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江苏省镇江市第一人民医院 CT&MR 室 初 阳
[B]自旋回波（ＳＥ）序列系列[/B]
ＳＥ序列
一．ＳＥＴ2 加权序列：
基本原理：常规ＳＥＴＺ加权序列的原理是最基本的，易于理解。正如我们学习到的，组织纵向磁化向量ＭＺ在９０。射频脉冲的作用下偏转至横向Ｘ０ｙ平面，经ＴＥ／２时间驰豫后，不同组织的横向磁化向量ＭＸｙ因相散不同而产生差别。如脂肪组织相散较快，横向驰豫时间较短，脂肪组织的ＭＸｙ明显减少；而自由水因相散较慢，横向驰豫时间较长，其横向磁化向量减少不明显。此时给予１８０。射频脉冲，导致两个效应，一是纵向磁化向量偏转１８０。，即与激励前位置相反；二是相散的质子群的相位发生换位翻转。１８０。射频脉冲之后，再经ＴＥ／２时间，换位翻转的质子群的相位必然会发生重聚，且纵向磁化向量恰好偏四至横向ｘｏｙ平面，因此此刻可测得与Ｍｘｙ大小相关的回波信号。假设两个不同像素组织成分不同，其Ｍｘｙ的大小也不相同，测得信号强度有差别，所以在图像上就产生了对比。
由以上过程可知，Ｔ2加权序列中，决定图像对比度的主要参数是回波时间ＴＥ。
在1．ＯＴ ＭＲ中，ＴＥ＝８０ｍｓ就已经可得到良好的Ｔ2加权像，１２０ｍｓ已是重Ｔ2加权像了。
除了ＴＥ外，影响图像对比度的因素还有很多，如组织Ｔ1、Ｔ2、ＴＥ、ＴＲ、质子密度、磁敏感性、化学位移及液体流动等。其中值得一提的是Ｅｒｎｓｔ角（Ｅｒｎｓｔ ａｎｇｌｅ），９０ｏ射频脉冲使纵向磁化向量Ｍｚ偏转至横向ｘｏｙ平面，这时磁向量的翻转角ａ为９０ｏ，但ａ也可以小于９０ｏ，有时小于９０ｏ的ａ反而使图像的对比增加，Ｅｒｎｓｔ角是指能够在特定ＴＲ与Ｔ1情况下产生最大信号或最大对比的翻转角，实用中常选６５。左右。可由以下公式可算出：
ｃｏｓ（ａ）＝ｅｘｐ（-ＴＲ／Ｔ1）
ＳＥ ＴＺ加权序列因其扫描时间太长，现已被快速ＳＥ ＴＺ序列取代。但作者单位以双回波常规ＳＥ ＴＺ加权序列进行ＭＲＣＰ和 ＭＲＵ检查，在临床上取得了较好的效果。
二．如用长ＴＲ，短ＴＥ，得到的是质子加权国像。
三．ＳＥ ＴＩ加权序列：
基本原理：在磁共振成像系统中，因为接收信号的线图总是安放在与纵轴垂直的位置
上，纵向磁化向量无法直接进行测量，但纵向磁化向量未完全恢复时，如再次被射频脉冲偏转至横向Ｘ０ｙ平面，横向磁化向量ＭＸｙ要相应下降，下降的幅度与未完全恢复的ＭZ成正相关。此即为部分饱和现象。利用短ＴＲ，短ＴＥＳＥ序列就可得T1加权像。在短 ＴＥ的作用下，横向驰豫过程几乎没有发生,T2 对图像的贡献很少；而在短 ＴＲ时，
不同组织的纵向磁化向量恢复程度不同，这时测到的横向分量直接反映了不同组织的T1
值，这就是Ｔ1加权像的基础。
现在临床上ＳＥＴＩ加权序列使用非常广泛。
影响ＳＥ序列成像的因素很多，人为不能干预的因素包括主磁场强度、成像对象的质
子密度、组织的Ｔ1值Ｔ2 值等，人为可以干预的因素分两类。
