加权序列)(西门子称IR-TSE T1WI) 9. STIR (Short TI Inversion Recovery) (短反转时间反转恢复)(西门子也称STIR) TI((time of inversion)反转时间在1.5T MRI上约130ms,使得脂肪组织返至x0y平面时成像,即成为脂肪抑制序列。
10.FLAIR (fluid attenuated inversion recovery) (液体抑制反转恢复),(黑水,自由水抑制反转恢复)西门子也称(FLAIR)
在1.5T MRI 上TI约2000-2500ms,令自由水呈低信号,而结合水仍是较高信号,突出炎症、肿瘤等组织。
11.Dual IR-FSE (双反转快速自旋回波序列)(西门子称为Dual IR-TSE)
施加两个反转预脉冲,并调整两个TI,突出某一组织。(1)如抑制脑脊液和脑白质,突出脑灰质信号;或抑制脑脊液和脑灰质,突出脑白质信号。(2)心血管黑血(Black Blood)主要技术,第一个是非层面选择反转预脉冲,第二个为层面选择反转脉冲将成像层面的磁化矢量偏转回到原始平衡位,经过一定时间(即TI)之后施加90o激励射频脉冲并成像,层面内心肌组织有信号,层面内有信号的血液因流出成像平面而不能成像,层面外被反转的血液此刻其磁化矢量恰至零位,也无信号,产生所谓黑血效应。此技术可再加一选择性脂肪反转脉冲抑制脂肪信号,称为三反转FSE序列,对心脏肿瘤、心包和心肌病变的鉴别诊断具有重要意义。
12. Propeller(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction
螺旋桨技术,GE)(西门子称为Blade,刀锋技术)
应用于FSE及FIR,一个回波链在低K空间采集,下一回波链则在频率编码和相位编码都旋转一定角度的低K空间采集。最后的结果是(1)整个K空间内,低K空间有大量信息重叠,图像S/N必然较高;(2)运动伪影不再沿相位编码方向被重建,而是沿放射状被抛射到FOV之外;(3)整个过程需复杂的数据处理。
该技术(1)可在头颅,腹部减少运动伪影,(2)也可在FSE-EPI 弥散加权成像(DWI)中减少磁敏感伪影和金属伪影。
梯度回波序列类
13.扰相GRE(gradient recalled echo),西门子称 快速小角度激发 (fast low angle shot,
FLASH)
一(使用方法:西门子直接选序列,但在该序列参数设置界面的对比(contrast)卡中选上“RF spoil”选项 ,可增加扰相效果。
二(扰相GRE的临床应用:
(1)(上腹部T1WI,可加脂肪抑制,结合屏气技术,图像对比良好,还可行三期动态增强扫描。
(2)(关节软骨T1WI,短TE (<10ms) 时,透明软骨呈高信号,而纤维软骨、韧带、肌腱、关节液、骨及骨髓均呈低信号。="">10ms)>
(3)(脊柱、大关节和出血病变T2WI,较敏感
(4)(同相位反相位成像即化学位移成像:脂质和水中的质子的进动频率略有不同,脂肪中质子稍快,二者差别约3.5ppm,相当于150Hz/T。在1.0T场强下每3.33ms发生一次同相或反相。导致既含水又含脂质的像素的信号周期性降低。化学位移成像的应用:反相位像上水脂混合组织信号衰减明显,纯脂肪组织信号没有明显衰减,脂肪组织脏器呈现出勾边效应。临床上判断肾上腺结节是否为腺瘤(因其含脂质),脂肪肝诊断与鉴别诊断,判断肝局灶性病灶内是否含脂质,并有助于肾脏或肝脏血管平滑肌脂肪瘤的诊断和鉴别诊断。
OF法MR血管成像,例如2D或3D椎动脉成像,心脏的亮血成像。 (5)(T
(6)(对比剂增强MRA(CE-MRA),T1WI像上注射对比剂后一定时期内,含对比剂的血液的T1值变短(呈高信号),甚至短于脂肪组织。通过MIP、MPR、VR及SSD等后处理方法得到血管像,实用中应掌握MRI参数、对比剂注射时间,剂量以及用脂肪抑制技术或蒙片减影技术来消除脂肪组织信号等。
(7)(三维扰相GRE T2*WI 序列用于磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)
