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文檔簡介

1、命名規則-序列類型序列類型的后綴比較簡單,就是“R(快速恢復)”、“B(刀鋒技術)”和“_r*(流動補償系列)”三種?!癬r*(流動補償系列)”有以下幾種方式_r:完全流動補償(在讀出及層面方向均進行流動補償)_rr:僅在讀出方向上進行流動補償_rs:僅在層面方向上進行流動補償_rd:利用交互的重復時相及去時相檢測來進行的交互存取采集以下是常見的序列類型se自旋回波se_r帶流動補償的自旋回波tse快速自旋回波tse_rr讀出方向上進行流動補償的快速自旋回波tseB使用刀鋒技術的快速自旋回波tseR帶快速恢復脈沖的快速自旋回波tseBR使用刀鋒技術和快速恢復脈沖的快速自旋回波tseR_rr帶快

2、速恢復脈沖并在讀出方向上進行流動補償的的快速自旋回波tir帶反轉脈沖的快速自旋回波tir_rr讀出方向上進行流動補償的帶反轉脈沖的快速自旋回波tirB使用刀鋒技術的帶反轉脈沖的快速自旋回波tirBR使用刀鋒技術并帶快速恢復脈沖及反轉脈沖的快速自旋回波spc可變翻轉角快速自旋回波spcir帶反轉恢復脈沖的可變翻轉角快速自旋回波spcir_r帶反轉恢復脈沖和流動補償技術的可變翻轉角快速自旋回波spcR帶快速恢復脈沖的可變翻轉角快速自旋回波spcR_rr帶快速恢復脈沖和讀出方向上流動補償的可變翻轉角快速自旋回波h半傅里葉采集單次激發快速自旋回波hir帶反轉脈沖的半傅里葉采集單次激發快速自旋回波fl快

3、速小角度激發fl_r帶流動補償技術的快速小角度激發fl_rd帶交互式流動補償技術的快速小角度激發tfl帶有磁化準備脈沖的快速小角度激發swi_r帶有磁敏感加權成像技術和流動補償技術的快速小角度激發pc相位對比法MRAfi穩態進動快速成像tfi真穩態進動快速成像ps_rr讀出方向上流動補償的時間反轉FISPme_r多回波合并成像epfid梯度回波EPIepir帶反轉脈沖的EPIepse自旋回波EPI命名規則-序列名序列名的后綴一般是“_*”形式,常見的有:_vfl:可變翻轉角_vibe:容積內插體部掃描_pc:時相對比法MRA_tof:時間飛躍法MRA_ce:增強掃描_diff:彌散成像_rd:

4、流動補償(利用交互的重復時相及去時相檢測來進行的交互存取采集)_se:自旋回波_bold:血氧合水平依賴比較特殊的是自旋回波序列(SE),其序列名可以為“se_15b130”或“se_17rb130”,“b130”指的是帶寬,“r”指的是有流動補償,無“r”則無流動補償。以下是常見的序列名sese_mcse_17rb130tsetse_vflhastehaste_diffgregre_field_mappingfl3d_cefl3d_vibefl_peri_toffl_toffl3d_rdfl_pctfltrufipsifmedicCVep_seg_fidep2d_boldep2d_fidep

5、2d_seep_seg_seep2d_diff 命名規則-序列變體序列變體復雜許多,其標準格式是:序列名+(B或R)+維數+對比數+流動補償+_數字B或R:刀鋒技術或快速恢復維數:指的是二維或三維,相應的簡寫是“2d”、“3d”對比數:回波數目,大部分是1,小部分雙回波是2,最恐怖的一個序列竟然有16個回波!流動補償:r、rr、rs、rd_數字:有幾種情況:1、快速自旋回波及平面回波自旋回波序列,“_數字”為加速因子;2、時間飛躍(TOF)法MRA序列,“_t數字”為傾斜優化非飽和激勵技術(TONE)百分比(TONE ramp);以下是常用的序列變體:se2d1se2d16se2d1rtse2

6、d1_29tse2d1rr11tseB2d1_25tseBR2d1_50tseR2d2_23tseR2d1rr12tir2d1_27tir2d1rr25tirB2d1_15tirBR2d1_50spc3d1_157spcir3d1_242nsspcir3d1rr115spcR3d1rr109h2d1_198hir2d1_177fl3d1fl2d1fl2d1r15t0fl3d1r_t50fl2d1rfl3d1rdfm2d2rme2d1r4pc3d1ps3d1rrswi3d1rfi3d1tfi2d1_188tfi2d1tfi3d1epfid3d1_11epfid2d1-64epir2d1_144e

7、pse2d1_21 西門子MRI脈沖序列系列02-脈沖序列分類將314條掃描協議逐條敲鍵盤打出來,是件相當辛苦的事情。但是當我把這314條掃描協議歸納整理后,就發覺MRI脈沖序列實際上也不是那么的神秘,無非就是四個大類,然后再加些預脈沖、恢復脈沖、磁化準備脈沖、特殊脈沖及采集技術,形成一些衍生序列。這四個大類分別是:1、自旋回波序列(SE):1個90射頻脈沖+1個180聚焦脈沖2、快速自旋回波序列(TSE):1個90射頻脈沖+多個180聚焦脈沖3、梯度回波序列(GRE):1個小角度射頻脈沖+梯度場切換采集回波信號4、平面回波序列(EPI):不同準備脈沖+梯度場切換采集多個回波信號附加脈沖及采集

8、技術:1、預脈沖:脈沖序列前加180反轉預脈沖2、恢復脈沖:脈沖序列后加負90脈沖3、磁化準備脈沖:梯度回波前加磁化準備脈沖4、特殊脈沖:如磁敏感加權成像脈沖等5、采集技術:如刀鋒技術(BLADE)、半傅里葉采集技術等 脈沖序列分類現在我們可以對常用的脈沖序列進行歸類了:一、SE,自旋回波序列:1個90射頻脈沖+1個180聚焦脈沖se,自旋回波二、TSE,快速自旋回波序列:1個90射頻脈沖+多個180聚焦脈沖tse,快速自旋回波tseB,TSE+刀鋒采集技術tseR,TSE+1個負90脈沖tir,反轉恢復快速自旋回波序列,1個180反轉預脈沖+TSEtirB,1個180反轉預脈沖+TSE+刀鋒

