第二章4北师大ERP课程课件.ppt

1、第二章第二章 磁共振成像原理磁共振成像原理2.3脉冲序列脉冲序列（Pulse Sequence）MR成像过程中，RF脉冲、梯度、信号采集时刻的设置参数的组合称为脉冲序列。复习：复习：纵向弛豫时间纵向弛豫时间 T1不同组织有不同的不同组织有不同的T1弛豫时间弛豫时间横向弛豫时间横向弛豫时间 T2不同的组织横向弛豫速度不同（不同的组织横向弛豫速度不同（T2值不同）值不同）TR与与T1的关系？的关系？长长TR减少减少T1的作用，短的作用，短TR增加增加T1的对比。的对比。TE与与T2的关系？的关系？短短TE减少减少T2的作用，长的作用，长TE增加增加T2的对比。的对比。*T1与与T2是组织的固有特性

2、，而是组织的固有特性，而TR和和TE可可以被操作者控制和调整。以被操作者控制和调整。T1加权像、加权像、T2加权像加权像长的长的TR、长的、长的TE。短的短的TR、短的、短的TE。StudyQuestions:nWhatdoT1-weightedimagesshow?WhatTRandTEareneededtoachieveT1-weighting?nnWhatdoT2-weightedimagesshow?WhatTRandTEareneededtoachieveT2-weighting?nHowareT1andT2imagesdifferentinwhattheyshow?一、几个概念一、

3、几个概念1、90o射频脉冲射频脉冲2、180o射频脉冲射频脉冲3、部分翻转与翻转角（、部分翻转与翻转角（FlipAngle,F）9090度脉冲能产生最大的横向磁化矢量度脉冲能产生最大的横向磁化矢量180180度脉冲产生反向的纵向磁化矢量度脉冲产生反向的纵向磁化矢量 激发角度越大，纵向弛豫所需时间越长激发角度越大，纵向弛豫所需时间越长TimeTime（msms）纵纵向向磁磁化化矢矢量量9090度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫与与9090度脉冲相比，度脉冲相比，180180度脉冲能将组织的纵向度脉冲能将组织的纵向弛豫差别增加弛豫差别增加1 1倍，也就是说倍，

4、也就是说T1T1对比增加对比增加1 1倍倍TimeTime（msms）180180度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫度脉冲后的纵向弛豫纵纵向向磁磁化化矢矢量量激发角度越大，激发角度越大，T1成分越大，成分越大，T1对比越大对比越大小翻转角造成很小翻转角造成很大的纵向磁化大的纵向磁化翻转角很小时，翻转角很小时，区分两组织的区分两组织的T1对比很难。对比很难。脉冲序列的种类：n自旋回波（SE、FSE）用射频脉冲（用射频脉冲（用射频脉冲（用射频脉冲（180180度）产生回波的序列度）产生回波的序列度）产生回波的序列度）产生回波的序列自旋回波序列自旋回波序列自旋回波序列自旋回波序列

5、SpinEcho,SESpinEcho,SE用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列梯度回波序列梯度回波序列梯度回波序列梯度回波序列GradientRecalledEcho,GREGradientRecalledEcho,GREn梯度回波（GE）n平面回波（EPI）二、自旋回波（二、自旋回波（spinecho，SE）激发脉冲激发脉冲激发脉冲激发脉冲层面选择梯度层面选择梯度层面选择梯度层面选择梯度频率编码梯度频率编码梯度频率编码梯度频率编码梯度相位编码梯度相位编码梯度相位编码梯

6、度相位编码梯度MRMR信号信号信号信号用射频脉冲（用射频脉冲（用射频脉冲（用射频脉冲（180180度）产生回波的序列度）产生回波的序列度）产生回波的序列度）产生回波的序列自旋回波序列自旋回波序列自旋回波序列自旋回波序列SpinEcho,SESpinEcho,SE9090度度度度激激激激发发发发脉脉脉脉冲冲冲冲关关关关闭闭闭闭后后后后，所所所所产产产产生生生生的的的的横横横横向向向向磁磁磁磁化化化化矢矢矢矢量量量量很很很很快快快快衰衰衰衰减减减减自自自自由由由由感感感感应应应应衰衰衰衰减减减减（FIDFID）180180度度度度脉脉脉脉冲冲冲冲的的的的加加加加入入入入对对对对选选选选定定定定层层

7、层层面面面面的的的的横横横横向向向向磁磁磁磁化化化化强强强强度度度度再再再再进一步聚焦增强，之后形成自旋回波。进一步聚焦增强，之后形成自旋回波。进一步聚焦增强，之后形成自旋回波。进一步聚焦增强，之后形成自旋回波。90180回波回波回波回波90180TETRTE：回波时间回波时间TR：重复时间重复时间SE序列结构序列结构自旋回波序列的参数选择自旋回波序列的参数选择 TR TR 值值值值 TE TE 值值值值n nT T1 1 加权加权=T=T1 1 TTT1 1 =T=T2 2 T1加权像：短加权像：短TE；适中（较短）；适中（较短）TR；T2加权像：加权像：适中（较长）适中（较长）TE；长；长