第一类是成像序列的选择。举例说明如下：西门子１．ＯＴＩｍｐaＣｔ ＭＲＩ所配ＳＥ Ｔ1加权序列，共７个，版本为ＶＢ３３Ｇ，梯度磁场强度为１０ｍＴ／ｍ。
（１）ｓｃ １０ｂｌ３０ ｕｌｃ回波时间短RＦ脉冲时间短（０. ７６８ｍｓ），距离因子应＞２５％。
（２）ｓｃ＿１５ｂｌ３０ ｕｌｃ能用于各种 ＴＩ加权像的标准序列，兼顾了多种因素。建议使用≥１０％间隔。
（３）ｓｃ ＿ ２０ｂ７８ｕｌｃ ＲＦ脉冲波宽频带较窄 ７８ＨZ／Ｐｉｘｅｌ，信噪比高，用于小 ＦＯＶ场合。
（４）ｓｃ ２０ｂｌ３０．ｕｌｃ回波时间略长，长ＲＦ脉冲，可０％间隔。Ｔ1对比较ｓｃ＿１５ｂｌ３０．ｕｌＣ要差。
（５）ｓｃ- ２０ｒｂｌ３０．ｕｌｃ同上但多了流动补偿，可用于腹部，血管。
（６）ｓｃ - ２５ｄｂ１３０ ｕｌｃ长 ＴＥ加上在层面选择频率编码方向上的去相位梯度，可增加心室壁和血液的对比，减少流动伪影，用于心脏长短轴的横断位相。
（７）ｓｃ ３０ｄｂ１３０．ｎｃ同上１Ｅ更长，相散作用更强。
ＭＲ机器选购之后，厂家已设定好一些基本的序列，一般头颅扫描的Ｔ1加权序列选
用的是（２）ｓｃ＿１５ｂ１３０．ｕｌｃ。但我们在头颅γ--刀治疗前定位时如使用该序列，层厚３ｍｍ，无间隔２０层１Ｒ必须＞６００ｍｓ，建议距离因子应＞１０％，扫描时间较长。而近几年来实际上我们选用的是ｓｃ １０ｂ１３０.ｕｌｃ序列，扫描２０层时ＴＲ可＝５００ｍｓ，扫描时间减少了近１７％。这个序列回波时间短，信噪比较高RＦ脉冲时间也短（０．７６８ｍｓ），虽要求距离因子应＞２５%。采用间隔扫描满足了该序列对距离因子的要求。我们还应该根据病情需要选择不同的序列，如上所述，小 ＦＯＶ场合，用 ｓｃ２０ｂ７８ｕｌｃ更好，而腹部，血管则可尝试加了流动补偿（ＧＭＲ）的序列等。
第二类是扫描参数的选择。每当选定一个序列后，还可以对扫描的参数进行修改，现
仍以 ｌ．ＯＴＩｍｐａｃｔ为例，选定序列后，出现一窗口，称Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｃｈａｎｇｅ（序列改变窗），这里只介绍其中一名为Ｓｅｔｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔ山ｎ的小窗，内有一些条件，如矩阵％（Ｍａ－ｔriＸ：%）、相位编码方向超频采样（Ｐｈ—ＯＳ）、半傅里叶采集（ＨＦ）、频率编码方向超频采样（Ｒｅａｄ—ＯＳ）、矩形ＦＯＶ（Ｒｅｃｔ．ＦＯＶ）等。频率编码方向超频采样（Ｒｅａｄ—OＳ）常规都要使用。这是因为它不增加扫描时间，不改变信噪比和分辨率。该方法在频率编码方向上实际使用的频率增加了一倍，减小了该方向上的卷积伪影；而相位编码方向超频采样PH一ＯＳ）则是根据需要选择应用，它虽可减少相位编码方向上的卷积伪影，相应增加信噪比，但也按比例增加了扫描时间；矩形ＦＯＶ也相应改变信噪比。举一例说明应用这些参数的例子：４／８矩阵两次采集与 ８／８一次采集的扫描时间、信噪比完全相同，但前者有信号平均的作用，在腹部扫描中，可以减少呼吸伪影。
反转恢复（ＩＲ）序列