9、技術tirR,1個180反轉預脈沖+TSE+1個負90脈沖spc,SPACE,可變翻轉角快速自旋回波,聚焦脈沖角度不同的TSEspcir,1個180反轉預脈沖+SPACEspcR,SPACE+1個負90脈沖h,HASTE,半傅里葉采集單次激發快速自旋回波,SS-TSE+半傅里葉K空間采集技術hir,1個180反轉預脈沖+HASTE三、GRE,梯度回波序列fl,FLASH,快速小角度激發,采集SSFP-FID信號,利用繞相技術去除SSFP-Refocused信號swi,磁敏感加權成像,帶有SWI成像技術的FLASHfi,FISP,穩態進動快速成像,采集SSFP-FID信號,利用重繞相位編碼梯度場

10、使SSFP-Refocused信號達到穩態tfl,TurboFLASH,超快速FLASH,帶有磁化準備脈沖的FLASHtfi,TrueFISP,真穩態進動快速成像,采集SSFP-FID信號,在層面選擇、相位編碼、讀出方向上均利用重繞梯度場使SSFP-Refocused信號達到真正的穩態ps,PSIF,時間反轉FISP,不采集SSFP-FID信號,采集SSFP-Refocused信號(刺激回波)me,MEDIC,多回波合并成像,在一次小角度射頻脈沖激發后,利用讀出梯度場的多次切換,采集多個梯度回波,合并起來填充在K空間的同一條相位編碼線上四、EPI,平面回波成像序列epfid,EPI-FID,梯

11、度回波EPIepir,帶有反轉預脈沖的EPI,1個180反轉預脈沖+EPIepse,自旋回波EPI,自旋回波+EPI 西門子MRI脈沖序列系列03-自旋回波序列(SE)序列結構:1個90射頻脈沖+1個180聚焦脈沖基本參數:SE序列目前只用于T1WI,TR 300-800ms;TE 8-10ms;帶寬130-180可選參數:1、并行采集技術,可縮短采集時間;2、流動補償,可減少液體流動偽影;3、脂肪抑制,主要用于增強掃描。臨床應用:除了需要呼吸門控技術的胸部及上腹部外,其他部位的T1WI序列大部分使用SE序列,增強掃描多數也采用SE序列。圖片:00se.jpg 圖片:a01.jpg 圖片:a0

12、2.jpg 圖片:a03.jpg 圖片:a04.jpg 圖片:a05.jpg 圖片:a06.jpg 圖片:a07.jpg 西門子MRI脈沖序列系列04-快速自旋回波序列(TSE)序列結構:1個90射頻脈沖+多個180聚焦脈沖常用參數:TR、TE(有效回波時間)、Turbo 因子可選參數:1、并行采集技術:2、脂肪抑制技術:3、流動補償技術:序列類型簡寫為tse_r4、刀鋒技術:TSE+刀鋒采集技術,序列類型簡寫為tseB5、快速恢復技術:TSE+1個負90脈沖,序列類型簡寫為tseR6、呼吸門控技術:圖片:02tse.jpg 快速自旋回波序列(TSE)-臨床應用快速自旋回波序列(TSE)是最常

13、用的MRI脈沖序列,幾乎適用于所有掃描部位的T2WI,也可以用于T1WI。導致我收集我們科室的TSE序列的圖像就花了一個晚上!圖片:v00.jpg 圖片:v01.jpg 圖片:v02.jpg 圖片:v03.jpg 圖片:v04.jpg 圖片:v05.jpg 圖片:v06.jpg 圖片:v07.jpg 圖片:v08.jpg 圖片:v09.jpg 西門子MRI脈沖序列系列05-可變翻轉角快速自旋回波序列(SPACE)序列結構:1個90射頻脈沖+多個角度不同的聚焦脈沖常用參數:翻轉角模式(Flip angle mode)選為“Constant”;IR、TR、TE、Turbo因子可選參數:1、并行采集

14、技術2、脂肪抑制技術3、流動補償:序列類型簡寫為spc_r4、快速恢復技術:TSE+1個負90脈沖,序列類型簡寫為spcR5、反轉恢復技術:1個180反轉預脈沖+SPACE,序列類型簡寫為spcir可變翻轉角快速自旋回波序列(SPACE)是西門子MAGNETOM Avanto 1.5T型號MRI主推的掃描序列,主要運用于3D T2WI。目前最常用的是顱底水成像,能夠清晰顯示后顱窩底腦神經的走行,并且可重建出半規管形態;另外也用于膽道系統成像(MRCP);我也曾經用它來做顱腦三維重建,效果不是很理想,但灰白質還是分的比較清楚的。圖片:v01.jpg 圖片:v02.jpg 圖片:v03.jpg 圖

15、片:v04.jpg 西門子MRI脈沖序列系列06-反轉恢復快速自旋回波序列(TIR)序列結構:1個180反轉預脈沖+TSE常用參數:IR、TR、TE、Turbo因子可選參數:1、并行采集技術2、脂肪抑制技術3、流動補償:序列類型簡寫為tir_r4、刀鋒技術:TSE+刀鋒采集技術,序列類型簡寫為tirB5、快速恢復技術:TSE+1個負90脈沖,序列類型簡寫為tirR反轉恢復快速自旋回波序列(TIR)更響亮的名稱是FLAIR,包括T1 FLAIR和T2 FLAIR;前者可增強組織的T1對比,后者則可以抑制腦脊液信號。反轉恢復快速自旋回波序列(TIR)還有一個作用是脂肪抑制(STIR),主要用于低場

