1脉冲序列及临床应用
磁共振简易原理、脉冲序列及临床应用
IR序列应用： ①主要用于产生T1WI和PDWI； ②形成重T1WI，成像中完全除去T2作用； ③除重T1WI外，主要用于脂肪抑制和水抑制。
201I9R/6-/1T01WI, 冠状面
SE-T1WI，横断
IR-T1WI，横断面
1.短TI反转恢复序列
脂肪组织T1非常短，IR序列采用短的TI值 （≤300ms）抑制脂肪信号，该序列称短TI反转恢 复序列（short TI inversion recovery，STIR）；
B
长TR 时间ms
PDWI 组织信号高低取决 于质子含量高低； 脂肪及含水的组织 均呈较高信号；
2019/6/10
SE序列 临床应用
腕关节高分辨
2019/6/10
SE－T1WI
左枕叶脑脓肿
2019/6/10
SE－T1WI
SE-T1WI增强扫描
（二）快速自旋回波序列
快速自旋回波（fast spin-echo，FSE）序列：在一个TR 周期内先发射一个90°RF脉冲，然后相继发射多个 180°RF脉冲，形成多个自旋回波；
LAD RCA
RCA LAD
2019/6/10
Courtesy oRf iNgohrtthcworeostnearnryUanritveerysity Ho
在读出梯度方向施加一对强度相同、方向相反的梯度磁场，使 离散的相位重聚而产生回波，该回波被称梯度回波。
2019/6/10
常规GRE序列的结构
• (1)射频脉冲激发角度小于90 ° • (2)回波的产生依靠读出梯度场（即频率编
码梯度场）的切换
2019/6/10
GRE序列的基本特点
（1）采用小角度激发，加快成像速度； （2）采用梯度场切换采集回波信号，进一步加快采集速度； （3）反映的是T2*弛豫信息而非T2弛豫信息； （4）GRE序列的固有信噪比较低； （5）GRE序列对磁场的不均匀性敏感； （6）GRE序列中血流常呈高信号。
脉冲序列的构成
脉冲序列的构成引言脉冲序列在许多领域中都具有重要的应用，例如通信、信号处理、医学和雷达等。
脉冲序列是由一系列脉冲信号组成的一种序列，它们可以传输或表示信息。
本文将深入探讨脉冲序列的构成，介绍不同类型的脉冲序列以及它们的应用。
什么是脉冲序列？脉冲序列是由一系列离散的脉冲信号组成的序列。
脉冲信号是一种特殊的信号，它包含很短的持续时间和高强度的脉冲能量。
脉冲信号通常是突发性的，可以传递或表示信息。
脉冲序列的构成要素脉冲序列由以下要素组成：1. 脉冲的持续时间脉冲的持续时间是指脉冲信号的时间长度。
脉冲信号通常很短暂，持续时间只有几纳秒到几微秒。
持续时间的选择取决于应用需求和所使用的技术。
2. 脉冲的幅度脉冲的幅度是指脉冲信号的能量强度。
脉冲信号通常具有较高的能量，可以被用于有效地传输信息。
脉冲的幅度也可以根据应用需求进行调整。
3. 脉冲的频率脉冲的频率是指脉冲信号的重复率。
在脉冲序列中，脉冲以一定的频率连续发送。
频率的选择取决于所需的数据传输速率或信号处理需求。
4. 脉冲的形状脉冲的形状描述了脉冲信号的时间和能量分布。
脉冲可以是矩形、高斯、单脉冲或多脉冲等形式。
脉冲的形状选择依赖于具体应用的要求。
不同类型的脉冲序列脉冲序列可以有多种类型，具体取决于它们的应用和目的。
以下是几种常见的脉冲序列类型：1. 连续脉冲序列连续脉冲序列是最简单的一种脉冲序列类型，它由连续的脉冲信号组成，脉冲之间没有间隔。
这种序列常用于无线电通信中，用于传输数字或模拟信号。
2. 脉冲间隔序列脉冲间隔序列是由具有不同间隔的脉冲信号组成的序列。
这种序列常用于雷达信号处理中，用于距离测量和目标探测。
脉冲之间的间隔可以根据目标距离进行调整。
3. 脉冲幅度序列脉冲幅度序列是由具有不同幅度的脉冲信号组成的序列。
这种序列常用于医学成像中，用于显示不同组织的强度或密度差异。
脉冲的幅度可以根据组织的特性进行调整。
4. 脉冲编码序列脉冲编码序列是一种特殊的脉冲序列，它用于在噪声环境中传输信息。
第八章磁共振检查技术第四节MRI检查操作步骤及临床应用
优点：安全、无创、速度快、适应症广、成功率高； 胆管扩张、 狭窄、梗阻定位准确率100%，定性诊断准确率80%以上。局限： 无法进行治疗或取得组织活检。
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
MRCP
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
MRU MR Urography
