第六章 磁共振成像(第三节至第四节)

三、平面回波成像序列
SE成像(5~15min) 几种序列成 像速度比较 应用 运动目标动态研究、功能性应用研究，如心血管运动、血流显示
FSE成像(1~5min)
EPI成像(30~100ms)
、脑的弥散成像、灌注成像、脑的功能成像、实时MRI等。
技术要求
梯度系统要求高，如提升速度快、切换率高、梯度强度大。主
二、快速自旋回波序列
多回波SE序列
二、快速自旋回波序列
2.快速自旋回波序列 先发射90º 脉冲，再连续发射多个180º 脉冲，从而形成多 个有一定间隔的自旋回波。与多回波SE不同的是每个回 波对应不同的相位编码梯度，对应一幅图像。 90º —TI—180º —TI—echo…180º—TI—echo…可消除磁场来自均匀性 梯度磁场引起的去相位影响
获得T2信号
一、梯度回波序列
成像时间 采集一幅图像
t TR NEX N y
SE和IR序列成像总时间要几分钟，而GRE由于大大缩短 了 成像时间缩短至几十秒甚至几秒。
一、梯度回波序列
（2）加权图像 T1加权图像 T2* 加权图像 质子密度加权图像 大翻转角70º 、短TE(5~10ms) 、短TR(＜50ms) 形成T1加权图像
三、平面回波成像序列
kx正负切换， ky 线性增加，k空间轨迹 FID-EPI序列 呈正弦变化。
（b）
（a） FID-EPI序列时序
（b）k空间轨迹
三、平面回波成像序列
SE-EPI序列 kx呈正负切换， ky为脉冲梯度，读梯度 穿越零点时施加，空间轨迹为方波形。
和处理后最大的
小角度倾倒后在z方向留下较大的
横向磁矩， GRE序列中TR很短 TR T2 脉冲多次作
用下，纵向磁化会一步步变小，但恢复的速度又在一
步步加快，于是在脉冲的多次激励后这两种相反的趋 势达到平衡，纵向磁化和横向磁化在每一个的开始和 结束时都具有相同的幅值。纵向磁化和横向磁化处于 动平衡中，这就是稳态或稳态自由旋进（SSFP）。
二、快速自旋回波序列
（2）相位编码与k空间填充次序 FSE序列中，k空间被分成ETL个区域或节段， 假定256×256像素的层面，ETL=4 经过 64 个TR周 期，k空间就被 填满，可形成
一幅MR图像。
二、快速自旋回波(fast spin echo , FSE )序列
64次激发的相位编码 ky 在k空间的填充顺序
二、快速自旋回波序列
（2）快速反转恢复自旋回波序列 RF激励方式与IR-SE相同 采集方式与FSE相同 优点与缺欠与FSE相同 （3）短 TR， T2WI的实现：最后一个ETL采集结束后加 180º +（-90º ）脉冲，相位重聚后磁矩返回z轴
二、快速自旋回波序列
（4）k空间的旋转和放射状填充 螺旋桨技术（propeller） 目的：为了进一步加强FSE和FIR序列对各种原因造成的磁场
(2)利用残留的横向磁化矢量脉冲系列 序列名称 1）FISP序列 2）双回波SSFP 3）平衡式SSFP 特点
' M 采集SSFP-FID不抑制
FID和echo信号都采集 FID与echo横向矢量完全融合
(3)破坏残留的横向磁化矢量脉冲系列 扰相GRE序列 特点：破坏掉残余横向分量
短TR、小 角可实现T1加权
在信号读出时，大多数组织T2较短，横向磁化基本衰减完毕,
信号很低；静态液体T2较长，横向磁化衰减较少，信号较高。 特点 应用 安全、无需造影剂、无创伤 胰胆管、泌尿系统、椎管、内耳、延腺、泪
道、脑室和输卵管等器官成像。
二、快速自旋回波序列
正常胆系MR水成像
输尿管结石 MR水成像
内耳膜迷路MR水成像
三、平面回波成像序列
（1）EPI的射频激励
初始横向磁化强度准备方法 FID信号；IRSE信号；SE信号；GRE信号 初始横向磁化强度准备方式不同就产生了不同类别的EPI序列。 如FID- EPI 、 SE-EPI、 IRSE-EPI、 GRE-EPI 等。
（a） FID-EPI序列时序
（b）k空间轨迹
大大节省 了时间
。
梯度回波时序
一、梯度回波序列
梯度回波重聚的原理
一、梯度回波序列
梯度回波的形成原理
一、梯度回波序列
梯度回波的形成
一、梯度回波序列
梯度回波与自旋回波相位重聚的比较 GRE序列 SE序列
180º 相位重聚 读出梯度反转 产生相位重聚 能补偿梯度场引起 的去相位 无法消除磁场不均 匀性的影响 获得的是T2*信号
每一次相位编码过程中都会有上一次残留的横向磁化矢量 参与，每条相位编码读出线的强度都有所增加，反映在图 像上沿相位编码方向出现强信号亮线，称为横带干扰伪像。 为解决该问题梯度回波出现两大脉冲系统，一是合理利用残
留的横向磁化矢量脉冲系列，二是破坏掉横向磁化矢量的脉