16、MRI機。參數設置:T1 FLAIR:TI=650-750ms;TR=2000-2500ms;Turbo因子 4-8T2 FLAIR:TI=2100-2500ms;TR=3-4倍TI;Turbo因子 20STIR:TI=150ms;TR2000ms圖片:05tir.jpg 圖片:v01.jpg 圖片:v02.jpg 圖片:v03.jpg 西門子MRI脈沖序列系列07-半傅里葉采集單次激發快速自旋回波序列(HASTE)序列結構:1個90射頻脈沖+n個180聚焦脈沖+半傅里葉采集技術(注:n為一次90射頻脈沖后完成K空間充填所需的聚焦脈沖數目)常用參數:TR 無窮大、TE(有效回波時間)、Turb

17、o 因子可選參數:1、并行采集技術2、脂肪抑制技術3、反轉恢復技術:1個180反轉預脈沖+HASTE,序列類型簡寫為hir半傅里葉采集單次激發快速自旋回波序列(HASTE)按楊正漢博士等編著的磁共振成像技術指南-檢查規范、臨床策略及新技術應用 介紹,有3個應用:1、神經系統超快速T2WI,只用于不能配合檢查的病例;2、腹部超快速T2WI,主要用于不能均勻呼吸又不能屏氣的病例;3、用于腹部水成像如MRCP、MRU等。但是由于HASTE成像效果很不理想,因此在實際工作中很少使用,目前我們科室只用來做腰椎管一次透射法MRM檢查。圖片:04ss-tse.jpg 圖片:v01.jpg 西門子MRI脈沖序

18、列系列08-梯度回波基礎知識啃了一個晚上的梯度回波原理,寫了上千字的筆記,突然間醒悟過來了:原來各路諸侯都把梯度回波給復雜化了!梯度回波的本質,就是自由感應衰減!迫不及待地把自己的心得體會寫出來,把原來計劃的章節給打亂了。我們來復習一下自由感應衰減脈沖序列的原理:發射一個射頻脈沖后,采集自由感應衰減信號。梯度回波不也是這樣嗎?一個小角度射頻脈沖激發后,采集自由感應衰減信號!不同的是,自由感應衰減脈沖序列,是在間隔比較長的時間以后再施以另一個射頻脈沖,此時自由感應衰減信號已經恢復的差不多了,對下一個回波幾乎沒有影響了。而梯度回波序列,則是在很短的時間(幾十毫秒、十幾毫秒甚至是幾毫秒)內就施加第二

19、個小角度射頻脈沖,自由感應衰減信號來不及恢復就又被激發了,或者說被重聚焦了,所以第二個小角度射頻脈沖激發以后,產生的回波信號由兩部分組成,一部分是自由感應衰減信號(SSFP-FID),另一部分是重聚焦信號(SSFP-Refocused)。如果僅僅簡單地整合這兩部分的信號,那么形成的圖像會有很大的干擾,因此必須對這兩部分信號進行處理,才能形成有價值的MR圖像,處理的方法不同,就構成了不同的梯度回波序列了?,F在我們再來看看各種類型的梯度回波序列是怎么處理這兩種信號的:一、采集SSFP-FID信號,利用擾相技術去除SSFP-Refocused信號。1、小角度激發(FLASH,fl)1b、三維容積內插

20、體部成像(vibe)2、磁化準備FLASH(Turbo FLASH,tfl)二、采集SSFP-FID信號,不去除SSFP-Refocused信號,而是利用重繞梯度場平衡SSFP-Refocused信號。3、穩態進動快速成像(FISP,fi)4、真穩態進動快速成像(True FISP,trufi,tfi)5、雙激發True FISP(CISS,ci)三、采集SSFP-Refocused信號。6、時間反轉FISP序列(PSIF,ps)四、分別采集SSFP-FID信號和SSFP-Refocused信號,然后進行融合成一幅圖像。7、雙回聲穩定狀態(DESS,de)五、多回波合并成像(MEDIC,me)

21、在一次小角度射頻脈沖激發后,利用讀出梯度場的多次切換,采集多個梯度回波(3-6個),這些梯度回波采用同一個相位編碼,最后這些回波都合并起來填充在K空間的同一條相位編碼線上。8、多回波合并成像(MEDIC,me) 西門子MRI脈沖序列系列09-快速小角度激發(FLASH,fl)快速小角度激發(FLASH,fl)采集SSFP-FID梯度回波信號,通過繞相的方法消除SSFP-Refocused梯度回波信號。快速小角度激發(FLASH,fl)序列是僅次于快速自旋回波(TSE)序列的第二大最常用脈沖序列,主要應用于定位片、腹部T1WI、腹部化學位移成像、腹部增強掃描、MRA、SWI等。圖片:07flas

22、h.jpg 圖片:v01.jpg 圖片:v01a.jpg 圖片:v04.jpg 圖片:v07.jpg 快速小角度激發(FLASH,fl)-MRA、MRVMRA、MRV無論是平掃MRA(MRV)還是增強MRA(MRV),使用的脈沖序列均為FLASH。圖片:v02.jpg 圖片:v03.jpg 圖片:v03a.jpg 快速小角度激發(FLASH,fl)-磁敏感加權成像(SWI)磁敏感加權成像(SWI)既然是磁敏感加權成像,使用的序列當然應該是梯度回波序列,因為梯度回波序列對磁場不均勻性相當敏感。SWI使用的是FLASH序列。圖片:v06.jpg 快速小角度激發(FLASH,fl)-三維容積內插體部

