西门子MR序列概述及临床应用

西门子磁共振序列概述及应用

西门子磁共振序列概貌

「1 自旋回波」

• TSE

• TIR/TIRM

• HASTE

• TSE DIXON

• BLADE

• TSE3D

• SPACE

»1.1 自旋回波序列特点

SE自旋回波序列

1. 激发反转角较大，一般为90°

2. 通过180°重聚脉冲进行信号重聚

3. 利用读出梯度进行信号读出

4. 可以获得T1W，PDW，T2W的图像

5. 对B0场不均匀的敏感性比GRE轻

6. 一般进行2D成像，3D成像时需要使用特殊的信号演变模式缩短采样时间

7. SAR比较高

»1.2 序列特点

SE 自旋回波序列

图像的权重主要取决于TR, TE

• 短TR，短TE获得T1W

• 长TR，短TE获得PDW

• 长TR，长TE获得T2W

主要进行T1W成像

• TR与Concatenation共同影响T1W图像的组织对比

• TE尽量小以获得T1对比

• 根据需要改变FA以获得更好的图像对比及降低SAR

「2 快速自旋回波序列TSE」

»2.1 序列特点

TSE 快速自旋回波序列

1. 在一次90°射频脉冲激发，跟随连续多个180°重聚脉冲，然后进行信号采集填入同一K空间中

2. 每个回波都对应不同的相位编码梯度及不同的TE时间

3. 参数显示TE为有效回波时间，即填入K空间中心附近的TE时间

4. 采样时间相对于SE序列能成倍降低

»2.2 临床应用

组织结构解剖成像T1W，PDW，T2W

»2.3 分类

tse, tse_mc

»2.4 TSE参数之回波链Turbo factor

Turbo factor

「3 半傅里叶采集快速自旋回波HASTE」

»3.1 序列特点

HASTE 单激发半傅里叶快速自旋回波

1. 在一次90°射频脉冲激发后，跟随一系列的180°重建脉冲然后采集信号，直至填满完整K空间；

2. 一个TR采集一层图像，属于单次激发序列，扫描时间快，能基本冻结运动伪影

3. 回波链超长，获得重T2W的图像，图像模糊效应较重，高SAR

3.2 临床应用

HASTE 序列的临床应用

1. 多部位快速扫描，如颅脑、体部，胎儿

2. 重T2W扫描，MRCP，MRM

»3.3 分类

Haste，Haste_diff

「4“刀锋”技术BLADE」

BLADE 刀锋技术

»4.1 序列特点

4.1.1 在一个TR间期采集一个回波链，在下一个TR间期频率编码梯度场旋转一个很小的角度采集另外一个回波链，直至填满整个K空间

4.1.2 将采集到的回波链重建成较低分辨率的图像，然后做相关数据处理得到一组相对高分辨率并去除运动伪影的图像

4.1.3 可以进行二维Tra，Sag，Cor扫描

»4.2 临床应用

消除各部位层面内的运动伪影，如运动伪影、搏动伪影

»4.3 分类

BLADE

»4.4 “刀锋”技术BLADE参数特点

4.4.1 参数显示FOV为正方形，重建FOV为圆形

4.4.2 只有TSE序列才能使用BLADE技术

4.4.3 BLADE可以运用与全身各个部位，获得各种不同权重的图像

4.4.4 使用BLADE时，要求Turbo factor≥9，并支持并行采集技术

4.4.5 使用BLADE技术扫描冠状位及矢状位时，为避免出现卷褶伪影，必须使用相位过采样技术或者关闭不需要的线圈

“刀锋”技术的临床应用

「5 反转恢复快速自旋回波TIR/TIRM」

»5.1 序列特点

TIR/TIRM 反转恢复快速自旋回波

5.1.1 在90°激发脉冲之前施加180°的反转脉冲，等待TI时间之后再进行激发

5.1.2 根据需要抑制的组织选择适当的TI时间

5.1.3 TR需要远远大于TI时间

»5.2 临床应用

5.2.1 脂肪抑制、水抑制

5.2.2 重T1成像实部图