在ＳＥ序列的９０Ｏ—１８０Ｏ射频脉冲组合之前，先给予一个１８０Ｏ射频脉冲令所有组织纵向磁化向量越过９0ｏ平面而偏至１８０Ｏ位，等待其驰豫经一定时间（称反转时间Ｔ1）后。不同组织因ＴＩ值不同返回至９０。Ｘ０ｙ平面的时间必不相同。
如在某一组织纵向磁化向量恰至横向ｘｏｙ平面时，例如脂肪组织约１５０ｍｓ时，再给予ＳＥ序列的９０ｏ—１８０。射频脉冲组合，那么由于脂肪组织完全饱和，对图像无贡献；而其他组织因对驰豫时间长，恢复较慢，只是部分饱和，虽此刻偏转角＞９０ｏ，但仍可成像而且不同组织之间对比显著加大。这时的序列其实就是ＳＴＩＲ序列（Ｓｈｏｒｔ ＴＩ ＩｎｖｅｒｓｉｏｎＲｅｃｏｖｅｒｙ）。
该序列可用于脂肪抑制的场合，与化学法脂肪抑制相比，ＳＴＩＲ法图像的对比更明
显。对诊断眼眶内用ｇ肪内病变，鉴别乳腺硅胶植入物，显示腹部屏气腹腔与盆腔淋巴结，对骨髓病变（骨折，骨髓异常）敏感，有助于鉴别肩峰下囊内的脂肪和液体等。
如等待至自由水磁化向量偏至ｘｏｙ平面，需要较长时间，约２０００—２５００ｍｓ，再给予９０。---１８０。脉冲，所得图像中可完全排除自由水信号，而结合水因与自由水驰豫时间不同可明显显示。这就是ＦＬＡＩＲ序列。
ＦＬＡＩＲ序列有助于显示脑脊液与脑室交界区具有长ＴＺ特性的病变。另外，该序列对蛛网膜下腔出血高度敏感。在心脏成像方面，可清楚地显示心室结构。
但这两种序列扫描时间都很长，现一般都被快速ＳＥ反转恢复序列替
快速ＳＥ（ＦＳＥ）序列
常规ＳＥ是每一个９０ｏ射频脉冲后跟随一个１８0ｏ射频脉冲，并得到一个回波信号，对矩阵为２５６Ｘ２５６的图像这一过程需重复２５６次，每次相位编码梯度大小不一样。而快速ＳＥ是一个９０。射频脉冲后跟随多个１８０。射频脉冲，每个１８０。射频脉冲对应不同的相位编码梯度。１８０ｏ射频脉冲之间的间隔称为步长（Ｐａｃｉｎｇ）一般很短约十几毫秒。假设一个９０。射频脉冲后跟随１６个１８０。脉冲，扫描时间大约缩短至原来的１／１６，扫描速度大大提高。每次１８０。脉冲后的相位编码梯度的幅度值都有变化，将幅度绝对值最小的相位编码梯度所对应的回波信号与９０ｏ射频脉冲之间的时间称为有效回波时间，该信号及其邻近的一些信号称低Ｋ空间，与图像的对比有关。而高Ｋ空间的信息与图像的轮廓线或分辨率有关。
因为速度快，加上图像对比不降低，所以现在尤其在Ｔ2加权成像方面几乎已经完全
取代了常规ＳＥ序列而成为临床标准序列。但该序列的缺点有（1）Ｔ2加权像上脂肪信号
比常规ＳＥ像更亮，显得有些发白，易对图像产生干扰，解决的方法主要是用化学法或
ＳＴＩＲ序列进行脂肪抑制；（２）当ＥＴＬ＞８以后，图像高频部分缺失，导致一种滤波效应产生模糊，常在相位编码方向上出现图像的细节丢失；（３）ＲＦ射频能量的蓄积；（４）磁化转
移效应等。
单发射快速SＥ序列（single shot RARE）
一次９０o射频脉冲后跟随２５６个１８０o射频脉冲，一幅图像所有的２５６个信号全部采集完毕，这样一幅２５６Ｘ２５６的图像成像时间约１．４秒。有效回波时间为1000ｍｓ左右，得到的是重Ｔ2加权。该序列常用在水成像方面，得到的图像如同含自由水组织的透视像，不需要进行ＭＩＰ后处理。
