磁共振檢查要用到序列,什么是磁共振序列(Sequence)呢? 序列,簡單的講是指具有一定帶寬、一定幅度的射頻脈沖與梯度脈沖的有機(jī)組合。而射頻脈沖與梯度脈沖不同的組合方式構(gòu)成不同的序列,不同的序列獲得的圖像有各自的特點。 磁共振序列的分類 自由感應(yīng)衰減序列(Free Induction Decay ,FID):脈沖激發(fā)后直接采集自由感應(yīng)衰減信號 自旋回波序列 (Spin Echo ,SE):用射頻脈沖(180度)產(chǎn)生回波的序列 梯度回波序列(Gradient Recalled Echo ,GRE):用讀出梯度切換產(chǎn)生回波的序列 雜合序列(Hybrid Sequence):同時有自旋回波和梯度回波的序列。 1:SE序列 特點 ?目前最常用的T1WI序列,組織對比良好,SNR較高,偽影少,掃描時間為2-5分鐘 ?T2WI和PDWI加權(quán)像因掃描時間太長幾乎完全被快速SE序列取代。 ?臨床應(yīng)用:常用于顱腦、脊柱及關(guān)節(jié)軟組織。 2:快速SE序列 西門子:TSE (turbo spin echo) GE:FSE (fast spin echo) 飛利浦:TSE (turbo spin echo) 特點 ?快速成像,F(xiàn)SE序列一次90°射頻脈沖激發(fā)后采集多個自旋回波,且對磁場不均勻性不敏感 ?組織對比度降低,圖像模糊,脂肪組織信號強(qiáng)度提高,組織的T2值有所延長,SAR值增加(能量沉積增加)。 3:單次激發(fā)FSE序列 Single Shot FSE (SS-FSE) 西門子:SS-TSE GE:SS-FSE 飛利浦:SSh-TSE 特點 ?快速,單層圖像采集只需1秒以內(nèi),一次90°脈沖激發(fā)后利用連續(xù)的聚焦脈沖采集填充K空間所需的全部回波信號。只能用于T2WI,不能用于T1WI ?軟組織T2對比差,T2加權(quán)太重,除水外其他組織信號幾乎完全衰減。 臨床應(yīng)用:膽管成像MRCP、MRU,MRM。 4:半傅里葉采集SS-FSE 西門子:HASTE(half-fourier acquisition single-shot turbo spin-echo) GE:SS-FSE 飛利浦:SSh-TSE+half scan 特點 ?快速(半傅里葉技術(shù)+單次激發(fā)技術(shù)+快速自旋回波),有利于軟組織成像,幾乎無運(yùn)動偽影和磁敏感偽影,T2WI對比不及SE、FES。 臨床應(yīng)用:顱腦、脊柱超快T2成像,MRCP、MRU,心臟成像,腹部屏氣T2WI。 5:快速恢復(fù)(翻轉(zhuǎn))自旋回波序列 FRFSE( Fast Recovery FSE) 西門子:TSE-Restore GE:FRFSE 飛利浦:TSE DRIVE (TSE+Driven Equilibrium DE:驅(qū)動平衡) 特點 ?更短的TR ?增加效率 ?一般只用于T2WI或PDWI 臨床應(yīng)用:在實際工作中,經(jīng)常會遇到T2WI掃描時TR不能降低,但掃描層面卻較少的場合,最常見的如脊柱的矢狀位等,此時采用FRFSE序列,減少TR,可以節(jié)省時間,提高工作效率,改善圖像質(zhì)量。如1.5TMR頭顱掃描時TR常選2500ms,選擇FRFSE后,TR可短至1300ms,圖像質(zhì)量無明顯降低。 6:反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列 IR(Inversion Recovery) 西門子:IR GE:IR 飛利浦:IR 特點 ?激發(fā)角度越大,T1成分越大,T1對比越大 ?T1對比較好,T1對比決定于TI,掃描時間很長(長TR) 臨床應(yīng)用:增加T1對比,特別是腦灰白質(zhì)的對比,STIR脂肪抑制T1WI,不宜用于增強(qiáng)掃描。 7:快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列TIR(Turbo Inversion Recovery) 西門子:TIR/TIRM GE:IR-FSE/FIR 飛利浦:IR-TSE/TIR 特點 ?選擇不同的TI抑制不同的組織,IR-TSE可采用不同的TI選擇性地抑制一定T1值的組織信號 ?TR足夠長的前提下(TR>5T1),抑制某種組織信號的TI值等于該組織T1值的70% ?抑制脂肪的TI=225ms×70%=157ms 抑制純水TI=3500ms×70%=2500ms 7.1:短反轉(zhuǎn)時間反轉(zhuǎn)恢復(fù) STIR(short TI inversion recovery) ,TI(time of inversion)反轉(zhuǎn)時間在1.5TMR約130ms,使得脂肪組織反至X0Y平面時成像,即為脂肪抑制序列 。 