»5.3 分类

FLAIR，STIR/TIRM，TIR

»5.4 STIR 脂肪抑制快速自旋回波

• 短TI反转恢复STIR：Short Time Inversion Recovery

	TI
1.5T	150~170 ms
3.0T	200~230 ms

STIR 脂肪抑制快速自旋回波

• 抑制脂肪组织，获得反T1对比

• 抑制与脂肪T1时间接近的组织，如出血或者增强后的病变

• 适用于大范围B0场不均匀区域的脂肪抑制

5.5 FLAIR 水抑制快速自旋回波

FLAIR (Fluid Attenuated Inversion Recovery)，水抑制快速自旋回波

FLAIR 水抑制快速自旋回波

	TI
T2WI	2500 ms
T1WI	860 ms

• 抑制组织中的自由水，由于长TI时间获得T2对比

• 适用于显示颅脑T2W，显示脑室旁病变

• T1W FLAIR，提高脑灰白质组织对比

5.6 真性反转 TIR

Real 真性反转TIR

• TIR：True Inversion Recovery with Real Part Recon.

• 进行重T1W，TI设置为500 ms

• 重建中使用信号的实部进行重建增加组织的信号对比

• 适用于显示颅脑重T1W成像，提升灰白质对比度，增加病变的检出率

「6 水脂分离快速自旋回波 TSE DIXON」

»6.1 序列特点

6.1.1 常规TSE DIXON序列在一组射频激发和重聚后采集一个同相位回波，然后在另一组射频脉冲之后TE偏移到反相位进行信号采集，重建获得同反相位及水脂图像

6.1.2 快速TSE DIXON序列则在一组射频脉冲激发和重聚后同时采集同相位及反相位图像，后重建水脂图像

»6.2 临床应用

大范围、B0场不均匀区域脂肪抑制

»6.3 分类

TSE_Dixon，TSE_fDixon

»6.4 快速水脂分离快速自旋回波 Fast TSE DIXON

激活Fast DIXON需要

1. 增大 FOV

2. 增加 Bandwidth

3. 降低基础分辨率 Base Resolution

4. 将梯度模式改为“Fast”

优势：

• 能够缩短一倍的扫描时间

劣势：

• 图像信噪比或分辨率相对降低

「7 三维快速自旋回波3D TSE」

优势

1. 无间隔等体素扫描以减少病灶漏诊

2. 多方向多平面重建

问题

1. 扫描时间太长

2. 重建脉冲众多导致SAR非常大，使得序列无法进行正常扫描

3. 回波链短则扫描时间长，回波链长则图像的模糊效应非常重

「8 优化采集可变翻转角三维快速自旋回波 SPACE」

• SPACE采用非层块选择重聚脉冲，不需要施加选层梯度，大大缩短准备时间，在一定的时间内采集更多的回波

• 采用较小且随时间变化的重聚脉冲降低SAR

• 翻转角的适当演变能够最大程度的利用磁矩，采集到更强的信号

SPACE Flip Angle mode

T1 Var	PD Var	T2 Var	Constant
信号采集从第三个回波开始，前两个舍弃不用回波链比较长（20-60），SAR较低获得T1对比权重TR（700-900 ms），TE（10-30 ms）可以应用与增强扫描，减少由于mprage导致的血管高信号的影响	信号采集从第三个回波开始，前两个舍弃不用回波链很长（80-200），SAR较低获得PD对比权重主要应用于骨关节3D薄层扫描获得PD对比，以显示骨肌系统软骨、韧带、半月板、肌腱等结构	TE对应为回波链中间的回波，即有效TE回波链很长（80-300），SAR较低获得T2W对比权重主要应用于获得各部位T2W的3D薄层图像，如颅脑T2W以及FLAIR对比；脊柱侧弯扫描方案等	Flip Angle采用固定模式组织的对比取决于TR，TE，利用长回波链获得重T2W主要应用于需要突出长T2值组织的区域，例如内耳水成像、MRCP、MRU等

