磁共振序列的命名及名称(不同厂家之间的序列名)-开篇

更新时间:2023-06-20 07:47:40 阅读: 评论:0

磁共振序列的命名及名称(不同⼚家之间的序列名)-开篇
在使⽤磁共振成像,或者做科研,或者设计新成像⽅法的时候,我们离不开⼀个词,叫:序列。那么什么是磁共振的序列呢?
在磁共振成像中,我们会⾸先利⽤射频脉冲RF激发成像区域,利⽤梯度场的产⽣及切换来进⾏每个质⼦的空间定位,再利⽤采集信号系统来采集磁共振信号,最后使⽤傅⾥叶变换及后处理等重建系统来重建图像。
⼀、序列的概述
序列就是:射频脉冲,梯度场和信号采集时间等相关各参数及其在时序上的排列组合。不同的组合,产⽣不同的序列,达到不同的图像权重(对⽐度)效果。
⼀般的脉冲序列由五部分构成,即:射频脉冲,层⾯选择梯度(如果是3D序列则是范围选择梯度),相位编码梯度(如果是3D序列,就有两个⽅向的相位编码梯度),频率编码梯度,MR信号。
图1:⼀个典型的脉冲序列图,由五部分主要内容构成。
⼆、序列的名称
了解了序列的⼀些基本概念后,我们⽇常磁共振⼯作中,肯定会跟各种序列打交道。既然是不同序列,就有不同的名称。
⽬前,由于制造商不同、序列设计理念差异、序列名称命名规则、版权等问题,序列的名字名称并不统⼀。⼤家使⽤不同的磁共振设备,序列名称并不相同,甚⾄是千差万别,这样的话对于才使⽤磁共振的初学者容易造成混淆及模糊。
图2:不同的主要磁共振制造商序列名字的不同
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图3:不同的主要制造商参数名称的差异
磁共振序列的名称当然不是胡乱命名,也有很多磁共振的国际学术团体及组织对⼀些序列名称经过讨论来最终确定。
初恋姐妹相对主义诡辩论但是鉴于磁共振序列的开发灵活性,各制造商之间的差异性以及设计序列⼈员及机构的版权性,⽬前磁共振序列的名称还是⽐较杂乱的。
⼀个新的磁共振序列如何命名并⽆明显的规则,但是⼤体上遵循两点:
1.符合这个序列的特点及物理原则或者作⽤;
2.名字叫得响亮,便于宣传(这⼀点体现在不同制造商的序列取名)。
⽐如:三维容积内插快速扰相T1WI梯度回波序列。
Philips(荷兰皇家飞利浦),GE(美国通⽤),Siemens(德国西门⼦)三家都有这个序列。但是名字千差万别。GE公司叫“Liver Acquisition with Volume Acceleration”,简称LAVA,中⽂翻译为拗⼝的“肝脏加速容积采集成像”;
西门⼦公司这个序列叫“Volumetric Interpolated Breath-hold Examination”,简称VIBE,中⽂翻译为同样拗⼝的“梯度回波容积插值屏息扫描”,注意,VIBE还有⼀种叫法,叫“Volumetric Interpolated Body Examination”,仍然叫VIBE,翻译为“梯度回波容积内插体部检查”;
皇家飞利浦这个序列叫“enhanced-T1 High Resolution Isotropic Volume Examination”,简称e-THRIVE,中⽂翻译“T1
皇家飞利浦这个序列叫“enhanced-T1 High Resolution Isotropic Volume Examination”,简称e-THRIVE,中⽂翻译“T1⾼分辨各向同性容积激发”。
我们可以看到,这个序列的基本原理是“三维容积内插快速扰相T1梯度回波序列”。三家公司在命名的时候,都考虑到了序列的原理及特点。三家公司都强调了是容积激发(也就是三维3D扫描)。
不同的是,GE强调的是肝脏,加速;西门⼦强调的是屏息,内插;飞利浦强调的是它的权重T1以及⾼分辨。
当然,除了这个规则,我前⾯说了,制造商在给⼀个序列命名的时候,⼀个重要原则是叫得响亮。这样这个序列才能⼀炮打响,被⼈叫得朗朗上⼝。
GE的LAVA序列,发⾳拉~⽡~,两⾳节发⾳,容易记住。并且简写LAVA的英⽂意思是:⽕⼭喷出的岩浆。有⽊有⼀种喷出来的爆发的感觉;
