MRI上岗证换证资料.ppt
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参见附件(839KB)。
MRI上岗证换证复习资料
MRI技术新进展及MSCT有儿科的应用
MRI的组成
? 主磁体(B)
? 梯度系统
? 射频系统
? 计算机系统
? 其它辅助设备
MRI基本技术的进展
一、硬件的进展
>高场机
>低场机
> 梯度系统的进展
> 射频系统的进展
二、脉冲序列的进展
> 自旋回波类序列(SE)
> 梯度回波类序列(GRE)
> 其他序列
三、快速采集技术的进展
> 平行采集技术(Parallel Acquisition Technique，PAT)
四、MRI成像新技术
> MRA的进展
> 扩散(弥散)加权成像(DWI)和扩散张量成像(DTI)
> 血流灌注加权成像(PWI)
> 磁敏感加权成像(SWI)
> MRS
> 功能MR成像(fMRI)
> 化学位移成像技术
> MR弹力成像
> MR水成像技术进展
五、MRI对比剂进展
一、硬件的进展
? 硬件的进展
>高场机
* 磁场均匀度进一步提高
* 磁体越来越短
* 3.0T机器的临床应用是益成熟
>低场机
* 磁场强度的提高
* 磁体重量的减低
* 磁场均匀度和稳定性更好
> 梯度系统的进展
* 梯度磁场强度的增高
* 切换率增高
* 稳定性和保真性提高
* 双梯度系统的应用
> 射频系统的进展
* 相控阵线圈
* 射频通道增多(4、8、16、32通道)
二、脉冲序列的进展
? 脉冲序列的进展
> 自旋回波类序列(SE)
* FSE序列的改进
* 单次激发FSE序列
> 梯度回波类序列
* 平衡式稳态自由进动序列
* 三维容积内插GRE快速T1WI
> 其他序列
* PROPELLER/BLADE(螺旋桨/刀锋技术)
* EPI
1、FSE的进展
1)RF能量增大对FSE序列的影响
ETL延长，扫描时间缩短
2)FSE序列聚焦脉冲的改进(120OC~180OC)
A减少FSE序列的模糊效应(特别是T1WI和PDWI)
B降低能量沉积(SAR)
FSE的改进序列
? 快速恢复FSE
GE：Fast Recovery FSE(FRFSE)
西门子：TSE-Restore
飞利浦：TSE-DRIVE
? 单次激发FSE
? 西门子：SS-TSE
? 飞利浦：SSH-TSE
? GE：SS-FSE
? 半傅里叶采集SS-FSE
? 西门子：HASTE
? 飞利浦：SSH-TSE+half scan
? GE：SS-FSE+0.5NEX
1、快速恢复FSE
? FSE的改进序列
? 在每一次90度脉冲后一个回波采集后，施加一个负90度脉冲将残留的横向磁化矢量打到纵向
? 主要使FSE T2WI上长T2的结构(SCF)信号强度增高，增加对比
? 主要用于短ETL的FSE T2WI
? 在采集层面足够的情况下可缩短TR
临床应用
**只能用于PDWI和T2WI，不能用于T1WI--该技术相当于在短TR时达到长TR的效果--对于短ETL序列可以通过缩短TR而缩短 采集时间--当ETL、TR都较长时，则与普通FSE序列相仿
目前在配备该序列的各种机型上广泛应用于：
**颅脑，脊柱脊髓，骨关节，腹部及盆腔
2、单次激发FSE
? 一次90度脉冲激发后利用连续的聚焦脉冲填充K空间所需的全部回波信号
? 只能用于T2WI，不能用于T1WI(**)
? 成像参数
TR无穷大；部分设备上设置的TR多为时间顺序上相邻两层采集开始点的时间间隔
TE通常采用很长的TE
为降低SAR值，聚焦脉冲角度常缩小到120~160度
? 单次激发FSE的特点和应用
优点：快速(单层图像采集1秒以内)