该序列实质上是3D FLASH T2WI(如上述),采用较长TE(对磁场不均匀敏感),小角度。但该方法需同时采集两种图像。因MR信号经解调之后可得幅度和相位两个信息,一般只对其中幅度信息成像到强度图像即平时所常用的图像(或称幅度图像)。另一种是相位图像。将相位图校正,并与强度图叠加即得到磁敏感加权像。
血红蛋白及其降解产物(分氧合血红蛋白、去氧血红蛋白、正铁血红蛋白和含铁血黄素四种状态)中以去氧血红蛋白和含铁血黄素表现的磁敏感性较强。非血红蛋白铁(铁蛋白)和钙化也表现较强的磁敏感性。它们均可加快MR信号的去相位,造成T2*缩短,信号减低。根据这一机制SWI在临床上可用于脑创伤、小血管畸形、脑血管病等诊断以及MR功能成像(主要是BOLD)研究。
14.三维容积内插快速扰相GRE
其本质是T1加权的三维扰相GRE,西门子公司称为“容积内插体部检查”(volume interpolated body examination, VIBE);
该序列的要点是:
(1):使用小角度的激发脉冲(10-15 o)、超短TR(3-8ms)、极短的TE(1-3 ms) (2):采用多通道线圈,并行采集以提高S/N
(3)容积内插重建技术,可以较少的数据量得到较多的图像,提高了速度。 (4)加入了脂肪抑制,减少腹部脂肪信号的干扰。
(5)3D采集S/N高,可行各方向重建
(6)用于无需屏气的软组织动态增强扫描,如乳腺、体、四肢等。
(7)用于胸腹部屏气动态增强扫描
15.普通SSFP(steady state free precession,普通稳态自由进动);(西门子称为稳态进动快速成像fasst imaging with steady state precession, FISP)()
用相位重聚的方法使剩余磁化稳定在一定水平,并使剩余磁化保留至下一个周期,这样得到的回波信号要高于用扰相法得到的信号。如组织T2*较长,用短TR和大α时,可得到比FLASH更强的信号。此信号与T2/T1相关。所以像尿液、脑脊液这样的长T2物质,在FISP像上显得更亮。此类序列用于TOF法血管造影效果较好(但目前更多地被扰相GRE序列所取代)。该序列中长TR 2D T2*加权和3D都可用于大关节(如膝关节半月板、软骨等)检查。
16(Balance-SSFP 平衡式SSFP,(普通稳态自由进动 平衡式普通稳态自由进动)(西门子称为真稳态进动快速成像 True FISP)
TrueFISP 序列的特点是在三个梯度方向上都进行了相位补偿,即施加重聚焦梯度,所
以在成像时以恒定速度流动的质子不会在各个周期中产生并累积出附加相移,即该序列不会出现流动信号相失所造成的信号损失。所以适合从CSF(脑脊液)或慢速流动的血液中获得很强的信号。与其它的稳态不相干梯度回波序列相比,TrueFISP 的信噪比和对比度都要高出很多。
正是由于TrueFISP 序列的这种特性,它特别适合用于心脏定位及动态成像、神经系统成像,内耳及关节的高分辨率成像等。尤其是心脏成像,TrueFISP 所显示的心肌与血流的对比度,是目前其他序列所不能比拟的,因而得以广泛的应用。
序列对比:
FLASH 类 FISP 类 TrueFisp 类
T2* T2* T2/T1 对比度
信噪比 低 中 高
但是, TrueFISP图像不是真正的T2 加权,应是T1/T2加权像。与普通的梯度回波相比,TrueFISP 图像的信噪比和对比度都要高得多,而成象时间则要短得多,将近相差10 倍。但与真正的T2 加权图相比,脑脊液与周围组织的对比度要明显高于T2 加权像。所以该序列常用于显示液体和软组织之间的对比,而不适用于实质性脏器内部实性病变的检查。
TrueFISP 图像是T1/T2加权
TrueFISP 脉冲序列的应用
因为TrueFISP 序列具有成像速度快,流体的对比度高等优点,特别适合心脏动态成像。也可以用于血管造影、脊髓造影、腹部成像、关节成像等。
17.双激发Balance-SSFP(双激发普通稳态自由进动) (西门子称为constructive interference
in the steady state, CISS,)