23、檢查(VIBE)三維容積內插體部檢查(VIBE)實際上就是3D模式的FLASH,西門子公司為了推廣這個序列,專門為它起了個名字。主要應用于上腹部的三期動態增強。圖片:v05.jpg 西門子MRI脈沖序列系列10-磁化準備快速小角度激發(Turbo FLASH,tfl)磁化準備快速小角度激發(Turbo FLASH,tfl)磁化準備快速小角度激發(Turbo FLASH,tfl)是在FLASH脈沖前施加一個磁化準備脈沖,有兩種方式,一種是一個磁化準備脈沖接著足夠多的FLASH(單次激發),另一種是一個磁化準備脈沖接著多個FLASH(多次激發)。準備脈沖有三種:反轉恢復準備脈沖(IR):180反轉

24、脈沖+FLASH,TI 200-500ms,臨床應用:心臟首過灌注及延時掃描評價心肌活性;腹部超快速T1WI;腹部臟器灌注成像;顱腦高分辨率三維成像。飽和恢復準備脈沖(SR):90脈沖+FLASH,臨床應用:心臟對比首過法灌注成像;腹部臟器灌注成像T2準備的準備脈沖(T2):90-180-負90組合脈沖+FLASH,臨床應用:高場機上進行3D無創性冠狀動脈MRA。我們科室還沒有開展灌注成像及心臟MRI檢查,因此,對這個序列使用不多,只是偶爾用于顱腦3D T1WI檢查。圖片:10tfl.jpg 圖片:v01.jpg 西門子MRI脈沖序列系列11-穩態進動快速成像(FISP,fi)穩態進動快速成像

25、(FISP,fi)采集SSFP-FID信號,不去除SSFP-Refocused信號,在相位編碼方向上利用重繞梯度場平衡SSFP-Refocused信號。穩態進動快速成像(FISP,fi)在楊正漢博士等編著的磁共振成像技術指南術中對其信號特點及臨床應用有詳細的介紹,并列舉了幾個方面的應用,但是很令人沮喪的是,最后都有一句話“目前該序列已被某某序列取代”!在我收集的西門子公司自帶的314條掃描協議中,僅有膝關節T2WI三維重建這一條協議是使用FISP序列的!因此這個序列只做了解。圖片:08fisp.jpg 西門子MRI脈沖序列系列12-真穩態進動快速成像(True FISP,trufi,tfi)真

26、穩態進動快速成像(True FISP,trufi,tfi)采集SSFP-FID信號,不去除SSFP-Refocused信號,在相位編碼、頻率編碼和層面編碼方向均利用重繞梯度場來平衡SSFP-Refocused信號。序列特點:常用于液體與軟組織的對比,而不適用于實質性臟器內部實質性病變的檢查真穩態進動快速成像(True FISP,trufi,tfi)的臨床應用也不廣泛,目前我們科室只用于上腹部冠狀面T2WI檢查。臨床應用1、配用心電門控或心電觸發技術進行心臟結構成像,可清晰顯示心腔結構,并可進行心臟功能分析2、配用心電觸發技術,無需對比劑即可較為清晰地顯示冠狀動脈3、大血管病變如動脈瘤、主動脈夾

27、層等病變的檢查4、利用3D balance SSFP序列進行水成像,主要用于內耳水成像及MR脊髓造影(MRM),但效果不理想5、有助于膽道梗阻、膽囊病變及門靜脈病變等的檢查6、用于尿路占位病變的檢查,包括腎盂、輸尿管和膀胱7、可用于胃腸道占位病變的檢查,胃腸道內充盈水時效果較好8、可進行化學位移成像圖片:09tfi.jpg 圖片:v01.jpg 西門子MRI脈沖序列系列13-雙激發True FISP(CISS,ci)雙激發True FISP(CISS,ci)采用兩次射頻脈沖激發,產生兩組True FISP圖像,這兩組圖像都可能有條紋偽影,但條紋偽影位移的方向不同,把這兩組圖像融合成一組的最終圖

28、像,條紋偽影即可被消除。理論上可用于內耳水成像,腦神經及及神經根的顯示等,但目前都已被SPC序列取代西門子MRI脈沖序列系列14-時間反轉FISP序列(PSIF,ps)時間反轉FISP序列(PSIF,ps)采集SSFP-Refocused信號。該序列因其回波的采集方向正好與FISP序列相反而得名,但是具體如何相反我看不懂,不去深究了。書上介紹PSIF序列的主要用途是大關節的三維T2WI,其參數設置:TR 小于20ms;TE 小于10ms;激發角度20-40。但在我收集的314條西門子MRI掃描協議中,僅有上腹部3D T2WI是使用PSIF序列,看來這個序列也被打入冷宮了!圖片:11psif.j

29、pg 西門子MRI脈沖序列系列15-雙回聲穩定狀態(DESS,de)雙回聲穩定狀態(DESS,de)分別采集SSFP-FID信號和SSFP-Refocused信號,然后進行融合成一幅圖像。這個序列據說是西門子公司獨創的序列,主要用于大關節3D成像,但是很遺憾,我在西門子的掃描協議中沒有找到這個序列,估計也被淘汰了。西門子MRI脈沖序列系列16-多回波合并成像(MEDIC,me)多回波合并成像(MEDIC,me)在一次小角度射頻脈沖激發后,利用讀出梯度場的多次切換,采集多個梯度回波(3-6個),這些梯度回波采用同一個相位編碼,最后這些回波都合并起來填充在K空間的同一條相位編碼線上。優點:1、在采

30、集帶寬較寬的情況下仍可以保持較高的信噪比;2、由于所用的采集帶寬較寬,回波畸變程度較輕,可以減輕磁敏感偽影,同時可保持較高的空間分辨率;3、對于關節軟骨的顯示較好。缺點:1、成像速度相對較慢;2、仍容易產生磁敏感偽影;3、對于大部分軟組織來說,其組織對比欠佳。臨床應用:1、頸椎的T2*WI,顯示椎間盤較好,并可較好地顯示脊髓的灰白質;2、膝關節的T2*WI,該序列上關節液顯示為很高信號,而關節軟骨呈現略高信號,容易顯示關節表面的缺損;3、3D MEDIC T2*WI可較清楚地顯示脊神經根,也可用于腦神經的顯示。梯度回波序列,除了fl序列及tfl 序列,其他序列在我們科室都很少使用,倒是最后的這