缺点：软组织T2对比差，T2WI太重，除较纯的水外，其他组织的信号几乎完全衰减
用途：水成像，尤其是MRCP、MRM( ** )
3、半傅里叶采集SS-FSE
? 半傅里叶技术+ 单次激发技术+FSE
? 优点：
-快速(1秒以内)
-有效TE较短(小于70MS)
-有利于软组织成像(与SS-FSE 相比)
-几乎无运动伪影和磁敏感伪影
? 缺点：T2对比不及SE及呼吸激发FSE
? 用途(**)
-腹部屏气T2WI(加脂肪抑制可增加对比)
- MRCP、MRU
-心脏快速成像
-颅脑、脊柱超快速T2WI(躁动病人)
梯度回波的改进序列
? 平衡式稳态自由进动(Balance-SSFP)
西门子：True FISP
飞利浦：Balance FFE
GE： FIESTA
? 容积内插3D快速GRE T1WI
? 西门子：VIBE
? 飞利浦：THRIVE
? GE： FAME和LAVA
1、平衡式稳态自由进动
(Balance-SSFP)
? 特点：很短的TR、TE和很大的翻转角
(TR：2-8MS；TE：1-4MS；翻转角：40-80度)
? 对比决定于T2/T1
? 优点
-组织结构显示好
-血管都呈均匀高信号
-液体显示为很高信号
-成像速度快(0.5-10S)
? 缺点
-软组织T2对比差
-磁敏感伪影
临床的应用(**)
-颅脑超快速成像
-腹部结构成像
-心血管电影
-3D采集用于内耳水成像(**)
-3D超快速成像用于无创性冠脉成像
2、容积内插3D快速GRE T1WI
(超快速3D GRE T1WI)
? 容积内插技术
? 优点
-层面更薄
-成像更快
-内插技术有利于MPR(**)
-可同时进行肝脏动态增强和CE-MRA (**)
? 缺点：T1对比不及2D FSPGR T1WI
? 用途
一般仅用于动态增强扫描
-FAME用于肝脏动态增强扫描(**)
-VIBE用于胆道增强扫描(**)
-LAVA用于胃肠道增强扫描(**)
其它
* 平面回波成像(EPI)序列
EPI-T1WI(IR-EPI)
EPI-T2*WI(GRE-EPI)
EPI-T2WI(SE-EPI)
* 螺旋桨或刀锋成像技术
GE:螺旋桨技术
西门子:刀锋技术(Blade)
**是K空间放射状填充技术与FSE或FIR序列相结合的产物.
1、平面回波成像(EPI)序列
? 平面回波成像是目前最快的MRI信号采集方式，单层图像的信号采集时间可缩短到100MS以内(**)
? 梯度回波的一次激发采集多个回波的形式
? 普通梯度回波为一次脉冲激发后利用梯度线圈反向切换一次采集一个梯度回波
? EPI是在一次脉冲激发后依靠梯度线圈的连续反向切换，采集一连串梯度回波信号
? EPI可分为：多次激发和单次激发EPI
? EPI技术仅仅是MR信号的采集方式，而非MR扫描序列(**) 。EPI必须结合特定的激发脉冲才能成为真正的MRI序列
? EPI序列的对比和权重决定于预脉冲(**)
1)EPI-T1WI(IR-EPI)预脉冲为反转恢复脉冲，则得到T1WI的EPI图像
主要用于心肌灌注加权成像(采用短ETL的多次激发IR-EPI) (**)
2)EPI-T2*WI(GRE-EPI)预脉冲为90度射频脉冲则得到GRE-EPI图像
临床应用：脑fMRI 脑灌注加权成像(**)
3)EPI-T2WI(SE-EPI)预脉冲为SE序列，所得到的称为SE-EPI图像
临床应用：颅脑(不配合的病人)、腹部T2WI(T2对比优于其他屏气T2WI， 但伪影较重)、DWI、DTI (**)
2、螺旋桨或刀锋成像技术
? Propeller/Blade技术特点及临床应用
? K空间中心区域有大量的信息重叠，因此图像有较高的SNR
? K空间中心区域有大量的信息重复，为数据的校正提供了更多的机会