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
盆腔MR检查
线圈选择：表面线圈或体线圈 体位：患者仰卧，正中矢状面与床面中线一致， 将双侧髂前上脊连线置于线圈横向中线。 扫描方法：嘱咐患者于扫描前1～2小时储尿， 使膀胱处于半充盈状态，膀胱、子宫常规采用 6～8mm层厚矢面和横断面的T1WI、T2WI，必要时 使用冠状面扫描，矢状面和横断面的相位编码 均取前后方向。观察前列腺应采用脂肪抑制 脉冲序列及扫描参数
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
fMRI
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
膝 关 节 动 态 成 像
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
MR血管成像的临床应用
MRA（MR Angiography）利用血液的流动性对血管 进行成像。 1、TOF ——Time of Flight 时间飞跃法
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
颈椎扫描
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
颈椎椎间盘横断面扫描
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
《医学影像检查技术》第八章 磁共振检查技术
脊椎与脊髓的MR检查
2、胸椎及胸髓 线圈：相控阵表面线圈。 体位：患者仰卧，正中矢状面与床面中线一致 并垂直于床面， 将全部胸椎置于线圈内。 扫描方法：同颈椎和颈髓的MR检查。
磁共振各序列
磁共振不同序列的原理与应用磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种基于核磁共振现象的医学成像技术，广泛用于医学领域。
磁共振成像利用磁场、梯度磁场和射频脉冲与人体内的水分子进行相互作用，通过检测信号来获取人体内部的结构和功能信息。
在磁共振成像过程中，各种序列的选择对于获得准确的图像是至关重要的。
下面将介绍几种常用的磁共振序列及其原理和临床应用。
1. T1加权图像T1加权图像是一种基本的磁共振成像序列，常用于显示组织的解剖结构。
T1加权图像主要利用不同组织中的原子核自旋松弛时间的差异来实现图像对比的调节。
在T1加权图像中，脂肪信号较高，水信号较低。
这种序列在显示解剖结构清晰、脑脊液与囊性病灶显示良好方面具有优势。
临床应用上，T1加权图像可以帮助医生评估肿瘤的位置、体积和浸润程度，对于诊断和治疗策略的制定具有重要价值。
2. T2加权图像T2加权图像是另一种常用的磁共振成像序列，可用于显示组织的水分含量和水分子热运动。
T2加权图像中，水信号较高，脂肪信号较低。
相比于T1加权图像，T2加权图像对于肿瘤、炎症和水肿等病变的显示更为敏感。
临床上，T2加权图像常用于检测和评估炎症损伤、水肿、水样囊肿等疾病。
此外，T2加权图像还对于评估心肌梗死的范围和程度、颅内结构及脊柱椎管疾病等有着重要的临床意义。
3. 弥散加权图像弥散加权图像是一种显示组织内部微小结构及水分子弥散状况的序列。
弥散加权图像通过测量水分子在组织中的扩散来提供不同的对比。
在该序列中，组织中的限制性扩散产生低信号，而自由扩散则产生高信号。
临床上，弥散加权图像常用于脑部和肝脏的评估。
特别是在脑卒中早期诊断、定位和判断卒中灶的大小、肝脏病变检测等方面具有重要的临床应用。
4. 动态对比增强序列动态对比增强序列是一种通过注射对比剂并连续扫描来观察组织对比剂的分布和动力学变化情况的序列。
动态对比增强序列可以帮助医生区分不同病变类型、评估血供和血管情况。
MRI基本知识
90度脉冲激发使质子发生共振，产生最大的旋转 横向磁化矢量，这种旋转的横向磁化矢量切割接 收线圈，MR 仪可以检测到。
氢 质 子 多
氢 质 子 少
此时的MR 图像仅仅区分氢质子密度不同的两种组织，所以 要在射频脉冲关闭后等待一定时间并对信号进行干预和采集
无线电波激发使磁场偏转90度，射频脉冲停 止后，在主磁场的作用下，横向宏观磁化矢量逐 渐缩小到零，纵向宏观磁化矢量从零逐渐回到平
“ ”
磁共振成像基本知识
1
核磁共振成像
• 发展历史
• 基本原理
目
• 扫描仪的基本硬件构成
录
• 脉冲序列及其临床应用
• MRI 特点以及禁忌证
• 总结
2
Nuclear Magnetic Resonance Imaging