西门⼦的VIBE序列,发⾳歪~布~,同样两⾳节发⾳,容易记住。简写VIBE的意思有震波,念起来⽐较有⽓势;
飞利浦的e-THRIVE,发⾳要复杂⼀点,加上e的话,是四个⾳节,发完⾳嘴巴刚刚闭合,以吸⽓⾳收尾。简写THRIVE 的英⽂意思是:繁荣,兴旺。⾮常吉利。
仁厚温公祠三家公司的这个序列,被⽤来常做腹部的动态增加扫描。当然,这些序列还可以⽤来做其他部位。
不过,现在随着技术的发展,三家公司也不在这个序列上做竞争了,因为现在⼤部分腹部动态增强三家公司都⽤新技术了。这个技术就是改良后的DIXON技术。同上⾯⼀样,三家公司的序列会有技术及设计理念上的不同,名称当然不同。
飞利浦中,新的做腹部的DIXON序列叫“mDIXON FFE XD”,m为modified,取优化,改良的意思,FFE代表这个序列是梯度回波的,XD是飞利浦的加强版序列的意思。
西门⼦中,DIXON技术做腹部的动态增强序列叫“DIXON-VIBE”,这个很好理解就不⽤再解释了。
GE公司中,这个技术叫“LAVA-Flex”。
三、SE序列及相关衍⽣序列
SE(spin echo, SE)序列⼜叫⾃旋回波序列,学磁共振的要是说不知道SE代表什么意思,那就需要重新去学习。
图4:SE序列的序列脉冲图。⼀个90°脉冲激发,经过1/2的TE时间,采⽤180°重聚脉冲把相位重聚,然后再经过1/2的TE采集信号,得到SE回波。
三家主流公司的SE序列,名称都⼀样叫SE。这⾥主要⿇烦的是很多SE序列衍⽣出来的序列。
⾸先第⼀个就是快速⾃旋回波,多了⼀个快速⼆字。
图5:快速⾃旋回波的序列脉冲图。⼀个90°脉冲后,经过多个180°(理论上后⾯很多重聚脉冲度数不是180°)重聚后,采集多个信号,填充到⼀个K空间中。这样能够⾮常快的加速。
美国的GE公司中,快速⾃旋回波序列叫FSE(Fast Spin Echo, FSE),F代表fast,快速的意思,这个很好理解。
⽽两家欧洲的主流制造商,荷兰的皇家飞利浦和德国的西门⼦,快速⾃旋回波序列叫TSE(Turbo Spin Echo, TSE),T代表Turbo,涡轮增压,快速的意思。
快速⾃旋回波成像速度都已经很快了,能不能再快。当然可以,做成单激发的就可以了。
江苏省教育考试院官网图6:SE序列,TSE序列(常规的多激发Msh)以及TSE-SSh(单激发TSE序列)的⽐较。在TSE-SSH中,⼀次激发,就把⼀幅图的K空间线全部填充完,速度⾮常快。
这个序列在飞利浦中,就叫TSE-SSH,ssh代表single-shot,单激发。
图7:飞利浦对⽐参数栏,在Fast Imaging mode中shot mode,改成single shot单激发,即可。注意到,下⾯的Half Scan半扫描也是打开的。
西门⼦中,采⽤单激发TSE序列,打开半扫描(同飞利浦⼀样),这个序列就有⼀个专有名称。HASTE(half-Fourier acquisition single-shot turbo spin-echo, HASTE)。half-Fourier代表半傅⾥叶扫描,等于飞利浦中的Half Scan半扫描。
GE公司中,单激发FSE序列叫“SS-FSE(single shot Fast Spin Echo)”,都有single shot,代表单激发。
低绮户另外,为了在短TR时间,也达到T2权重,我们会⽤⼀个负90°的脉冲,把横向磁化⽮量打回纵轴,加速纵向T1恢复,这个序列在三家公司都有,专业术语叫快速恢复快速⾃旋回波,同样三家公司名称不⼀样。
图8:快速恢复快速⾃旋回波⽰意图。⼀个负90°脉冲,把横向磁化⽮量直接打回纵向,加速组织的纵向恢复速度,好为下⼀次成像提供⾼对⽐。
飞利浦公司,这个序列及相关参数叫DRIVE(DRIVen Equilibrium, DRIVE),驱动平衡。
西门⼦公司,这个序列叫TSE-RESTORE。
GE公司,这个序列叫FRFSE(Fast RecoveryFSE)。
四、3D⾃旋回波序列