? 运动伪影不再沿着相位编码方向被重建出来，而是沿着放射状的方向被抛射到FOV以外，从而明显减轻了运动伪影
? 由于采用的是FSE或FIR序列，不易产生磁敏感伪影。
? T2WI、T2-FLAIR、BladeT1-FLAIR明显减少运动伪影
? Propeller FSE DWI明显减少磁敏感伪影
三、MR快速采集技术进展
? 多层采集技术
? 缩短重复时间
? 减少采集次数
? 利用GRE代替SE
? 采集更少的相位编码线
-缩小矩阵(相位编码方向)
-矩形FOV
-匙孔技术
-部分K空间技术
? FSE技术
? 单次激发技术
? EPI技术
? 平行采集技术(PAT)
? 半回波技术等
1、平行采集技术(PAT)及其基本原理
? 采用多通道相控阵线圈
? 探测每个线圈单元的敏感度
? 减少K空间相位编码线的密集度(矩形FOV)
? 利用线圈敏感度信息填充缺失的K空间相位编码线
? 可加快MR图像的采集速度数倍到10多倍
? K空间相位编码线的密度与FOV
? 线圈敏感度
? 平行采集技术的一般流程
? 平行采集技术的常用算法
1、关于线圈的敏感度
? 所有表面线圈都存在空间敏感性的差异
? 组织中某一点离表面线圈越近，其被检测到的信号强度越高；反之越低。
? 多通道线圈敏感性信息可以作为MRI的补充空间信息
2、平行采集技术的一般流程
? 进行参考扫描(高对比低分辨力)获得成像组织内各点的相控阵线圈敏感度信息
? 利用相控阵线圈采集较少的MRI信号，进行K空间相位编码线的低密度填充(矩形FOV技术)
? 利用参考扫描得到的相控阵线圈敏感度信息，采用某种数学算法除去卷褶获得全FOV图像
3、平行采集技术的常用算法
? 各个相控阵线圈获得的矩形FOV信息先进行傅里叶转换，得到各自卷褶的图像，然后在利用参考扫描得到的相控线圈敏感度信息来去除卷褶，这种技术通常被称为敏感度编码(SENSE)技术。
? 各个相控阵线圈获得矩形FOV信息后，在傅里叶转换之前利用参考扫描得到的相控线圈敏感度信息来填充整个K空间，获得全FOV的空间信息后再利用傅里叶转换重建图像，从而去除了卷褶，属于这一类技术的有SMASH和GRAPA技术。
4、PAT的优、缺点
优点
? 由于所需要采集的相位编码线减少，图像的采集时间明显缩短(2-16倍)
? 利用平行采集技术后，在采集时间不变的前提下可增加空间分辨率或增加3D采集成像的范围；
? 由于采集速度加快，动态增强扫描或灌注扫描的时间分辨力提高
? 采用平行采集技术后，在在采集时间不变的前提下可增加重复采集次数，从而提高图像质量并减少伪影；
? 可以减少单次激发EPI序列的磁敏感伪影；
? 可以单次激发EPI或单次激发SE序列的ETL，提高图像质量；
? 可以缩小ETL的间隙，从而提高图像质量。
缺点
? 由于采集的相位编码线减少，图像的SNR降低
? 可能出现未能完全去除的图像卷褶伪影，特别是当R值较大或线圈分布不合理时。
五、MRI对比剂进展
? MRI对比剂
细胞间隙(组织间液对比剂)
> 离子型(Gd-DTPA)
> 非离子型(欧乃影)
组织或细胞特异性对比剂
> 网状内皮系统对比剂
> 肝胆对比剂
> 血池对比剂抗体对比剂
> 受体对比剂
腔道对比剂
> 胃肠道对比剂
1、网状内皮系统对比剂SPIO
? SPIO颗粒
? 表面包裹右旋糖酐等材料，颗粒直径30-500nm
? 国内应用
- 菲立磁(AMI-25)
-内二显(SHU555A)
? 网状内皮系统细胞清除(枯否细胞)
? 增强后变化(**)
-肝实质信号明显降低
- 恶性肝脏肿瘤特别是转移瘤信号无衰减，与肝实质对比增大
- 部分分化较好的肝细胞癌信号可有轻度降低
- FNH信号明显降低，腺瘤仅有轻度降低......（后略) ......