首字母缩写:
NMRI
为了和原子核及射线的放射性危害区分开 来，临床医生建议去掉N，简称为磁共振成像
• 所谓的加权就是“重点突出”的意思
– T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别 – T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别 – 质子密度加权成像（PD）－突出组织氢质子含量差别
34
•在任何序列图像上，信号采集时刻旋转横 向的磁化矢量越大，MR信号越强
➢ 主磁场场强
场强越高，磁化率越高，场强几乎与磁化率成 正比
➢ 质子含量
质子含量越高，与主磁场同向的质子总数增加 （磁化率不变）
15
在主磁场中质子的磁化矢量方向与主
磁场方向不平行——进动
进动
场相互作用
核磁（小磁场）与主磁
陀螺
进动使每个质子的核磁存在方向稳 定的纵向磁化分矢量和旋转的横向
磁共振lava脉冲序列在腹部脏器成像中的应用
磁共振lava脉冲序列在腹部脏器成像中的应用磁共振lava脉冲序列1. 简介LAVA (Low-Angle VARiable-density Acquisition) 是一种能够提供低剖面角的磁共振变密度序列。
它的特点之一是能够减少磁共振工作站对噪声的敏感度，而且可以胜任复杂成像，如拉伸，道重建或者曲线配准等。
在腹部脏器成像中，LAVA脉冲序列通常被认为是有效的应用，由其具备减少波叠加和抑制零点迒移的能力。
2. 特点（1）脉冲序列来源于spin-echo TSE（turbo spin-echo TSE），它可用于增加结构矩阵尺寸，从而提高耐受性抗噪声。
（2）它能够动态的调整扫描的长度，从而在某一最佳角度获得更多的分辨率。
（3）它可以实现更快的扫描速度，提高清晰度，并减少低温校正这类情况出现。
（4）由于在LAVA脉冲序列中引入了轻微的脉冲之后，图像中的“零点迒移”衰减可以大大减少，这样就能够改善图像质量。
3. 在腹部脏器成像中的应用（1）LAVA脉冲序列可以有效改善图像质量，特别是用于检查肝脏和胆囊的外科应用。
（2）由于它的容量高、获得的结构矩阵的尺寸大和抗噪声的能力强，LAVA脉冲序列还可以用于以下临床任务：影像检测，如胃、十二指肠段落的描述，直肠的肿瘤检测以及肠胃道的障碍物的检测表明，LAVA脉冲序列可以有效地检测出在不同深度处的特征结构。
（3）在腹部脏器成像方面，LAVA脉冲序列显示出强大的容量和可扩展性，从而可以提高对每一个成像序列的高灵敏度和准确性，以及一般图像数据的容量，特别是涉及肝脏的图像，它的复杂性明显比较大。
4. 结论总体而言，LAVA脉冲序列在腹部脏器成像中有很多应用，它可以显著提高扫描速度，使用该序列可以有效解决“零点迒移”等问题，同时可以减少噪声对扫描结果的影响，同时还可以改善图像质量。
因此，LAVA脉冲序列是一种有效的腹部脏器成像方法。
MR脉冲序列基础知识及临床应用(讲座版)1
VASCULAR
FSE SSFSE FSE-IR SSFSE-IR
FSE-XL FRFSE-XL T1 FLAIR T2 FLAIR
ECHO PLANAR
TOF-GRE TOF-SPGR Phase Contrast Fast TOF GRE
FastCard-GRE FastCard SPGR Fast 2D Phase Contrast Fast TOF SPGR
FRFSE-XL
LAVA
增加空间和时间分辨率 应用均匀的压脂 提高病变检出率
SE家族
SE、FSE、FSE-XL、SSFSE、FSEIR、STIR、T1FLAIR、T2FLAIR
自旋回波序列 （Echo Spin, SE）
自旋回波（SE）
1800
回波
900
TE TR
TR：重复时间 TE：回波时间
T1Flair
FSE-IR
T2Flair
翻转恢复自旋回波序列
FSE-IR
反转恢复快速自旋回波（FSE-IR）
TI
Acq. Time
TI
Inversion Pulse 180o
Inversion Pulse
180o 180o 180o 180o 180o 180o 180o 180o
180o
90o
Half-Fourier acquired single shot turbo spin echo，HASTE
SSFSE
………… • 单次RF内完成一层扫描所有数据的采集——每幅图像
成像不到1秒，图像较常规图像模糊。 • 0.5NEX——相位编码数为正常的一半，利用K
空间的共轭对称性推算出另一半，但SNR会降低。