实际上是用两次射频激励但相位编码方向不同,得到两组TrueFISP像,将其合二为一,可消除条纹状伪影,多以3D模式用于内耳水成像、脑神经及脊神经根的显示等。 CISS(相长相干稳态)序列和DESS (双回波稳态)序列都是在TrueFISP 序列的基础上演化而来,CISS 序列适用于内耳迷路的三维成像,而DESS 序列则更适用于关节成像,二者均具有很高的信噪比和亚毫米级的空间分辨率,对比强烈。
18.二维IR-FGRE T1W1,(2D inversion recovery fast gradient recalled echo)二维反转恢复快速梯度回波T1加权(西门子又称Turbo FLASH T1WI)
在前述梯度回波序列中,如进一步使TR、TE变短,显然可以缩短采集时间,但短TR和短TE使信号对比不足,为解决这一问题,采用了一种与上述反转恢复SE类似的思路,使用了称之为磁化准备脉冲的方法来增加MR信号的对比特征。这一类序列即是所谓的磁化准备快速梯度回波(magnetization prepared fast gradient recalled echo, MP-FGRE)。扫描速度极快,单层图像采集时间为1s甚至更短。
19三维IR-FGRE T1WI (3D inversion recovery fast gradient recalled echo T1WI )(三维翻转恢复快速梯度回波T1WT)( 西门子称为 MP-RAGE)
20( SR-FGRE T1WI (saturation recovery fast gradient recalled echo)(饱和恢复快速梯度回波)(西门子称为Turbo FLASH(SR Prepulse))
21. T2- FGRE (t2 prepared –fast gradient recalled echo ) (T2准备快速梯度回波) (西门子称为Turbo FLASH T2WI)
22. PSIF 翻转稳态自由进动成像 此序列为西门子公司称谓。
该序列从时序安排上看,它与FISP(见15)正好相反,所以给它命名为PSIF。 但PSIF对流动的液体引起的去相位非常敏感,表现为低信号,只有静止的液体表现为明亮的高信号。利用这一特点该序列过去成功地用于MRCP、脊髓造影MRM、内耳和各组颅神经的显示,但现在主要用于大关节的三维T2WI上。
23. DESS(dual echo steady state)(双回波稳态进动成像)(西门子同DESS)
它是将FISP和PSIF合二为一而成,现3D DESS 序列多用于大关节的3D成像,并可能仍是双颌成像的标准序列。
24 MEDIC(multiple-echo data image combination)(多回波合并成像)(西门子同MEDIC)
一次小角度射频脉冲激发后采集多个梯度回波(3-6个),然后将这些回波合并,以提高S/N。目前主要是T2*WI,用于颈椎的显示椎间盘和脊髓的灰白质、膝关节、脊神经根等。
回波平面成像类
25EPI:回波平面成像(echo planar imaginga)(西门子同称EPI)
它有减小磁场不均匀的作用,可高速地获取T2、T1像,扫描时间大约是FSE的四分之一。 现在EPI序列之所以应用越来越广泛,关键是成像速度的显著加快,随之而来的一个重要优点是有效地减少了各种运动对图像质量的影响。在临床应用方面:(1)单次激发GRE-EPI T2*WI,1s可完成数十幅图像。用在对比剂首次通过灌注加权成像,基于BOLD的脑功能成像。(2)单次激发SE-EPI T2WI序列,1s可成像十几幅。用于不能配合患者的头部、腹部检查。如在该序列基础上施加扩散敏感梯度场,即可进行水分子扩散加权成像(DWI)和扩散张量成像(DTI)。
EPI对硬件有一定的要求 ,第一要有极高的磁场均匀度,第二要有高性能的梯度电源和图像采集的速度,射频线圈也需特殊设计。
使用中EPI的化学位移、磁敏感性伪影都较严重,梯度场切换率太高后可能产生神经肌肉刺激性抽搐
26IR-EPI T1WI (inversion recovery echo planar imaging T1WI) (反转恢复平面回波成像T1WI)(西门子同IR-EPI T1WI)
临床上用得少,用于心肌灌注和腹部脏器灌注。
27GRE-EPI (gradient recalled echo echo planar imaging)(梯度回波平面回波成像)(西门子同GRE-EPI)