MRI上岗证换证复习资料
MRI技术新进展及MSCT有儿科的应用
MRI的组成
? 主磁体(B)
? 梯度系统
? 射频系统
? 计算机系统
? 其它辅助设备
MRI基本技术的进展
一、硬件的进展
>高场机
>低场机
> 梯度系统的进展
> 射频系统的进展
二、脉冲序列的进展
> 自旋回波类序列(SE)
> 梯度回波类序列(GRE)
> 其他序列
三、快速采集技术的进展
> 平行采集技术(Parallel Acquisition Technique，PAT)
四、MRI成像新技术
> MRA的进展
> 扩散(弥散)加权成像(DWI)和扩散张量成像(DTI)
> 血流灌注加权成像(PWI)
> 磁敏感加权成像(SWI)
> MRS
> 功能MR成像(fMRI)
> 化学位移成像技术
> MR弹力成像
> MR水成像技术进展
五、MRI对比剂进展
一、硬件的进展
? 硬件的进展
>高场机
* 磁场均匀度进一步提高
* 磁体越来越短
* 3.0T机器的临床应用是益成熟
>低场机
* 磁场强度的提高
* 磁体重量的减低
* 磁场均匀度和稳定性更好
> 梯度系统的进展
* 梯度磁场强度的增高
* 切换率增高
* 稳定性和保真性提高
* 双梯度系统的应用
> 射频系统的进展
* 相控阵线圈
* 射频通道增多(4、8、16、32通道)
二、脉冲序列的进展
? 脉冲序列的进展
> 自旋回波类序列(SE)
* FSE序列的改进
* 单次激发FSE序列
> 梯度回波类序列
* 平衡式稳态自由进动序列
* 三维容积内插GRE快速T1WI
> 其他序列
* PROPELLER/BLADE(螺旋桨/刀锋技术)
* EPI
1、FSE的进展
1)RF能量增大对FSE序列的影响
ETL延长，扫描时间缩短
2)FSE序列聚焦脉冲的改进(120OC~180OC)
A减少FSE序列的模糊效应(特别是T1WI和PDWI)
B降低能量沉积(SAR)
FSE的改进序列
? 快速恢复FSE
GE：Fast Recovery FSE(FRFSE)
西门子：TSE-Restore
飞利浦：TSE-DRIVE
? 单次激发FSE
? 西门子：SS-TSE
? 飞利浦：SSH-TSE
? GE：SS-FSE
? 半傅里叶采集SS-FSE
? 西门子：HASTE
? 飞利浦：SSH-TSE+half scan
? GE：SS-FSE+0.5NEX
1、快速恢复FSE
? FSE的改进序列
? 在每一次90度脉冲后一个回波采集后，施加一个负90度脉冲将残留的横向磁化矢量打到纵向
? 主要使FSE T2WI上长T2的结构(SCF)信号强度增高，增加对比
? 主要用于短ETL的FSE T2WI
? 在采集层面足够的情况下可缩短TR
临床应用
**只能用于PDWI和T2WI，不能用于T1WI--该技术相当于在短TR时达到长TR的效果--对于短ETL序列可以通过缩短TR而缩短 采集时间--当ETL、TR都较长时，则与普通FSE序列相仿
目前在配备该序列的各种机型上广泛应用于：
**颅脑，脊柱脊髓，骨关节，腹部及盆腔
2、单次激发FSE
? 一次90度脉冲激发后利用连续的聚焦脉冲填充K空间所需的全部回波信号
? 只能用于T2WI，不能用于T1WI(**)
? 成像参数
TR无穷大；部分设备上设置的TR多为时间顺序上相邻两层采集开始点的时间间隔
TE通常采用很长的TE
为降低SAR值，聚焦脉冲角度常缩小到120~160度
? 单次激发FSE的特点和应用
优点：快速(单层图像采集1秒以内)
缺点：软组织T2对比差，T2WI太重，除较纯的水外，其他组织的信号几乎完全衰减
用途：水成像，尤其是MRCP、MRM( ** )
3、半傅里叶采集SS-FSE