「9 梯度回波序列特点」

1. 激发翻转角小于90°

2. 通过梯度切换进行信号采集

3. 获得T1W，PDW，T2*W的图像

4. 对磁化率伪影非常敏感

5. 能够进行2D，3D成像

6. 短TR以缩短扫描时间（TR＜T2*）

→残余横向磁化矢量

梯度回波序列

横向磁化矢量损毁梯度回波序列

「10 横向磁矩损毁梯度回波FLASH 2D」

»10.1 序列特点

1. 利用梯度或射频进行横向磁化矢量损毁

2. 图像对比取决于翻转角，TR，TE

3. 扫描速度快

»10.2 临床应用

1. 快速扫描或屏气扫描序列

2. 颅脑出血性疾病监测

3. 血管成像

»10.3 分类

fl，fl_opp_in, tof_2D, fl_hemo

»10.4 FLASH 信号对比

1. 恩斯特角（Earnest Angle）为在一定TR下组织信号最高时的角度

2. 利用两个Flip Angle可以计算组织的T1值

3. 当Flip Angle＜Earnest Angle时

短TE，获得PD对比

稍长TE，获得T2*对比

1. 当Flip Angle＞Earnest Angle时

短TE，获得T1对比

FLASH 2D的临床应用

「11 三维扰相梯度回波序列 FLASH 3D」

»11.1 序列特点

1. 3D采集

2. 利用更短的TR，TE及更小的翻转角

3. 采集时间相对较长

»11.2 临床应用

1. 应用于各部位解剖成像

2. 通过流入增强效应进行三维薄层的血管扫描TOF，以及施加完全流动补偿相位图高通滤波卷积幅度图进行磁敏感成像显示微小出血SWI

3. 体部快速3D成像

»11.3 分类

flash3d, Vibe, swi, tof3d, Twist

FLASH 3D的临床应用

VIBE_DIXON一出四水脂分离

TWIST-VIBE

STAR-VIBE

StarVIBE的临床应用

»12 多回波融合成像 MEDIC

MEDIC序列

12.1 序列特点

1. 高采样带宽进行多回波信号采集

2. 更小的化学位移伪影及流动伪影

3. T2*权重

4. 相比FLASH，具有更好的信噪比

12.2 临床应用

1. 2D序列应用于颈髓或者关节成像

2. 3D序列应用于关节薄层及骶丛神经根成像

12.3 分类

me2d, me3d

12.4 MEDIC 序列参数特点

1. 融合回波数越多，有效TE时间将增长

2. MEDIC序列具有更重的T2*权重

3. 磁化率伪影更重

4. 在一个TR内扫描的层数降低

»13 Turbo FLASH (2D)/MPRAGE (3D)

13.1 序列特点

Turbo FLASH （2D）/MPRAGE (3D)

1. 利用饱和或者反转脉冲获得组织对比

2. 2D序列采用单次激发进行信号采集

3. 3D序列可以层选或者非层选进行磁化准备获得重T1加权对比

13.2 临床应用

1. 2D序列应用于定位相，心肌灌注扫描，腹部T1W单次激发扫描

2. 3D序列应用于颅脑三维解剖成像

13.3 分类

tfl，mprage，mp2rage

磁化准备梯度回波 MPRAGE/MP2RAGE real

梯度回波序列

»14 稳态自由进动序列FISP

14.1 序列特点

稳态自由进动序列 FISP

1. 无梯度和射频对残余横向磁化矢量进行损毁

2. 利用大小相等方向相反的相位编码梯度消除不同相位编码梯度对横向磁化矢量的影响

3. 残余横向磁化矢量对信号做出贡献，信号对比取决于组织的T2/T1值

4. 没有在层面及读出方向对残余磁化矢量进行补偿

14.2 临床应用

骨关节3D成像

14.3 分类

FISP

FISP在骨关节中的应用

»15 真稳态自由进动序列True FISP

15.1 序列特点

真稳态自由进动序列 True FISP

1. 在层面、相位、读出方向上对残余横向磁化矢量进行补偿保证真正的稳态，也进行流动补偿

2. 利用超短的TR使重聚回波与自由感应衰减回波融合采集获得高信噪比图像，单次激发“冻结”运动

3. 对磁场均匀性非常敏感，易产生磁化率伪影

15.2 临床应用

1. 胃肠道、胰胆管、泌尿系成像或胎儿检查

2. 心脏心功能电影成像及不打药血管成像

15.3 分类

True FISP，CV true fisp

»16 双稳态自由进动序列CISS

双稳态自由进动序列CISS

16.1 序列特点

1. 利用射频相位调制的办法进行磁化率伪影位移，经两次采集重建生成无磁化率伪影的图像

2. 信噪比更强，对B0场更不敏感，但扫描时间多一倍

16.2 临床应用

1. 内耳水成像

2. 髓内神经根成像

16.3 分类

CISS

»17 双回波稳态自由进动序列DESS

双回波稳态自由进动序列 DESS

17.1 序列特点

1. 利用读出梯度在一个TR内采集两个回波，分别为自由感应衰减回波及重聚回波

2. 重聚回波具有非常重的T2权重，液体信号非常高，形成良好的液体软组织对比

3. 图像信噪比非常好

17.2 临床应用

关节成像

分类

DESS

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