31、個MEDIC序列,雖然只在頸椎間盤中使用,但由于頸椎是MRI較常見的檢查部位,因此值得詳細些介紹。另外我用這個序列做了腕關節的三維重建,發現該序列顯示軟骨及骨骺線非常的清晰,但是在顯示骨髓水腫方面則遜色許多。圖片:12medic.jpg 圖片:v01.jpg 圖片:v02.jpg 西門子MRI脈沖序列系列17-平面回波成像(EPI,ep)平面回波成像(EPI,ep)一次射頻脈沖激發后,利用讀出梯度場的連續正反向切換,產生多個梯度回波,這些回波充填于K空間的不同相位編碼線上,繼而形成MR圖像。分類:1、梯度回波EPI序列(epfid):在射頻脈沖后利用EPI采集技術采集梯度回波鏈。2、自旋回波E

32、PI序列(epse):一個90射頻脈沖+一個180聚焦脈沖后利用EPI采集技術采集梯度回波鏈。3、反轉恢復EPI序列(epir):一個180反轉脈沖+一個90射頻脈沖后利用EPI采集技術采集梯度回波鏈。EPI序列最經典的臨床應用是彌散成像,使用的是自旋回波EPI序列(epse),彌散參數隨部位的不同而做調整。其他應用包括:1、MR對比劑首次通過灌注加權成像;2、基于血氧水平以來(BOLD)效應的腦功能成像圖片:13epi-ir.jpg 圖片:13epi-se.jpg 圖片:13epi.jpg 圖片:v01.jpg 西門子MRI技術系列01-前言1995年開始接觸MRI,1996年到北京醫院進修

33、了半年,回來后開始從事MRI診斷,至今16年了,先后使用過安科0.15T MRI、GE0.2T MRI、西門子1.5T MRI,閱歷不可謂不豐富,但慚愧的是,我對MRI原理還是一竅不通!我算比較勤奮的,MRI技術書籍看了無數本,楊正漢博士等人編著的磁共振成像技術指南檢查規范、臨床策略及新技術應用這本書我就認認真真地看了3遍,但是,像我這樣東西南北分不清的人,要弄清楚什么是縱向弛豫,什么是橫向弛豫,實在是難于登天呀!嘗試多次后,我是徹底失望了,干脆放棄磁共振原理,只學習如何操作算了。其實回過頭想想,不懂得MRI原理而干MRI診斷工作也并非不可能,反正我就這么混了16年!序列原理及參數設置倒是得學

34、學。至少得知道什么部位什么方位用什么序列比較好。碰到低年資醫生,起碼咱能夠告訴他:“這是自旋回波序列,短TR短TE是T1WI,長TR長TE是T2WI,長TR短TE是PDWI,自旋回波序列一般用于顱腦及關節的T1WI檢查,T2WI檢查則一般不用自旋回波序列”也就足夠了,如果他想刨根問底,問“為什么短TR短TE是T1WI”,咱可以不耐煩地說:“這個原理太復雜了,說了你也不懂,自己看書去”。然后又碰到一個難題了:咱的英語水平不行呀!我發覺自己很倒霉,高考時考的最差的兩門功課就是英語和物理,沒想到工作時與這兩門功課還得密切接觸,命苦呀!各個廠家對序列、掃描參數的命名也是各不相同,楊正漢博士的那本書雖然

35、已經寫的很詳細了,但也得與我們的機器進行對照整理,花了好長時間才算有點眉目。因此,這個系列帖子的總名稱叫“西門子MRI技術”,主要針對的是西門子 MAGNETOM Avanto 1.5T型號機器。對其他型號、場強西門子MRI機可能也會有所幫助,對其他廠家的機器可能作用不大。帖子的編排方面比較頭痛,主要原因我們的這個論壇不支持圖文混排功能,因此部分帖子只能采用跟貼的形式追加內容。需要強調的一點,MRI原理始終是MRI診斷學習中不可避開的一道坎,不論學不學的下去,MRI原理是一定要學習的!找本專業書籍,硬著頭皮啃它2、3回,學明白了最好不過了,弄不清楚再放棄吧。另外,強烈推薦楊正漢博士等人編著的磁

36、共振成像技術指南檢查規范、臨床策略及新技術應用。這本書對MRI原理、序列原理、參數設置、各部位檢查方案都有詳細的描寫,是MRI室必備的一本工具書,我對MRI技術的認識基本上是從這本書上得來的。西門子MRI技術系列02-參數卡本帖被 翁志蓬 執行鎖定操作(2012-09-17) 西門子MRI序列參數設置都是以“參數卡”形式出現的,不同的序列,參數卡的內容也有所不同,下面這個只是個例子,常規參數卡內容及特殊的參數卡內容我會跟帖標注上來。圖片:01.jpg 標準參數卡西門子MR并沒有“標準參數卡”這個說法,是我自己臆造的。用的是自旋回波T1WI序列的參數卡,主要是因為自旋回波的脈沖序列比較簡單,參數

37、設置也比較好理解,通過對這個序列的研究,可以對西門子MR參數卡的設置有個全面了解。在研究其他序列或其他技術時可以用它作為參考。圖片:02.jpg 圖片:03.jpg 圖片:04.jpg 圖片:05.jpg 圖片:06.jpg 圖片:07.jpg 圖片:08.jpg 圖片:09.jpg 圖片:10.jpg 圖片:11.jpg 圖片:12.jpg 圖片:13.jpg 圖片:14.jpg 圖片:15.jpg 圖片:16.jpg 圖片:17.jpg 圖片:18.jpg 圖片:19.jpg 快速自旋回波(TSE)的參數卡快速自旋回波(TSE)的參數卡與自旋回波不同之處,在于多了Echo spacing(