t1wi原理和成像方法
t1wi原理和成像方法摘要：一、T1加权成像原理1.T1加权成像的定义2.T1加权成像的原理3.T1加权成像的成像方法二、T1加权成像的应用1.神经系统疾病诊断2.肿瘤检测3.心血管疾病评估4.肌肉骨骼系统检查三、T1加权成像的优缺点1.优点2.缺点四、T1加权成像的发展趋势1.技术创新2.临床应用拓展3.与其他成像技术的结合正文：一、T1加权成像原理1.T1加权成像的定义T1加权成像（T1-weighted imaging，T1WI）是一种磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术，通过不同脉冲序列对组织进行成像，以显示不同组织在T1加权下的信号差异。
2.T1加权成像的原理T1加权成像基于质子密度、T1驰豫时间等物理特性进行成像。
在T1加权成像中，射频脉冲对组织产生激发，使质子产生共振信号。
在梯度脉冲的作用下，信号经过空间编码，形成图像。
不同类型的组织具有不同的T1驰豫时间，因此在T1加权图像中呈现不同的信号强度。
3.T1加权成像的成像方法T1加权成像的主要方法有以下几种：（1）自旋回波（Spin Echo，SE）序列：采用90°射频脉冲和180°射频脉冲进行成像，能够获得较好的信噪比和对比度。
（2）梯度回波（Gradient Echo，GE）序列：利用梯度脉冲产生回波信号，具有较短的成像时间和较高的时间分辨率。
（3）反转恢复（Inversion Recovery，IR）序列：通过施加反转脉冲使组织失相，再施加180°脉冲进行成像，适用于含水量较高的组织成像。
二、T1加权成像的应用1.神经系统疾病诊断：T1加权成像可用于诊断脑梗死、脑出血、脑肿瘤等疾病，评估病变的位置、范围和程度。
2.肿瘤检测：T1加权成像可用于检测肺部、肝脏、乳腺等部位的肿瘤，有助于临床分期和治疗方案的制定。
3.心血管疾病评估：T1加权成像可用于评估心脏瓣膜、心肌和冠状动脉等心血管结构的病变。
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Acq. Time
TI
Inversion Pulse 180o 90o
180o 180o 180o 180o
180o 180o
180o 180o
Inversion Pulse 180o 90o
180o 180o
180o
．．．
TR
最大采集层数TR/(ESP*ETL＋TI) 适用于TI较小的情况，如STIR（TI=150ms）， TI增大时最大采集层数迅速减少
ESP）决定
快速自旋回波（FSE）
T2 衰减曲线
T2* 衰减曲线
1800 900 1800 1800 1800 1800
ESP
ESP：回波间隔
ETL：回波链长度
GE TwinSpeed with Excite：Min. ESP=2.5ms (128x128)
快速自旋回波的有效TE Mxy Mxy
通常TI~750ms，TR~2200ms。 采用插值方法，一个TR内可以采集的层数大大增加。 最大采集层数 TR/(ESP*ETL)，然后决定TI和Slice的组合 顺序。
T2FLAIR
TR
TI TI
TI
....
FSE Acq. Slice # 1
FSE Acq. Slice #2
FSE Acq. Slice #3
Fiesta FastCine TE=2.7ms TR=7.3ms
phase out of phase = 4,2 ms TE = 2,1 ms
OUT
IN
High resolution Dualecho clearly demonstrate steatosis of liver
Dualecho扫描显示同相位与反相位信号 强度差别较大，提示病灶内有脂肪变性
肝内多发占位病变增强早期
0.5Nex 采集。
由于ETL很长，因此可提供 重T2加权像。 常用于MRCP。
SSFSE特点
• 快速扫描 - 应用于躁动、不合作的患者 • 超重度T2图像 - MRCP • 2D采集模式
梯度回波序列家族
GRE家族
GRE SPGR
FIESTA
梯度回波（GRE）序列
T2 衰减曲线
T2* 衰减曲线 实际信号衰减曲线
FRFSE 序列的临床优势及注意
• • • • • 增强T2对比 图像信噪比好 运动伪影稍明显 必须使用奇数的ETL 屏气扫描时优化层面采集次序
IR相关序列
STIR: TI=150
T1FLAIR: TI=750 T2FLAIR: T1=2000-2200
反转恢复快速自旋回波（FSE-IR）
TI
....