冲系列。
一、梯度回波序列
(1) 稳态自由旋进 形成条件： TR T2
TR周期 echo train 1 2 3 1 2 … 31 … 32 33 34 … 6 … 3 6 4 9 7 6 5 3 3 节 段 四 三 二
- … 12 -97 -96 127 126 … 8 -95 -63 -94 -62 … -65 -64 96 … … -33 -32 64 …
12 … 9 7 … 8 95 63 … 6 … 6 … 3 … 4
一、梯度回波序列 二、快速自旋回波序列
三、平面回波成像序列 四、快速成像序列应用
一、梯度回波序列
梯度回波（ gradient echo ， GRE 或 GE ）序列又称为场回
波（field echo，FE）序列
实现条件:主磁场均匀度达一定要求 缩短TR 方式
小角度激发
直接采集频率编码梯度的回波
采用小角度（<90°）RF激励、短重复时间，用反转梯 度取代180°，重聚脉冲在磁化强度矢量形成稳定平衡状 态下进行信号采集。
小翻转角 5º ～20º 、长TE(15~25ms) 、短TR （＜50ms) 形成 T2*加权图像；
小翻转角5º ～20º 、短TE(5~10ms) 、短TR(＜50ms) 形成质子密度加权图像。
一、梯度回波序列
2.常用的梯度回波序列
基本GRE脉冲序列没有实用价值 原因： GRE序列 TR T2
磁场均匀度要好。
三、平面回波成像序列
1.EPI脉冲序列 EPI是一种数据读出模式，实质就是改进了的FID，IR，SE或 GRE等脉冲序列的信号读取方式。 对于单次激励EPI成像，在一次RF激励后，施加的读出梯度进 行快速往返振荡，梯度每反转一次就产生一个具有独立相位编 码的梯度回波，直至采集完重建一幅MR图像所需的全部回波。
磁化仍保持较大幅度，可短时间内再激励，缩短了激励 周期，横向磁化仍可产生较大幅度信号。 例如，当 =20º 时
Mxy=34%M0
Mz= 94% M0 仅过数十毫秒，纵向磁化即可恢复到平衡状态。
一、梯度回波序列
x方向施加梯度场，通过切换，用梯度回波代替180º 自旋回波， 同时作为频率编码梯度，与消除频率编码散相原理相同。 相位重聚梯度的持续时间为去相位梯度时间的一倍。
ETL对应不同的TE 模糊效应显著，对比度低于SE；回
波链的存在使TE 、 TR不能太短，影响T1WI质量；脂 肪信号超强；成像速度低于梯度回波。
二、快速自旋回波序列
3.FSE的拓展 （1）半傅里叶采集单次激励快速自旋回波序列 采集正向相位编码、零编码以及少量负向相位编码数 据，根据对称原理，利用正相位编码数据复制负相位 编码数据，形成一幅完整的图像。 单次激励快速自旋回波序列: 一次RF激励后使用一 连串180º 相位重聚脉冲，采集一连串回波，一次激 励形成一幅图像。 HASTE序列主要用于生成T2 加权图像，采用单次激励快速 自旋回波序列，并结合半傅里叶数据采集技术，使一幅 256×256矩阵图像在1s内可采集完毕。
4
-31
-30
… …
-1
0
32
31
… 2 …
1
一
二、快速自旋回波序列
多回波与快速自旋回波k空间填充次序 比较
多回波1
多回波2 多回波3
二、快速自旋回波序列
（3）有效回波时间与加权图像 数据采集中，Gy=0产生的回波信号被填入 k空间中心行 (ky=0)， 该回波信号所对应的回波时间称为有效回波时
不均匀的不敏感性；提高对比度和信噪比；为后台数据处理
提供足够的基础信息；消除相位编码方向上的运动伪影。
图中一组平行线 表示一个TR采集 的一个ETL，这 里 ETL=4
k空间填充的螺旋桨技术，ETL=4
二、快速自旋回波序列
(5) MR水成像 在FSE序列或HASTE序列中，选择长TE、长TR的T2加权成像，
三、平面回波成像序列
（左） SE-EPI序列时序（右）k空间轨迹
三、平面回波成像序列
（2）EPI相位编码梯度与k空间填充 采用恒定相位编码梯度，利用相位累积形成
相位逐渐升高的相位编码；
采用脉冲式相位编码梯度，在每个读出梯度后
施加脉冲式相位编码梯度进行相位编码。
相位编码梯度种类不同
k空间数据采集轨迹不同
一、梯度回波序列
常规GRE序列； 三类GRE序列： 横向残余磁化矢量利用序列； 横向残余磁化矢量破坏序列。
GRE序列与SE序列主要区别
配制高强度的梯度场
使用反转梯度取代180º 相位重聚脉冲。
一、梯度回波序列
1.基本GRE序列 （1）信号产生的基本原理 小角度激励技术
GRE序列中，用小于90º 的脉冲，在脉冲结束时，纵向
一、梯度回波序列
稳态时MR信号包含两种成份： FID信号 echo信号