38、回波間距)、Slice turbo factor(斷層加速因子)、每個斷層的回波鏈數(Echo trains per slice)這三個參數,而且都在序列(Sequence)參數卡中。西門子MR沒有有效回波時間這個說法,直接就給出TE時間選項了。圖片:01.jpg 圖片:02.jpg 反轉恢復快速自旋回波(TIR)反轉恢復快速自旋回波(TIR)序列,聽起來比較拗口和陌生,但是如果說T1 FLAIR及T2 FLAIR,那就相當熟悉了!反轉恢復快速自旋回波(TIR)序列是在自旋回波序列前施加了一個180反轉脈沖,其主要作用有兩個方面,一是增加組織的T1對比,二是選擇性抑制一定T1值的組織信號。因此

39、,反轉恢復快速自旋回波(TIR)序列與快速自旋回波(TSE)相比,多了個反轉時間(TI)選項,TI選擇不同,其作用也不一樣。打開相應序列參數卡,可以看到磁化準備(Magn. preparation)選項已被設置為“Slice sel.IR”,再看TI、TR和TE的設置:TI 2100-2500ms;TR為TI的3-4倍,即為T2 FLAIR序列。TI 650-700ms;TR 2000-2500ms;TE為最短,即為T1 FLAIR序列。TI 150ms;TR 大于2000ms;即為脂肪抑制序列,但這種脂肪抑制方法比較少用。圖片:01.jpg 圖片:02.jpg 圖片:03.jpg 圖片:04

40、.jpg 圖片:05.jpg 圖片:06.jpg 快速恢復快速自旋回波(tseR)序列快速恢復快速自旋回波(tseR)序列與反轉恢復快速自旋回波(TIR/IR-TSE)序列名稱相似,但是其原理及應用是截然不同的??焖倩謴涂焖僮孕夭ǎ╰seR)序列是在快速自旋回波的最后一個回波采集后,施加一個負90脈沖;反轉恢復快速自旋回波(TIR/IR-TSE)序列則是在快速自旋回波前施加一個180反轉脈沖。西門子MR上設置快速恢復快速自旋回波(tseR)序列非常簡單,就是在快速自旋回波序列的參數卡對比度(Contrast)/公用(Common)中將磁化恢復(Restore magn.)選項點選上就可以了。

41、圖片:01.jpg 圖片:02.jpg 西門子MRI技術系列03-相關參數相關參數的縮寫及定義:TR(重復時間):脈沖序列相鄰的兩次執行的時間間隔。TE(回波時間):是指產生宏觀橫向磁化矢量的脈沖中點到回波中點的時間間隔。Slice turbo factor(斷層加速因子):即回波鏈長度(ETL),出現在TSE序列或EPI序列中。是指一次90激發后所產生和采集的回波數目。Echo spacing(回波間距):即回波間隙(ES),出現在TSE序列或EPI序列中,是指回波鏈中相鄰兩個回波中點之間的時間間隙。TI(反轉時間):僅出現在具有180反轉預脈沖的脈沖序列中,是指180反轉預脈沖中點到90(

42、或小角度)脈沖中點的時間間隔。Averages(平均次數):也稱激勵次數(NEX)或信號平均次數(NSA)或信號采集次數(NA),是指脈沖序列中一個相位編碼步級的重復次數。Concatenations(分次采集):一個序列全部圖像的采集次數。TA(掃描時間):也稱采集時間,是指整個脈沖序列完成信號采集所需要的時間。Slice thickness(層厚):圖像的厚度。Dist. factor(距離因子):也稱層間距,是指相鄰兩個層面之間的距離,單位為層厚的百分數。Phase enc. dir.(相位編碼方向):FoV read(讀出FoV):頻率編碼方向(與相位編碼方向垂直)的實際尺寸,單位為m

43、m。FoV phase(相位FoV):相位編碼方向的實際尺寸,表示為FoV read的百分數。Base resolution(基本分辨率):頻率編碼方向的像素數目。Phase resolution(相位分辨率):相位編碼方向的像素數目,表示為Base resolution的百分數。Slice resolution(斷層分辨率):僅出現在三維掃描序列中,表示為Base resolution的百分數。Slice group(斷層組):二維掃描序列中,一個掃描序列分成多少組掃描,默認情況下為1。Slices(斷層數):二維掃描序列中,一個掃描序列完成的圖像數目。Slab group(斷層厚片組):三

44、維掃描序列中,一個掃描序列分成多少組掃描,默認情況下為1。Slabs(厚片):三維掃描序列中,一個掃描序列完成的體積塊數。Slice per slab(每厚片內層數 ):三維掃描序列中,每個體積塊的圖像數目。Bandwidth(帶寬):也稱采集帶寬,為系統讀出回波信號的頻率,亦即單位時間能夠采集的采樣點數。Flip angle(翻轉角):也稱偏轉角度或激發角度。是指射頻脈沖的能量,能量越大翻轉角越大。SE和TSE序列常用的偏轉角為90-180,梯度回波序列常用的偏轉角為90。 TR、TE、TITR(重復時間):脈沖序列相鄰的兩次執行的時間間隔。在自旋回波(SE)和快速自旋回波(TSE)序列中T

45、R即指兩個90脈沖中點間的時間間隔;在梯度回波TR是指相鄰兩個小角度脈沖中點時間的時間間隔;在反轉恢復和快速反轉恢復序列中,TR是指相鄰兩個180反轉預脈沖中點間的時間間隔;在單次激發序列(包括單次激發快速自旋回波和單次激發EPI)中,TR等于無窮大。TE(回波時間):是指產生宏觀橫向磁化矢量的脈沖中點到回波中點的時間間隔。在SE序列中TE指90脈沖中點到自旋回波中點的時間間隔。在梯度回波中指小角度脈沖中點到梯度回波中點的時間間隔。在TSE序列中TE指90脈沖中點到填充K空間中心區域的回波中點的時間間隔(有的公司稱為有效回波時間effective TE)TI(反轉時間):僅出現在具有180反轉