7.2:液體抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)FLAIR(fluid attenuated inversion recovery) (黑水,自由水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù) ) 在1.5TMR上TI約2000-2500ms,令自由水呈低信號,而結(jié)合水仍是較高信號,突出炎癥、腫瘤等。 7.3:Dual IR-FSE 雙反轉(zhuǎn)快速自旋回波 施加兩個反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖,調(diào)整兩個TI,突出某一組織。(1)如抑制腦脊液和白質(zhì),突出灰質(zhì)信號;或是抑制腦脊液和腦灰質(zhì),突出白質(zhì)信號。(2)心血管黑血(Black Blood),此技術(shù)可以再加一選擇性脂肪反轉(zhuǎn)脈沖抑制脂肪信號,稱為三反轉(zhuǎn)FSE序列,對心臟腫瘤、心包和心肌病變具有重要意義。 8:螺旋槳技術(shù)Propeller(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction) 西門子:刀鋒技術(shù) Blade GE:螺旋槳技術(shù) Propeller 特點 ?應(yīng)用于FSE及FIR,一個回波鏈在低K空間采集,下一個回波鏈則在頻率編碼和相位編碼都旋轉(zhuǎn)一定角度的低K空間采集 ?整個K空間內(nèi),低K空間有大量信息重疊,圖像S/N較高;運(yùn)動偽影不再沿相位編碼方向被重建,而是沿放射狀被拋到FOV之外。 臨床應(yīng)用:可在頭顱、腹部減少運(yùn)動偽影,也可在FSE-EPI彌散加權(quán)成像中減少磁敏感偽影和金屬偽影。 9:梯度回波序列GRE(gradiant echo) 是最常用的快速成像序列之一,利用梯度場的反向切換產(chǎn)生回波,結(jié)構(gòu)特點:短TR和小的翻轉(zhuǎn)角(<90°)。 9.1:擾相GRE序列 西門子:FLASH (fast low angle shot) 快速小角度激發(fā) GE:SPGR/FSPGR (spoiled gradient recalled echo) 飛利浦:FFE (fast field echo) 特點 這類序列的回波信號不是由180°聚焦射頻脈沖而是由改變梯度磁場來產(chǎn)生的。 ?T2對比:激勵脈沖的偏轉(zhuǎn)角影響圖像的加權(quán)對比,當(dāng)用小角度(<30°)、較長回波時間(30-60ms)可以得到T2加權(quán)圖像 ?T1對比:使用大偏轉(zhuǎn)角( 45-90°)和短TE(<15°)可得到T1加權(quán)像。 臨床應(yīng)用: 擾相GRE-T1WI (1)腹部屏氣擾相GRE-T1WI 是臨床上最常用的腹部快速T1序列,掃描速度快,組織T1對比好,用于肝膽胰脾的平掃及動態(tài)增強(qiáng) (2)擾相GRE序列MRA TOF-MRA/PC-MRA ;2D或3D成像 (3)擾相GRE-3D對比增強(qiáng)MRA 極短的TR和TE;極快的掃描速度 (4)擾相GRE-T1WI顯示關(guān)節(jié)軟骨、透明軟骨呈高信號,纖維軟骨、韌帶、肌腱、關(guān)節(jié)液、骨及骨髓均呈低信號。 擾相GRE-T2*WI 成像速度快,對于大關(guān)節(jié)、半月板、脊柱、椎間盤及陳舊性出血的顯示較好;對其他結(jié)構(gòu)顯示不佳,對磁場不均勻性敏感。 9.2:化學(xué)位移成像(Chemical shift imaging) 又稱同相位(In phase)/反相位(out of phase )成像 目前臨床上化學(xué)位移成像技術(shù)多采用擾相GRE-T1WI序列,獲得同相位和反相位圖像。利用擾相GRE-T1WI序列,選用雙回波(dual echo)技術(shù)可在同一次掃描中同時獲得同相位和反相位圖像。 特點 ?同相位圖像即為普通T1WI ?反相位圖像 (1)水脂混合信號組織信號明顯衰減 (2)純脂肪組織的信號沒有明顯衰減 (3)勾邊效應(yīng) 臨床應(yīng)用:(1)腎上腺病變的鑒別診斷 (2)脂肪肝的診斷及鑒別診斷 (3)判斷肝臟局灶病灶內(nèi)是否存在脂肪變性 (4)血管平滑肌脂肪瘤的診斷。 9.3:磁敏感加權(quán)成像SWI (Susceptibility weighted imaging) 特點 三維擾相GRE T2*WI 序列用于SWI成像,該序列實質(zhì)上是3D FLASH T2WI,采用較長TE,小角度。