? 半傅里叶技术+ 单次激发技术+FSE
? 优点：
-快速(1秒以内)
-有效TE较短(小于70MS)
-有利于软组织成像(与SS-FSE 相比)
-几乎无运动伪影和磁敏感伪影
? 缺点：T2对比不及SE及呼吸激发FSE
? 用途(**)
-腹部屏气T2WI(加脂肪抑制可增加对比)
- MRCP、MRU
-心脏快速成像
-颅脑、脊柱超快速T2WI(躁动病人)
梯度回波的改进序列
? 平衡式稳态自由进动(Balance-SSFP)
西门子：True FISP
飞利浦：Balance FFE
GE： FIESTA
? 容积内插3D快速GRE T1WI
? 西门子：VIBE
? 飞利浦：THRIVE
? GE： FAME和LAVA
1、平衡式稳态自由进动
(Balance-SSFP)
? 特点：很短的TR、TE和很大的翻转角
(TR：2-8MS；TE：1-4MS；翻转角：40-80度)
? 对比决定于T2/T1
? 优点
-组织结构显示好
-血管都呈均匀高信号
-液体显示为很高信号
-成像速度快(0.5-10S)
? 缺点
-软组织T2对比差
-磁敏感伪影
临床的应用(**)
-颅脑超快速成像
-腹部结构成像
-心血管电影
-3D采集用于内耳水成像(**)
-3D超快速成像用于无创性冠脉成像
2、容积内插3D快速GRE T1WI
(超快速3D GRE T1WI)
? 容积内插技术
? 优点
-层面更薄
-成像更快
-内插技术有利于MPR(**)
-可同时进行肝脏动态增强和CE-MRA (**)
? 缺点：T1对比不及2D FSPGR T1WI
? 用途
一般仅用于动态增强扫描
-FAME用于肝脏动态增强扫描(**)
-VIBE用于胆道增强扫描(**)
-LAVA用于胃肠道增强扫描(**)
其它
* 平面回波成像(EPI)序列
EPI-T1WI(IR-EPI)
EPI-T2*WI(GRE-EPI)
EPI-T2WI(SE-EPI)
* 螺旋桨或刀锋成像技术
GE:螺旋桨技术
西门子:刀锋技术(Blade)
**是K空间放射状填充技术与FSE或FIR序列相结合的产物.
1、平面回波成像(EPI)序列
? 平面回波成像是目前最快的MRI信号采集方式，单层图像的信号采集时间可缩短到100MS以内(**)
? 梯度回波的一次激发采集多个回波的形式
? 普通梯度回波为一次脉冲激发后利用梯度线圈反向切换一次采集一个梯度回波
? EPI是在一次脉冲激发后依靠梯度线圈的连续反向切换，采集一连串梯度回波信号
? EPI可分为：多次激发和单次激发EPI
? EPI技术仅仅是MR信号的采集方式，而非MR扫描序列(**) 。EPI必须结合特定的激发脉冲才能成为真正的MRI序列
? EPI序列的对比和权重决定于预脉冲(**)
1)EPI-T1WI(IR-EPI)预脉冲为反转恢复脉冲，则得到T1WI的EPI图像
主要用于心肌灌注加权成像(采用短ETL的多次激发IR-EPI) (**)
2)EPI-T2*WI(GRE-EPI)预脉冲为90度射频脉冲则得到GRE-EPI图像
临床应用：脑fMRI 脑灌注加权成像(**)
3)EPI-T2WI(SE-EPI)预脉冲为SE序列，所得到的称为SE-EPI图像
临床应用：颅脑(不配合的病人)、腹部T2WI(T2对比优于其他屏气T2WI， 但伪影较重)、DWI、DTI (**)
2、螺旋桨或刀锋成像技术
? Propeller/Blade技术特点及临床应用
? K空间中心区域有大量的信息重叠，因此图像有较高的SNR
? K空间中心区域有大量的信息重复，为数据的校正提供了更多的机会
? 运动伪影不再沿着相位编码方向被重建出来，而是沿着放射状的方向被抛射到FOV以外，从而明显减轻了运动伪影