46、預脈沖的脈沖序列中,是指180反轉預脈沖中點到90(或小角度)脈沖中點的時間間隔。以上參數結合脈沖序列結構圖綜合分析,會更好理解。圖片:01.jpg 圖片:02.jpg 圖片:03.jpg 圖片:04.jpg 圖片:05.jpg 圖片:06.jpg 圖片:07.jpg 圖片:08.jpg 圖片:09.jpg 圖片:10.jpg Slice turbo factor(斷層加速因子),Echo spacing(回波間距):均為TSE序列或EPI序列的特有參數,前者是指180聚焦脈沖的數量,后者是指兩個180聚焦脈沖中點的距離。 TA(掃描時間):磁共振成像技術指南-檢查規范、臨床策略及新技術應用一

47、書中給出二維掃描及三維掃描的TA計算公式,但在實際運用中,TA受很多因素(如是否施加脂肪抑制,是否采用并行采集技術等)影響,單純應用這兩個公式是不能計算出實際掃描時間的。只能是以序列默認參數的掃描時間作為參考,調整參數后觀察TA的變化。 Phase enc. dir.(相位編碼方向):相位編碼、頻率編碼、空間編碼的原理非常復雜,簡單地說,就是一個MRI掃描序列,除了施加射頻脈沖外,還需要施加相位編碼梯度、頻率編碼梯度及空間編碼,才能形成MRI圖像。西門子設備只顯示“相位編碼方向”參數,是因為一旦確定相位編碼方向,則頻率編碼方向必然與之垂直,而空間(西門子稱之為斷層)編碼方向是在這兩個編碼方向的

48、“Z”軸方向,所以只需要設置相位編碼方向即可。相位編碼方向的一般設置為圖像的短軸方向,如顱腦橫斷面為左右方向,胸腹部橫斷面為前后方向等,但有時候為了避開血管搏動干擾,相位編碼方向會設置為長軸方向,須靈活運用。FoV和分辨率:FoV和分辨率的概念和單位不同,FoV指的是圖像的實際尺寸,單位是mm;而分辨率則是指FoV內像素的數量,單位為Piex(像素點)。在西門子MR機器上,讀出FoV是具體數值,而相位FoV是讀出FoV的百分數;基本分辨率也是具體數值,而相位分辨率及斷層分辨率均為相位分辨率的百分數。FoV read(讀出FoV):頻率編碼方向(與相位編碼方向垂直)的實際尺寸,單位為mm。FoV

49、 phase(相位FoV):相位編碼方向的實際尺寸,表示為FoV read的百分數。Base resolution(基本分辨率):頻率編碼方向的像素數目。Phase resolution(相位分辨率):相位編碼方向的像素數目,表示為Base resolution的百分數。Slice resolution(斷層分辨率):僅出現在三維掃描序列中,表示為Base resolution的百分數。FoV和分辨率說起來挺復雜,但是看看下面這幅圖就會覺得很簡單的。這是個顱腦T2WI薄層橫斷面圖像,參數卡上的數值顯示為:FoV read:223;FoV phase:80;Base resolution:256

50、;Phase resolution:80。圖片:01.jpg Voxel size(像素大?。合袼卮笮?(讀出FoV/基本分辨率)*(相位FoV/相位分辨率)*層厚。還是以上面這個顱腦T2WI薄層橫斷面圖像為例,該圖像的層厚是2mm,因此其Voxel size值為(223/256)*(223*80%)/(256*80%)*2=0.9*0.9*2mm3。 Slice group、Slices、Slab group、labs、Slice per slab、Averages、ConcatenationsSlice group(斷層組)及Slices(斷層數)是二維成像的概念,比較好理解,就是一個掃

51、描序列的圖像分成多少組掃描,每組有多少幅圖像。Slab group(斷層厚片組)、labs(厚片)及Slice per slab(每厚片內層數 )是三維成像的概念,理解起來有點麻煩,首先要明確的是三維掃描是一個體積掃描,我們將這個體積(立方體或長方體)分成幾塊(Slab group),每一塊又分成幾小塊(labs),每一小塊內有幾幅圖像(Slice per slab),繞暈了吧?來點更暈菜的:Averages(平均次數)和Concatenations(分次采集)Averages(平均次數)指的是脈沖序列中一個相位編碼步級的重復次數。Concatenations(分次采集)的概念非常復雜,在不同

52、序列有不同的定義:定位片的Concatenations為3,是指3個方位分別采集;二維掃描序列中,一個序列最多只能掃描n幅圖像,當掃描的圖像數目大于這個數目時,就必須分成2次進行掃描了,以此類推;三維掃描序列中,則是指labs(厚片)的數量乘以每個labs的采集次數;而對于帶有呼吸門控、心電門控的序列,Concatenations(分次采集)的次數與呼吸及心律相關;對于間隔掃描模式,則是人為地設置Concatenations(分次采集)次數。下面我們來通過一個具體序列來理解上面這些名詞:顱腦T1WI(橫):使用序列 SE;TA 1:11;Slice group 1;Slices 19;Aver

53、ages 1;Concatenations 1。這個序列在1分11秒完成19幅橫斷面圖像的掃描,平均次數為1,采集次數也為1。如果我們將平均次數設置為2的話,那么掃描時間將延長1倍(2:22);如果我們想掃描20幅圖像的話,可能1次采集不能完成,則Concatenations會自動設置成2,掃描時間也將延長1倍。 Bandwidth(帶寬):帶寬的概念非常費解,我是理解不了了。我只記住的是:帶寬越寬,采集速度越快,但圖像信噪比減低;帶寬越窄,采集速度越慢,但圖像信噪比增高。Flip angle(翻轉角):這個概念我以前一直誤解了。以前我以為是射頻脈沖施加于物體上的角度,就如光線以不同的角度照在