需同時采集兩種圖像,因MR信號經(jīng)調(diào)解之后可得到幅度和相位兩個信息,一般只對其中幅度信息成像到強(qiáng)度圖像即平時所常用的圖像(或稱幅度圖像);另一種是相位圖像,將相位圖校正,并與強(qiáng)度圖疊加即得到SWI圖像。 臨床應(yīng)用:血紅蛋白及其降解產(chǎn)物中以去氧血紅蛋白和含鐵血黃素表現(xiàn)的磁敏感性較強(qiáng),非血紅蛋白鐵(鐵蛋白)和鈣化也表現(xiàn)較強(qiáng)的磁敏感性。它們均可加快MR信號的去相位,造成T2*縮短、信號減低。根據(jù)這一機(jī)制可用于腦創(chuàng)傷、小血管畸形、腦血管病等診斷及MR功能成像(BOLD)研究。 9.4:三維容積內(nèi)插快速擾相 GRE (T1加權(quán)的三維擾相GRE) 西門子:容積內(nèi)插體部檢查 VIBE (Volume interpolated body examination) GE:肝臟容積加速采集 LAVA (Liver acquisition with volume acceleration) 飛利浦:T1高分辨力各向同性容積激發(fā) THRIVE (T1 high resolution isotropic volume excitation) 特點 ?使用小角度的激發(fā)脈沖( 10-15°)、超短TR(3-8ms)、極短的TE(1-3ms) ?采用多通道線圈,并行采集以提高S/N ?容積內(nèi)插重建技術(shù),可以較少的數(shù)據(jù)量得到較多的圖像,提高速度 ?加入脂肪抑制,減少腹部脂肪信號的干擾 ?3D采集,可以行各方向重建 臨床應(yīng)用: (1)用于無需屏氣的軟組織動態(tài)增強(qiáng)掃描,如乳腺、四肢等 (2)用于胸腹部屏氣動態(tài)增強(qiáng)掃描。 10:普通穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動 SSFP (Steady state free precession) 西門子:穩(wěn)態(tài)進(jìn)動快速成像 FISP (Fast imaging with steady state precession) GE:GRE 飛利浦:Conventional FFE 特點 ?信號強(qiáng)度與T2/T1相關(guān),所以像尿液,腦脊液在FISP像是更亮 ?長TR 2D T2加權(quán)和3D都可用于大關(guān)節(jié)(如膝關(guān)節(jié)半月板、軟骨)檢查。 10.1:平衡式SSFP (Balance-SSFP) 西門子:真實穩(wěn)態(tài)進(jìn)動快速成像True-FISP (true fast imaging with steady precession) GE:穩(wěn)態(tài)采集快速成像 FIESTA (fast Imaging employing steady state acquisition) 飛利浦:平衡式快速場回波 B-FFE (blance-fast field echo) 特點 ?在層面選擇方向、相位編碼方向及頻率編碼方向3個方向都利用反向梯度進(jìn)行相位重聚,達(dá)到縱向磁化矢量和橫向磁化矢量真正的穩(wěn)態(tài) ?組織結(jié)構(gòu)顯示好,血管都呈均勻高信號,液體顯示為很高信號,成像速度很快(0.5-10秒) ?True-FISP 圖像是T1/T2加權(quán) ,軟組織T2對比差,磁化敏感偽影。 臨床應(yīng)用:心臟定位及動態(tài)成像、神經(jīng)系統(tǒng)成像,內(nèi)耳及關(guān)節(jié)的高分辨成像 尤其心臟成像,True-FISP 所顯示的心肌與血流的對比度,是其他序列不能比擬的。 True-FISP 圖像不是真正的T2加權(quán),是T1/T2加權(quán)像,與普通梯度回波相比,圖像的信噪比和對比度都要高很多,成像時間短得多。與T2加權(quán)圖相比,腦脊液與周圍組織的對比度要明顯高于T2加權(quán)像,所以該序列常用于顯示液體和軟組織之間的對比,不適用于實質(zhì)性臟器內(nèi)部實性病變的檢查。 10.2:雙激發(fā)平衡式穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動 雙激發(fā)Balance-SSFP 西門子:穩(wěn)態(tài)進(jìn)動結(jié)構(gòu)相干 CISS (Constructive interference in the steady state) GE:FIESTA-C (FIESTA-Cycled phases) 臨床應(yīng)用:實際上是用兩次射頻激勵但相位編碼方向不同,得到兩組True-FISP像,將其合二為一,可消除條紋狀偽影,多以3D模式用于內(nèi)耳水成像、腦神經(jīng)及脊神經(jīng)根的顯示。