8、TR；自旋回波序列，权重自旋回波序列，权重随随TE与与TR的变化。的变化。左上角数字为左上角数字为TE，左下角数字为左下角数字为TR。T1T1T2T2GMGM7607607777WMWM5105106767CSFCSF26502650180180成像的时间：成像的时间：标准标准SE序列重建一幅序列重建一幅256x256矩阵的图像需矩阵的图像需256次次90、180RF激发和频率、相位编码，一个激发和频率、相位编码，一个TR期间期间只填充只填充K空间的一条直线，空间的一条直线，成像时间成像时间(SE)=TRx256xNEX（ms）SE序列的特点序列的特点目前最常用的目前最常用的T1WIT1WI序

9、列序列组织对比良好，组织对比良好，SNRSNR较高，伪影少较高，伪影少T2WIT2WI少用少用SESE序列（太慢、伪影重）序列（太慢、伪影重）三、快速自旋回波三、快速自旋回波序列序列 (fast spin echo，FSE)FSE序列是在序列是在90RF后给连续的后给连续的180RF，一一个个TR间期可填充同间期可填充同K空间内的数条直线，使空间内的数条直线，使填充填充K空间的时间明显缩短。空间的时间明显缩短。回波链长度（回波链长度（echotrainlength,ETL）：）：FSE序列中所使用的回波数目序列中所使用的回波数目扫描时间扫描时间(FSE)=TRx128xNEX/ETL（ms）扫

10、描扫描时间时间(SE)=TRx128xNEX（ms）例1：SE中，TR=3000ms,NEX=1,采集一幅图象（256x256）的时间？例2：FSE中，TR=3000ms,ETL=8,NEX=1,采集一幅图象（256x256）的时间？例3：SE中，TR=30ms,NEX=1,扫Nz=60的3D图象（256x256x60）的时间？FSE成像能以较快的速度提供几乎所有常成像能以较快的速度提供几乎所有常规规SE成像的优势。成像的优势。FSE的基本概念就是利用的基本概念就是利用多个多个180度聚相位脉冲，在一个度聚相位脉冲，在一个TR内填充内填充k空空间的多行。回波链长（间的多行。回波链长（ETL）定

11、义了一系列）定义了一系列180度脉冲和回波的的数目。结果，与度脉冲和回波的的数目。结果，与SE相相比，比，FSE的成像时间减少的成像时间减少ETL分之一。分之一。四、四、梯度回波类序列梯度回波类序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列用读出（频率编码）梯度切换产生回波的序列梯度回波序列梯度回波序列梯度回波序列梯度回波序列GradientRecalledEcho,GREGradientRecalledEcho,GRE采用小角度采用小角度RF和梯度产生回波和梯度产生回波快速成像序列快速成像序列：使用使用90的的RF

12、，在横向部分没有相当大的磁在横向部分没有相当大的磁化矢量，而化矢量，而Mz的变动也较小，使的变动也较小，使Mz恢复时间恢复时间变短，有效缩短了变短，有效缩短了TR，达到了缩短成像时间达到了缩短成像时间的目的。的目的。然后再施加一个时间、强度相同然后再施加一个时间、强度相同,方向相反的方向相反的梯度磁场代替梯度磁场代替180RF,使分散的相位重聚产生使分散的相位重聚产生回波。回波。SESEGREGRE小翻转角造成很小翻转角造成很大的纵向磁化大的纵向磁化翻转角很小时，翻转角很小时，区分两组织的区分两组织的T1对比很难。对比很难。T2T2加权像加权像加权像加权像T1T1加权像加权像加权像加权像梯度回

13、波序列，梯度回波序列，权重随翻转角与权重随翻转角与TR的变化。的变化。TE=5ms。左上角数字为翻左上角数字为翻转角，左下角数转角，左下角数字为字为TR。五、平面五、平面回波成像（回波成像（EPI）基本理念：在一次激励（单次激发基本理念：在一次激励（单次激发EPI）的）的T2衰减过程中，连续施加读出梯度以充填衰减过程中，连续施加读出梯度以充填k空间空间（但如果时间太长，（但如果时间太长，T2衰减会导致图像模糊），衰减会导致图像模糊），或者通过多次激励（多次激发或者通过多次激励（多次激发EPI）的方式进的方式进行。行。类型：单次激发类型：单次激发EPI和多次激发和多次激发EPI 单次激发单次激发EPI：在一次射频脉冲之后通过多次梯度的反复切在一次射频脉冲之后通过多次梯度的反复切换，一次采集所产生的多个梯度回波，充填换，一次采集所产生的多个梯度回波，充填k空间的所有各行。空间的所有各行。多次激发多次激发EPI：读出的过程分为多次读出的过程分为多次“激发激发”来进行，来进行，数据的采集以间隔方式分为多个节段（数据的采集以间隔方式分为多个节段（NS）。控制一个脉冲序列包括：控制一个脉冲序列包括：n n片层位置n n片层取向n n片厚n n片层数n n分辨率（视场和矩阵大小）n对比度：TR、TE、T1、翻转角、扩散等n伪影校正：饱和脉冲、流动补偿、脂肪抑制等