通常TI~2000ms，TR~8000ms。 同样采用插值方法以增加一个TR内可以采集的层数。 最大采集层数 TI/(ESP*ETL) 。 同T1FLAIR相比，最大采集层数由TI而非TR决定，TR可以 较为自由的选择以满足T2对比度的需求。
单次激发FSE（SSFSE）
很长的ETL，使一次激发可 以完成一层扫描。
FSE序列及其衍生序列
FSE家族
FSE-XL
FRFSE-XL
FSE -- IR
FLAIR SSFSE
快速自旋回波序列——FSE
90 °
RF Gs FID Echo1 Echo2 Echo3
180 °
180 °
180 °
90 °
S
Gp Gr
FSE脉冲序列特点
具有多个再聚焦回波的自旋回波
回波链
图像质量由回波链长度及回波间隔（
-900 -900
T1=750, 灰白质对比
M
M
梯度编码（Gx、Gy）和K空间的关系
ky -Gx.t/2 Gx.t/2
Gy.
kx= Gx.t ky= Gy.
kx
K空间对图像的影响
K空间中心部 FSE
决定图像的对比和总体质量！
K空间对图像的影响
K空间边缘部 FSE
决定图像的分辨率和细节！
90 ° RF Gs 180 °
O O
90 °
S
FID
Echo
Gp
Gr
TE/2
TE/2 TR
自旋回波（SE）
T2 衰减曲线
1800
T2* 衰减曲线 实际信号衰减曲线
回波
900
TE
-900
time
ky
-900 -900
kx
M M M
反转恢复（IR）
脂肪 水
TI
IR=RF180 + SE
T1=150, 脂肪抑制 T1=2100, 水抑制
FIESTA
FIESTA的由来及临床应用
• 稳态进动快速成像（GRASS）
• FIESTA
• 临床应用
FIESTA的优势
TR缩短时信号强度不受影响，因此可在很短的时间内 运行且不产生对SNR的影响。
选层梯度和读出梯度均采用1-2-1平衡设计，可以消除 匀速血流产生的相位差。
FastCine TE=2.7ms TR=7.3ms
Gphase
TE eff 90 echo 1
echo 2
echo 6
Gphase TE eff 15
15 ms
90 ms
Time
有效TE即相位编码梯度最小时的TE，亦即K空间中心部分对应的回波时间， 它决定了FSE序列的图像对比。
FSE-XL, FRFSE-XL
FSE
FSE-XL
FSE的图像特点及临床应用
T1FLAIR
TR TI TI TI FSE Acq. Slice # x FSE Acq. Slice # x+1 ... FSE Acq. Slice # n FSE Acq. Slice # 1 FSE Acq. Slice #2 FSE Acq. Slice #3 ... FSE Acq. Slice # x-1
Fast Recovery Fast Spin Echo
(FRFSE)
FRFSE 脉冲序列特点 传统FSE序列
1800 1800 1800 1800 1800
1800 回聚脉冲
900
RF
…………...
1800 脉冲x N N = echo train length
-900 脉冲将回聚的横 向磁化转到纵向
回波
time
Gx
GRE 脉冲序列图
射频脉冲rf 选层梯度Gz 相位编码Gy 频率编码Gx 数据采集
“杀手”梯度
t
扰相梯度回波序列--SPGR
RF 扰相梯度 Gz Gy Gx
GRE双回波
脂肪和水具有不同的进 fat 动频率，其相位差会随 water 时间而发生周期性改变。
在1.5T场强下，当TE＝2.3ms 时，水脂反相位。同时含水 和脂肪的组织及水脂交界面 信号减低。 TE＝4.6ms时，水脂同相位， 同时含水和脂肪的组织信号 增强。临床常用于肝脂肪侵 润和肾上腺肿瘤的检查。
P r e s e n t s
MR脉冲序列
பைடு நூலகம்
MR 系统
硬件：主磁体、梯度场、 发射和接受线圈、 控制系统 … 软件：脉冲序列
GE 脉冲序列
传统脉冲序列—SE，IR
自旋回波序列——Spin Echo(SE)
• 以90 射频脉冲作为激发脉冲，180 射频脉冲作为 重聚脉冲，获得自旋回波信号。