半傅里叶单发射快速ＳＥ序列（ＨＡＳＴＥ）
一次９０o射频脉冲后仅跟随１２８个１８０o射频脉冲，一幅２５６Ｘ２５６的图像成像时间缩短了将近二分之一，达到亚秒级水平。如不深人探讨会认为该序列与单发射ＴＳＥ没有太大区别，仅仅是前者用半傅里叶采集缩短近一半时问而已。但这一认识忽略了一个重要内容。这两种序列最大的【别来自有效回波时间的不同，单发射快速ＳＥ的有效回波时间为１０００ｍｓ左右，一般肝脏组织的Ｔ2值为４３±６ｍｓ，脂肪组织为８４土２０ｍｓ，而ＣＳＦ为１４００士２５０ｍｓ在此有效ＴＥ之下，除自由水外，其他组织的信号值均衰减完毕近似等于０。所以在图像上只显示出含水组织，如胆汁、尿液等，所以可用于水成像。而ＨＡＳＴＥ序列图像的有效回波时间仅为８０ｍｓ左右，这时各种组织都保留了大部分信息量，与信噪比与分辨率有关的各回波信号幅度较高，所以信噪比和分辨率都得到提高。
ＨＡＳＴＥ序列应用越来越广泛，因可采用短时屏气方法消除呼吸伪影，在腹部成像中应用较多。如磁共振胰胆管成像（ＭＲＣＰ）、肝脏扫描中增加囊性病变与实性病变的对比；另外还是因为速度快，胃肠道检查中不受胃肠蠕动的影响，可显示肠壁增厚和梗阻性肿块，肿块表面和肠壁受侵犯情况、肠道ＭＲ水成像、ＭＲ结肠造影等。
梯度回波（ＧＲＥ）脉冲序列系列
这一类序列的回波信号不是由１８０ｏ射频脉冲而是由改变梯度磁场来产生的。在读出梯度（频率编码）方向上施加一个先负后正的梯度脉冲，使质子群先发生相散，后在反相梯度场中发生重聚。由此接收到一个回波。另一方面激励脉冲一般小于９０ｏ。这两方面的作用都明显提高此偏转角影响图像的加权对比。其大小的改变对可以类比ＳＥ序列的ＴＲ的改变，小角度（小于３０Ｏ）射频脉冲时纵向磁化向量由于偏离纵轴不远，所以恢复很快，其作用与ＳＥ序列中长ＴＲ的作用非常类似，下一次激励到来时不同组织的纵向磁化向量之间差别不大，如回波时间长（３０—６０ｍｓ），横向磁化向量虽不大但仍可测，各组织之间横向分量的对比就充分体现出来，所得图像为Ｔ2加权。因为额外梯度的加入，读出梯度方向的磁场均匀遭到暂时性破坏，横向弛豫加快，实际所得图像为Ｔ2加权。由于ＴＲ一般小于６００ｍｓ，很明显扫描速度大大加快。反之如使用大偏转角（４５—９０ｏ）激励脉冲和短ＴＥ（Ｃ１５Ｏ）可得到 Ｔ1加权像。这是因为短 ＴＥ时，横向驰豫尚未发生１ 对图像没有贡献。而纵向磁化向量恢复的时间很长，一般要２０００ｍｓ以上，而实际所用４００—６００ｍｓ的ＴＲ，必然发生部分饱和现象，产生Ｔ1对比。
现在所遇到的问题是由于ＴＲ＜＜Ｔ2，下一周期的ａ脉冲出现时横向磁化向量将有
较大程度保留，这种剩余磁化对图像有严重影响。解决的方法有两种，一是用相位破坏的