54、鏡子上一樣?,F在才知道應該是射頻脈沖能量的大小,能量越大,被施加物體的氫離子偏轉角度越大,就如推不倒翁,用的力氣越大,不倒翁倒伏的角度越大。用“推不倒翁”來解釋脈沖序列很直觀,比如說用足夠的力氣可以將不倒翁完全推倒在地,相當于90射頻脈沖(自旋回波),用不同的力氣可以將不倒翁不同程度(角度)地倒伏,這就是小角度激勵(梯度回波),不倒翁完全倒地后恢復直立所用的時間當然比倒伏一定角度后恢復直立的時間要長,這就是梯度回波成像時間快于自旋回波的原因有興趣的同行可以將這個比喻延伸擴展,形成一套解釋MRI原理的理論,應該比“陀螺說”、“爬樓梯說”更有意思。 effctive TE(有效回波時間):其他的機

55、器上是指快速自旋回波序列中,射頻脈沖中點到填充K空間中點的那個回波中點的時間。而在西門子的機器上并沒有出現這個名詞,害我找了很久,最后才恍然大悟:西門子機器快速自旋回波序列上的TE實際上就是effctive TE!概念不統一真是害死人呀! 西門子MRI技術系列04-平行采集技術(PAT)平行采集技術(PAT)平行采集技術(PAT)更常用的一個名稱是“并行采集技術”。它的原理?得使出我的殺 手锏了:“太復雜了,說了你也不懂,自己看書去!”呵呵,其實是我根本就弄不明白。它的優缺點和應用在楊正漢博士等編著的磁共振成像技術指南-檢查規范、臨床策略及新技術應用書中有詳細的介紹,我把它們抄在2樓了。這里只

56、談談我的理解:平行采集技術是一種MR快速采集技術,似乎無論什么序列都可以使用,但前提必須是開通了相控陣線圈。在西門子MR機器上有兩種平行采集技術供選擇,一種是GRAPPA算法,另一種是mSENSE算法,常用的一般是GRAPPA算法。加速因子PE(Accel factor PE)一般選擇2。平行采集技術可以明顯縮短掃描時間,但是同時得犧牲一定的信噪比。大家可以看看下面這幾幅圖,運用平行采集技術,加速因子為2時,掃描時間可縮短46%,但圖像信噪比將減低29%。圖片:01.jpg 圖片:02.jpg 圖片:03.jpg 平行采集技術(PAT)優缺點和應用平行采集技術優點:1、由于所需要采集的相位編碼

57、線減少,圖像的采集時間縮短,根據所選用的加速因子的不同,可把圖像的采集速度提高1-8倍;2、利用平行采集技術后,在采集時間不變的前提下可增加空間分辨力或增加三維采集成像的范圍;3、由于采集速度加快,動態增強掃描或灌注掃描的時間分辨力提高;4、采用平行采集技術后,在采集時間不變的前提下,可增加重復采集次數,從而提高圖像質量并減少偽影;5、可以減少單次激發EPI序列的磁敏感偽影;6、可以縮短單次激發EPI或單次激發自旋回波序列的回波鏈,提高圖像質量;7、可以縮小回波鏈的回波間隙,從而提高圖像質量。平行采集技術缺點:1、由于采集的相位編碼線減少,圖像的信噪比減低;2、可能出現未能完全去除的圖像卷褶偽

58、影,特別是當加速因子較大或線圈分布不合理時。平行采集技術應用:1、加快圖像的采集速度,縮短圖像的采集時間,多用于耐受性較差不能堅持檢查的病例;2、增加圖像的空間分辨力但不增加掃描時間,可用于高分辨力掃描;3、體部成像屏氣掃描時縮短屏氣時間,特別適用于年老體弱者的屏氣掃描;4、運動臟器的快速成像,如心臟成像;5、用于單次激發EPI,可縮短回波鏈,縮短有效回波時間,從而減少磁敏感偽影并提高圖像質量;6、用于單次激發TSE序列,可縮短回波鏈和回波間隙,從而提高回波鏈的質量;7、用于高場機特別是3.0T以上的高場機掃描,可大大減少SAR值。圖片:01.jpg 圖片:02.jpg 圖片:03.jpg 西

59、門子MRI技術系列05-脂肪抑制技術脂肪抑制技術在楊正漢博士等編著的磁共振成像技術指南-檢查規范、臨床策略及新技術應用書中說的很熱鬧,共有5種方法(2樓有抄錄)。但是在西門子MR機上的設置卻很簡單,都集中在一張選項卡上了,而且除了STIR技術外,頻率選擇飽和法和水激發法都不需要設置參數,只需要把相應選項選擇好就行了,挺“傻瓜”化的。在臨床應用中,一般都選擇頻率選擇飽和法(Fat supper)。頻率選擇飽和法和水激發法只能二者選其一。選用脂肪抑制后,掃描時間會有延長,尤其是STIR技術,時間竟然達到8分30秒!因此,估計不會有人使用STIR技術來做脂肪抑制。參數選擇方法楊正漢博士的書里有介紹,

60、將其拷貝過來了。然后我用SE T1WI序列分別作了試驗,結果如下:圖片:01.jpg 圖片:02.jpg 圖片:03.jpg 圖片:04.jpg 圖片:05.jpg 脂肪抑制技術一、頻率選擇飽和法:化學位移選擇飽和(CHESS)技術。在成像序列的激發脈沖施加前,先連續施加一個或數個帶寬較窄的脂肪飽和預脈沖,這些預脈沖的頻率與脂肪中質子進動頻率一致,這樣脂肪組織將被連續激發而產生飽和現象,而水分子中的質子由于進動頻率不同不被激發。這時再施加真正的成像射頻脈沖,脂肪組織因為飽和而不能再接受能量,因而不產生信號,而水分子中的質子可被激發而產生信號,從而達到脂肪抑制的目的。二、STIR技術:反轉恢復序

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