28SE-EPI (spin echo echo planar imaging) (自旋-平面回波成像)(西门子同SE-EPI)
29.GRASE(GR Adient and spin Echo) (梯度 自旋回波)(西门子称为TGSE (turbo gradient spin echo))
该序列是FSE与EPI的结合,FSE中的各回波附近伴随数个梯度回波,速度明显加快了但信噪比S/N也得到了明显提高。磁敏感伪影相应减少,但比FSE敏感
范文四:磁共振成像序列的机理研究
磁共振成像序列的机理研究
【摘要】1946年,人们最初认识了核磁共振(NMR )现象。之后,NMR 很快产生了实际用途。随着时间的推移,NMR 技术不断发展,其解析分子结构的能力也越来越强。1973年,核磁共振成像技术(MRI )问世并日趋成熟,被人类广泛应用于各个领域,成为一项常规的医学检测手段。近年来,科学家在磁共振成像序列的机理上不断进行探究,并成功扩充磁共振序列库,对推动医学、神经生理学和认知神经科学的发展做出重要贡献,为人类揭示大脑和生命的奥秘奠基。本文主要介绍了几种常用的磁共振成像序列——SE 序列、FSE 序列、IR 序列、GRE 序列和三种杂合序列。
【关键词】核磁共振成像、序列、磁化矢量、弛豫、RF 脉冲
【正文】
一、磁共振成像的原理及概述
处在磁场中的任何含有奇数质子或中子的原子核会吸收与磁场强度成正比的特定频率的电磁波能量而处于受激高能态。当处于受激高能态的原子核回复到初始低能态时,将会辐射出与激励频率相同的电磁波。这一现象被称为核磁共振(NMR ),磁共振设备有:MR 设备的场强、MR 设备的磁体和MR 设备的线圈。
磁共振成像(MRI )是基于核磁共振(NMR )原理的成像技术。依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此可以绘制成物体内部的结构图像。核磁共振成像(MRI )已在物理、化学、医疗、石油化工、考古等方面获得了广泛的应用,极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。
由于氢为磁化最高的原子核,且氢为人体内含量最多的元素,故MRI 中目前只应用氢核成像。在自然状态下,质子是无序的,因此它们不显示磁性。利用磁场使质子规范排列后,质子就会形成一个相应的磁化矢量,该磁化矢量方向与外磁场纵轴的方向相同。然而此时形成的磁力与外磁场相比十分微弱,还不能直接应用与成像技术。质子在外磁场中有特定的自旋方式和“进动”的运动方式。而其“进动频率”与外磁场的场强有关,用Lamor 方程可表示为ω0=γB 0。根据Lamor 方程计算出能使氢质子产生共振的射频脉冲(RF 脉冲),并向质子施加特定频率的RF 脉冲,质子便会吸收RF 脉冲的能量发生跃迁,同时变为处于“同相”的质子,形成一个新的宏观磁化量,即横向磁化矢量。此时的MR 信号就可以应用成
像。
新建立的横向磁化矢量的消失与原来的纵向磁化矢量的恢复过程称为“弛豫”。其中,纵向弛豫时间称为T 1,横向弛豫时间称为T 2。弛豫时间为一常数:T 1=纵向磁化恢复到原来磁化量63%的时间;T 2=横向磁化减少到初始的37%的时间。人体中不同成分的组织和结构的弛豫时间不同,正常组织与该组织中的病变组织之间的弛豫时间也不同,这是MRI 用于临床诊断的最主要的物理基础。
MR 信号与质子密度、T1、T2值、化学位移、相位、运动等因素有关,而这些因素对MR 信号的影响收RF 脉冲的调节、所用的梯度以及信号采集时刻的控制。因此,MRI 成像技术中,有多个成像参数提供丰富的诊断信息,使MRI 获得的图像十分清晰精细。且MRI 对软组织有较好的分辨力,能够通过调节磁场自由选择所需剖面,对全身各系统疾病的诊断都有很大的价值。
二、磁共振成像的序列
磁共振成像序列可分为多种:1、自旋回波(SE )序列;2、快速自旋回波(FSE )序列;3、反转恢复(IR )序列;4、梯度回波(GRE )序列; 5、杂合序列。