方法去除剩余磁化；二是用相位重聚的方法使剩余磁化稳定在一定水平（即所谓稳态）。采用扰相技术的序列又分两类，第一类采用梯度脉冲来扰相，以西门子的ＦＬＡＳＨ即快速小角度激发为代表（各公司称谓不同：ＴＩ—ＦＡＳＴ，ｐｉ。ｋｅＹ ＦＦＥ，ｐｈ山ｐｓ ＧＲＥ，Ｈｉｔ。Ｃｈｉ）。第二类用 ＲＦ脉冲实现扰相包括 ＧＥ的 ＧＲＡＳＳ，ＳＰＧＲ和 Ｐｉｃｋｅｒ ＲＦ—ＦＡＳＴ；采用相位重聚技术的序列，以西门子 ＦＩＳＰ即稳定进动快速成像为代表 ＧＲＡＳＳ（ＧＥ）ＦＦＥ（Ｐｈ山ＰＳ）
ＦＡＳＴ（Ｐｉｃｈｅｒ）ＧＦＥ（Ｈｉｔａｃｈｉ）。
以上两个有关梯度回波的重要知识介绍之后，可以将目前常用的序列简单介绍一下：
一．ＦＬＡＳＨ：
其原理已如上述，在西门子 １．ＯＴＩｍＰａｃｔ上有许多是标准序列，如 ＶB３３Ｇ版本软件所配体线圈扫描序列共９７个，其中ＦＩ－ＡＳＨ序列为４１个。
二.ＦＩＳＰ：
用相位重聚的方法使剩余磁化稳定在一定水平，并使剩余磁化保留至下一个周期，这
样得到的回波信号要高干用扰相法得到的信号。如组织Ｔ2。较长，用短 ＴＲ和大 ａ时，可得到比ＦＬＡＳＨ更强的信号。此信号与Ｔ2门 相关。所以像尿液、脑脊液这样的长Ｔ2物质，在ＦＩＳＰ像上显得更亮。此类序列用于血管造影效果较好。
三．Ｔｒｕｅ ＦＩＳＰ ＦＩＳＰ：
该序列有一缺点是它对运动导致的相移比较敏感，但Ｔｒｕｅ ＦＩＳＰ序列在各个梯度方向上都加了重聚梯度，使流动信号失相所造成的信号损失降至最低，这意味着该序列可从ＣＳＦ或慢流的血液中获得很强的信号，这一点是其他梯度回波序列所无法比拟的。该序列合适于进行脊髓造影，在内耳和脑神经的成像上也有价值。
四．ＰＳＩＦ，ＣＥ—ＦＡＳＴ（Ｐｉｃｋｅｒ），ＣＥ ＧＲＡＳＳ（ＧＥ），ＰＳＩＦ：
该序列从时序安排上看，与ＦＩＳＰ正好相反，所以给它命名为ＰＳＩＦ。其原理比较复杂，简要地说，该序列用一ａ脉冲激发出现一个ＦＩＤ信号，此时并不采集，而是被散相脉冲彻底驱散；第二个。脉冲再令横向磁化的相位相于重聚，此时才检出真正的回彼信号。所以第一个周期称为激发周期，第二个叫相位重聚周期。这种激发在一周期，回波产生在第二个周期使得ＰＳＩＦ具有长ＴＥ的特点，并可在较短的时间内获得权重很大的Ｔ2加权像，使液体、长 ＴＺ肿瘤或其它病变组织与周围的组织形成非常好的对比。但 ＰＳＩＦ对流动的液体引起的去相位非常敏感，表现为低信号，只有静止的液体表现为ｕ亮的高信号。利用这一特点该序列成功地用于ＭＲＣＰ、脊髓造影ＭＲＭ、内耳和各组颅神经的显示等等。
五 ＤＥＳＳ：
它是将ＦＩＳＰ和 ＰＳＩＦ合二为一而成，现 ３Ｄ ＤＥＳＳ序列已成为双颌成像的标准序列。
六．ＴｕｒｂＯ ＦＬＡＳＨ（ＴＦＬ）和ＭＰ—ＲＡＧＥ：
梯度回波中，如进一步使ＴＲＩＥ变短，显然可以缩短采集时间，但短ＴＲ和短ＴＥ使信号对比不足，为解决这一问题，采用了一种与上述反转恢复ＳＥ类似的思路，使用了称之为磁化准备脉冲的方法来增加 ＭＲ信号的对比特征。磁化准备脉冲有三种形式：一是
１８０ｏ反转准备脉冲，这时其机理与ＩＲ序列一样，经过脉冲延迟时间ＴＤ（与ＴＩ类似）之后，再由采集得到的重 ＴＩ对比；二是 ９０Ｏ饱和准备脉冲１Ｄ选择得当，纵向磁化向量有对比产生。得到的是中度ＴＩ对比；三是９０Ｏ—１８０ｏ—９０Ｏ射频脉冲组合，产生Ｔ2对比，然后采集出来。