CISS 序列和DESS(雙回波穩(wěn)態(tài))序列都是在True-FISP 序列的基礎(chǔ)上演化而來,CISS序列適用于內(nèi)耳迷路的三維成像,而DESS序列則更適用于關(guān)節(jié)成像。 10.3:PSIF 西門子:PSIF GE:GRASS/CE-FAST 飛利浦:T2-FFE 特點 從時序上它與FISP 正好相反,所以命名為PSIF,對流動的液體引起的去相位非常敏感,表現(xiàn)為低信號,只有靜止的液體表現(xiàn)為明亮的高信號。 臨床應(yīng)用:主要用于大關(guān)節(jié)的三維T2WI上。 10.4:DESS 是將FISP和PSIF合二為一而成,現(xiàn)3D DESS序列多用于大關(guān)節(jié)的3D成像,可能仍是雙頜成像的標(biāo)準(zhǔn)序列。 10.5:多回波合并成像 MEDIC 西門子:MEDIC (Multiple-echo data image combination) GE:MERGE,2D (Multiple echo recalled gradient echo) COSMIC,3D(Coherent oscillatory state acquisition for the manipulation imaging contrast) 特點 一次小角度射頻脈沖激發(fā)后采集多個梯度回波(3-6),然后將這些回波合并,以提高S/N,主要是 T2*WI。 臨床應(yīng)用:用于頸椎的顯示椎間盤和脊髓的灰白質(zhì)、膝關(guān)節(jié)、脊神經(jīng)根。 11:回波平面成像 EPI (Echo planar imaging) 在脈沖激勵之后,由一系列超快速的正反向切換的讀出梯度產(chǎn)生一系列回波,產(chǎn)生出一串梯度回波鏈。 特點 這種EPI是以梯度回波為基礎(chǔ)的,所以稱它為梯度回波EPI。如果在90°射頻脈沖后疊插一個射頻脈沖,則會在后來的回波信號上出現(xiàn)一個自旋回波包絡(luò)若干梯度回波,這種EPI就稱為自旋回波EPI,它有減小磁場不均勻的作用,可高速地獲取T2、T1像,掃描時間大約是FSE的四分之一。 臨床應(yīng)用:(1)單次激發(fā)GRE-EPI T2*WI ,1s可完成數(shù)十幅圖像。用在對比劑首次通過灌注加權(quán)像,基于BOLD的腦功能成像。 (2)單次激發(fā)SE-EPI T2WI序列,1s可成像十幾幅,用于不能配合患者頭部、腹部檢查。如在該序列上施加擴(kuò)散敏感梯度場,即可進(jìn)行水分子擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)和擴(kuò)散張量成像(DTI)。 12:PRESTO (Principles of echo shifting with a train of observations) 飛利浦技術(shù),這種技術(shù)采用了一種稱之為回波移位的技術(shù),即將第一個TR周期的回波用一個回波移位梯度令其失相位,在第二個TR周期以EPI方式讀出,同時令第二周期的回波失相,如此反復(fù)。 特點 結(jié)果得到TR時間<TE時間的效果,保證圖像有足夠的T2*權(quán)重,短TR提高了掃描速度 臨床應(yīng)用:用于對比劑首過法腦PWI,基于BOLD效應(yīng)的fMRI、DWI、SWI。 13:梯度自旋回波 TGSE 西門子:TGSE (Turbo gradient spin echo) GE:GSE (Gradient and spin echo) 飛利浦:GRASE (Gradient and spin echo) 特點 該序列是FSE 和EPI的結(jié)合,F(xiàn)SE中的各回波附近伴隨數(shù)個梯度回波,速度明顯加快了但是S/N也得到明顯提升,磁敏感偽影減少,但比FSE敏感。 14:橢圓中心時間決定對比劑動態(tài)成像 EC TRICKS (Elliptic Centric Time Resolved Imaging of Contrast Kinetics) 特點 ?時間分辨的增強(qiáng)動力學(xué)成像,通過造影劑血液動力學(xué)進(jìn)行全身的動態(tài)增強(qiáng)掃描,具有更高的時間分辨率 ?掃描無需計算對比劑到達(dá)時間,不用放置對比劑探測點,即無需檢測 ?可以獲得空間分辨率和時間分辨率高的3D圖像。 臨床應(yīng)用:三維血管成像、反映血液流動信息,避免靜脈污染,可以清晰顯示 側(cè)支循環(huán)和血液反流 (1)外周血管分析 最常用于下肢遠(yuǎn)端血管掃描 (2)病灶血供情況分析 神經(jīng)系統(tǒng) 頭部動靜脈畸形、動脈瘤。 MR常用四個掃描序列 |
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