(1)自旋回波(SE )序列:SE 序列是目前MR 成像中最基本、最常用的脉冲序列。SE 序列包括单回波SE 序列和多回波SE 序列。单回波序列的过程是先发射一个90°脉冲,间隔一段时间后再发射一个180°脉冲,此后再经过一段时间间隔就出现了回波,即可测量回波信号的强度。其中,90°RF 脉冲至测量回波信号之间的时间称为回波时间(TE )。在实际成像过程中,上述过程需要重复,相邻两个90°RF 脉冲之间的时间间隔为重复时间(TR )。因此,SE 序列组织的MR 信号强度可用Bloch 方程表示:
S SE =f (H ) g (V )(1-e -T R /T 1) e -T E /T 2
从中可知,T1越长或T2越短,则信号越弱;T1越短、T2越长或质子密度越高,则信号越强。成像时通过对TR 和TE 时间的选择,可获得不同强度的T1、T2和质子密度加权像。1、选用长TR (1500~2500ms)和短TE (10~25ms)可得到质子密度加权像;2、选用长TR (1500~2500ms)和长TE (80~120ms)可得到T2加权像;3、选用短TR (5000ms 左右)和短TE (10~25ms)可得到T1加权像。若均选用中等长度的TE 和TR ,则无法突出对比,从而不适用于医学成像。
多回波序列是在施加90°RF 脉冲后,每隔特定的时间连续施加多个180°RF 脉冲,使磁化矢量产生多个回波。多回波SE 序列可显著缩短成像时间,但因为弛豫的作用,相继
产生的回波信号幅度呈指数性衰减,使图像的信噪比降低。
SE 序列具有组织对比良好、信噪比较高、伪影少、信号变化容易解释等特点。常用于颅脑、骨关节软组织、脊柱等的临床检测与治疗。
(2)快速自旋回波(FSE )序列:在SE 序列中,T2加权像的产生所需要的扫描时间较长,FSE 则解决了这个问题。FSE 序列同多回波SE 序列一样,是在施加90°RF 脉冲后,连续施加多个180°RF 脉冲,形成多个自旋回波。不同的则是FSE 序列在每个TR 时间内获得多个彼此独立的不同相位编码数据,因此可使用较少的脉冲激励及较少的TR 周期形成图像,从而缩短扫描时间。
根据回波链长度(ETL ),FSE 序列可分为短回波链、中等长度回波链、长回波链三种。 其特点有:快速成像、对磁场不均匀性不敏感、组织对比降低、图像模糊、脂肪组织信号强度增高、组织的T2值延长、能量沉积增加等。
(3)反转恢复(IR )序列:IR 序列是较早应用的脉冲序列。其RF 脉冲激励的顺序与SE 序列相反。扫描中,先给一个180°RF 脉冲,该脉冲使磁化矢量反转180°,之后磁化矢量依组织的纵向弛豫恢复,经过大约T1的时间后,磁化矢量恢复的量值直接与组织的T1有关,能够有效反应组织的T1差异。但是该信号还不能被测量,需再施加一个人90°RF 脉冲,使其出现自由感应衰减信号(FID )。IR 序列的信号强度由Bloch 方程表示为:
S IR =f (H ) g (V )(1-2e -TI /T 1+e -TR /T 1) e -TE /T 2
IR 序列有两种信号处理方式:量值重建法和相位敏感重建法。所以,IR 序列的信号不仅与所选择的T I 、TE 和TR 有关,还与数据重建方式有关。IR 序列可形成重T1加权像,在成像过程中完全排除T2的作用,能精细地显示解剖结构,因而在检测灰白质疾病方面有很大的优势。
近年来,以IR 序列为基础发展起来的流动衰减反转恢复(FLAIR )序列得到重视。该方法采用长T I 和长TE 的IRSE 序列脉冲,产生液体信号为0的T2加权像,是一种水抑制的成像方法。常用于脑的多发性硬化和脑梗塞等疾病的鉴别诊断,其在癫痫的研究中也越来越受到重视。
(4)梯度回波(GRE )序列:GRE 序列又称为场回波(FE )序列,具有扫描时间少、磁敏感效应和三维成像的特点。其采用小于90°的射频脉冲激励和小的翻转角,并使用反转梯度取代180°复相脉冲。MR 图像信号强度的大小主要由激励脉冲发射时纵向磁化矢量
的大小和纵向磁化矢量翻转到XY 平面的横向磁化矢量的大小决定。GRE 图像的对比主要依赖于激发脉冲的翻转角 ,TR 和TE 三个因素。在三个因素中,翻转角是主要的决定因素。