ＭＰ—ＲＡＧＥ是３ＤＴＦＬ序列
ＴＦＬ序列速度快，属亚秒级水平，可冻结一般的生理运动，例如可用于冠状动脉的显示。若干年前老版本软件（Ｖｅｒｓｉｏｎ Ａ 2．2Ａ）中，没有ＴＦＬ定位像，我们自已设定了一系列ＴＦＬ定位像，明显加快了定位像的扫描时间。西门子在Ｖｅｒｓｉｏｎ B31A中开始将ＴＦＬ用于定位像。
[B]回波平面成像（ＥＰＩ）[/B]
在单次选层脉冲激励之后，由一系列超快速的频率编码方向上读出梯度产生一系列回波，这一点与快速ＳＥ（ＦＳＥ）有些类似，只是ＦＳＥ是用一系列１８０。射频脉冲产生回波。读出梯度是以正弦波形式快速振荡的，振荡频率可达０．５—１．ＯＫＨｚ，即ｌmｓ一个周期，所以可能在３０—１００ｍｓ以内收集６４—１２８条相位编码线（即每一个回波对应的相位编码不同），从而得到一幅图像。这种ＥＰＩ是以梯度回波为基础的，所以称它为梯度回波ＥＰＩ。如果在９０Ｏ射频脉冲后叠插一个１８０ｏ射频脉冲，则会在后来的回波信号上出现一个自旋回波包络若干梯度回波，这种ＥＰＩ就被称为自旋回波ＥＰＩ，它有减小磁场不均匀的作用，可高速地获取Ｔ1、Ｔ2 像，扫描时间大约是ＦＳＥ的四分之一。现在ＥＰＩ序列之所以应用越来越广泛，关键是成像速度的显著加快，随之而来的一个重要优点是有效地减少了各种运动对图像质量的影响。目前它应用在灌注成像、扩散成像、神经系统功能成像、心脏成像、化学位移成像、以及介入ＭＲＩ等等。似乎近年来磁共振成像上许多新近展都与它有关。
ＥＰＩ对硬件有一定的要求，第一要有极高的磁场均匀度，第二要有高性能的梯度电源和图像采集的速度，射频线圈也需特殊设计。
某型配备 ＥＰＩ的 ＭＲＩ广告语中有如下Ｍ条：Ｇｒａｄｉｅｎｔ ｆｉｅｌｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｕｐ ｔｏ ３０ ｍＴ／ｍ
（５２ｍＴ／ｍ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ），Ｓｌｅｗ ｒａｔｅ ｕＰ ｔｏ １２５ Ｔ／ｎ／ｓ（２１６ Ｔ／ｍ／ｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）。而未配备ＥＰＩ的标准ＭＲＩ可能的指标是：１０—１５ｍＴ／ｍ，需时 ０．５—ｌmｓ（即其切换率Ｓｌｅｗ ｒａｔｅ相当于１０—３０Ｔ／ｍ／ｓ）。我们从中可看出一些差别。
使用中ＥＰＩ的化学位移、磁敏感性伪影都较严重，梯度场切换率太高后可能产生神经肌肉刺激性抽搐。
刺激回波序列系列
当连续施加 ３个或更多 ＲＦ脉冲时，就会出现刺激回波又称受激回波，它产生的回波．强度小于自旋回波的强度。由于受激回波是由射频脉冲重聚回波形成，所以对磁敏感性伪影不敏感，在扩散成像的研究方面具有比ＥＰＩ更优越的可能。在磁共振波谱分析中，ＳＴＥＡＭ序列已在常规使用。
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发表于 2008-5-2 14:07:34