? 由于采用的是FSE或FIR序列，不易产生磁敏感伪影。
? T2WI、T2-FLAIR、BladeT1-FLAIR明显减少运动伪影
? Propeller FSE DWI明显减少磁敏感伪影
三、MR快速采集技术进展
? 多层采集技术
? 缩短重复时间
? 减少采集次数
? 利用GRE代替SE
? 采集更少的相位编码线
-缩小矩阵(相位编码方向)
-矩形FOV
-匙孔技术
-部分K空间技术
? FSE技术
? 单次激发技术
? EPI技术
? 平行采集技术(PAT)
? 半回波技术等
1、平行采集技术(PAT)及其基本原理
? 采用多通道相控阵线圈
? 探测每个线圈单元的敏感度
? 减少K空间相位编码线的密集度(矩形FOV)
? 利用线圈敏感度信息填充缺失的K空间相位编码线
? 可加快MR图像的采集速度数倍到10多倍
? K空间相位编码线的密度与FOV
? 线圈敏感度
? 平行采集技术的一般流程
? 平行采集技术的常用算法
1、关于线圈的敏感度
? 所有表面线圈都存在空间敏感性的差异
? 组织中某一点离表面线圈越近，其被检测到的信号强度越高；反之越低。
? 多通道线圈敏感性信息可以作为MRI的补充空间信息
2、平行采集技术的一般流程
? 进行参考扫描(高对比低分辨力)获得成像组织内各点的相控阵线圈敏感度信息
? 利用相控阵线圈采集较少的MRI信号，进行K空间相位编码线的低密度填充(矩形FOV技术)
? 利用参考扫描得到的相控阵线圈敏感度信息，采用某种数学算法除去卷褶获得全FOV图像
3、平行采集技术的常用算法
? 各个相控阵线圈获得的矩形FOV信息先进行傅里叶转换，得到各自卷褶的图像，然后在利用参考扫描得到的相控线圈敏感度信息来去除卷褶，这种技术通常被称为敏感度编码(SENSE)技术。
? 各个相控阵线圈获得矩形FOV信息后，在傅里叶转换之前利用参考扫描得到的相控线圈敏感度信息来填充整个K空间，获得全FOV的空间信息后再利用傅里叶转换重建图像，从而去除了卷褶，属于这一类技术的有SMASH和GRAPA技术。
4、PAT的优、缺点
优点
? 由于所需要采集的相位编码线减少，图像的采集时间明显缩短(2-16倍)
? 利用平行采集技术后，在采集时间不变的前提下可增加空间分辨率或增加3D采集成像的范围；
? 由于采集速度加快，动态增强扫描或灌注扫描的时间分辨力提高
? 采用平行采集技术后，在在采集时间不变的前提下可增加重复采集次数，从而提高图像质量并减少伪影；
? 可以减少单次激发EPI序列的磁敏感伪影；
? 可以单次激发EPI或单次激发SE序列的ETL，提高图像质量；
? 可以缩小ETL的间隙，从而提高图像质量。
缺点
? 由于采集的相位编码线减少，图像的SNR降低
? 可能出现未能完全去除的图像卷褶伪影，特别是当R值较大或线圈分布不合理时。
五、MRI对比剂进展
? MRI对比剂
细胞间隙(组织间液对比剂)
> 离子型(Gd-DTPA)
> 非离子型(欧乃影)
组织或细胞特异性对比剂
> 网状内皮系统对比剂
> 肝胆对比剂
> 血池对比剂抗体对比剂
> 受体对比剂
腔道对比剂
> 胃肠道对比剂
1、网状内皮系统对比剂SPIO
? SPIO颗粒
? 表面包裹右旋糖酐等材料，颗粒直径30-500nm
? 国内应用
- 菲立磁(AMI-25)
-内二显(SHU555A)
? 网状内皮系统细胞清除(枯否细胞)
? 增强后变化(**)
-肝实质信号明显降低
- 恶性肝脏肿瘤特别是转移瘤信号无衰减，与肝实质对比增大
- 部分分化较好的肝细胞癌信号可有轻度降低
- FNH信号明显降低，腺瘤仅有轻度降低......（后略) ......
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