GRE 序列虽采用小于90°的射频脉冲激励,但小角度脉冲的纵向磁化矢量变化较小,使发射前的纵向磁化矢量接近于完全恢复,能形成较大的稳态纵向细化矢量,故能产生较强的MR 信号,明显缩短成像时间而又具有较高的图像信噪比。由于GRE 序列不使用180°RF 脉冲,可减少被检者体内的能量堆积,对被检者有利。目前,GRE 已被广发应用在上中腹部脏器检查、血管检查、心脏成像、关节软骨成像、胆系成像中,是目前MR 快速扫描序列中最为成熟的方法。
(5)杂合序列:
①梯度自旋回波(GSE )序列:GSE 序列是由SE 序列和GRE 序列组合而成的快
速成像序列,又被称为GRASE 。该序列恢复了类似自旋回波的磁敏感性特点,又缩短了扫描时间。GRASE 的一次激发中包含几个自旋回波,每个自旋回波中又包含了一系列梯度回波。一般情况下,GRASE 中所有自旋回波包络叫做快速因子TF ,将一个自旋回波包络所笼罩的梯度回波数叫做EPI 因子EF 。TF 和EF 都是GRASE 的参数。
从广义上讲,TSE 和EPI 都属于GRASE 序列。但在通常情况下,只有TF ≠1和
EF ≠1的序列称为GRASE 。当EF=1时,GRASE 称为TSE 序列;而当TF=1时,GRASE 被称为EPI 序列。因此,三种序列之间就可以相互转换,GRASE 在序列的选择上具有很大的灵活性。
②TIR 、TIRM 序列:TIR 、TIRM 序列是在快速自旋回波序列前加一个180°准备
脉冲组合成的新序列。该序列的工作原理与标注IR 序列相似,并具有抑制脂肪信号的作用。如果在射频激励开始时液体纵向磁化的弛豫曲线正好经过零线,就可以抑制水信号。TIR 、TIRM 序列对观察脑室周围的病变有重大意义,通过对液体信号的压制,脑室周围的高密度病变以及周边的充水结构都能清楚显示。
③STEAM 序列:STEAM 序列是利用激发回波来取得信号的快速成像序列。
STEAM 序列采用3个RF 脉冲:两个90°脉冲及一组紧随其后的小角度射频脉冲串。采样时,STEAM 对每个回波信号分别进行相位编码。
STEAM 序列能够克服磁场非均匀性的影响,且其图像不受运动伪影的干扰,还
可以运用在扩散成像场合中。然而STEAM 对脂肪或蛋白质等短T1组织的成像比较困难,最大信号幅度小,信噪比不高。
三、未来展望
科学家对生命的探究从未停息,人脑的思维方式一直是一个谜。借助MRI 技术在脑功能成像方面的发展,有助于人类破译大脑之谜。利用脑功能成像技术研究脑的功能及发生机制是脑科学中最重要的课题。MRI 血流成像技术、MRI 波谱分析又帮助人类了解生命体的构造。因此,我们没有理由不相信:未来的MRI 将成为思维阅读器,将在揭示生命的奥秘这一课题上将发挥更大的作用。
【参考文献】
1、杨正汉——MRI 常用序列及其应用
2、万遂人——神奇的医学成像技术
3、百度百科——核磁共振成像
4、《电磁生物效应》北京邮电大学出版社,刘亚宁主编
5、《世界医疗器械》1999年4月
6、赵喜平、郑崇勋——快速磁共振成像序列及其应用
范文五:核磁共振扫描序列
开机顺序(上-下)谱仪、射频放大器、梯度放大器
头部(扫描序列): 盆腔(扫描序列):
1、SCOUT ; 1、SCOUT ;
2、T1WI_TRA; 2、T2WI_TRA;
3、T2WI_TRA; 3、T1WI_TRA;
4、FLAIR_TRA; 4、T2WI_COR;
5、T2WI_SAG 5、STIR_COR;
6、T2WI_SAG
腰椎、颈椎、胸椎(扫描序列): 膝关节(扫描序列):
1、SCOUT ; 1、SCOUT ;
2、T2WI_TRA; 2、T1WI_SAG;
3、T1WI_TRA; 3、T2WI_SAG;
4、T2WI_SAG 4、STIR_SAG;
5、T2WI_COR;
肩关节(扫描序列): 腹部(扫描序列):
1、SCOUT 1、SCOUT ;
2、T1WI_TRA; 2、T2WI_TRA;
3、T2WI_TRA; 3、STIR_TRA;
4、T2WI_SAG; 4、T1WI_TRA;
5、T2WI_COR; 5、MRCP ;
6、MIP ;
7、T1WI_COR
COR (冠状位) SAG (矢状位) TRA(轴状位) FLAIR(压水、水抑制)
STIR (压脂、脂肪抑制) PDWI(质子密度) DWZ (离散成像)
TOF 3D(血管成像) GRE 2D(梯度回波) MRCP(胰胆管成像)
MRCP_GATE(胰胆管成像(加呼吸门控)) WFS(水脂分离)