这⾥说3D序列为什么特别强调⾃旋回波序列,好多⼈不太理解。因为,3D的梯度回波序列太普遍,没有单独讲的必要。⽽3D⾃旋回波序列很重要。
原来技术发展还不到位的时候,做3D的⾃旋回波序列时间⾮常长,扫描⼀个序列需要10-20分钟,这也就限制了3D⾃旋回波序列的临床应⽤。⽽随着并⾏采集技术以及优化可变翻转⾓技术的成熟,现在的3D⾃旋回波序列扫描得⾮常快,临床应⽤⼤⼤加宽。
以下内容,所写的3D序列就是默认为3D⾃旋回波序列,请⼤家注意。
跑步怎么跑得快
飞利浦的3D序列⽤途很⼴,名称叫VISTA(Volume ISotropic Turbo spin echo Acquisition, VISTA),中⽂翻译过来叫:各向同性的快速⾃旋回波容积(3D)采集。强调的是:各向同性,这样做完了⽅便做任意⽅向的重建,也体现了3D采集的价值;快速,速度慢了当然不⾏。这个VISTA发⾳和电脑的⼀个系统⼀样,维~斯~塔,听着特别有霸⽓,便于记住。VISTA的英⽂意思是:远景,展望。⾮常富有深度。
西门⼦的3D序列,名字叫SPACE(Sampling Perfection with Application optimized Contrast using different flip angle Evolution, SPACE),名字太长啦。这⾥西门⼦的这个英⽂全称命名就把这个序列运⽤的技术都解释了。提⽰了:采⽤最优翻转⾓来提⾼对⽐度的技术。这个序列SPACE,英⽂直译是空间,间隔的意思。西门⼦把它宣传为⼀个⽐较响亮的商业名字“魔⽅扫描”。
GE公司的3D序列叫CUBE,主要是采⽤的3D-FSE-XETA(3D Fast Spin Echo with an eXtended Echo Train Acquistion),简写CUBE。(这⾥我确实不明⽩,这⼀串英⽂,怎么简称就是CUBE,有
点太强⾏了吧,还希望请GE 的同仁指教)。看英⽂名全称就知道,这个技术强调通过调整重聚脉冲⾓度,来延长信号衰减采集信号。另外,CUBE 的英⽂意思,就是⽴⽅体的意思,代表容积采集。
五、抗运动伪影的采集技术
在消除运动伪影⽅⾯除了传统的门控技术,屏息,还可以在序列上做⼿脚,采⽤放射状填充K空间,这样K空间中⼼决定对⽐度的得到反复填充,周边决定解剖细节的填充不多,这样再通过校正运算,去除运动伪影。
三家公司都有这个技术。
图9:螺旋桨/⼑锋/风车采集填充K空间去除运动伪影原来
GE公司,运⽤这种技术的序列叫Propeller(Periodically Rotated Overlapping Parallel Lines with Enhanced Reconstruction, Propeller),就是我们常说的螺旋桨技术或者螺旋桨采集或者螺旋桨扫描。Propeller的英⽂意思就是螺旋桨。白诗
飞利浦公司,运⽤这种放射状填充K空间进⾏运动伪影校正的序列叫做MultiVane,最新⼀代叫MultiVane XD。可以在任何⽅向使⽤,并且结合并⾏采集,这样可以⼤幅度减少扫描时间,提⾼图像稳定性。我在培训的时候,在颈部,盆腔,很多时候都采⽤这种技术结合飞利浦王牌mDIXON TSE,
效果⾮常好,既节约扫描时间,⼜保证图像稳定,⽽且还扫描⼀出⼆。MultiVane的英⽂意思是风车,所以,我们⼜叫这种技术为风车技术,⽽且飞利浦来⾃荷兰,荷兰是风车之国,多么浪漫。
图10:在飞利浦对⽐度参数栏⾥,把Acquisition mode改为MultiVane,既可以采⽤这种⽅法。
西门⼦这种技术叫Blade,英⽂意思是⼑锋。所以,西门⼦这种技术叫⼑锋技术。
六、后记
磁共振序列太多了,如果要全部写完序列的名称,命名,估计写5次都写不完。第⼀部分,先把⾃旋回波等主要序列写了。梯度回波序列是⼀⼤类,后⾯部分再写。
另外,在写这个内容的时候,根据⼤家使⽤机器的不同,每家医院有不同⼚家的机器。这⾥主要写的是GPS,飞利浦,西门⼦,GE三⼤家。当然,其他⼚家及很多国产⼚家也有各种序列及技术,这⾥就不再⼀⼀列举,请⼤家谅解。
由于对另外两⼤家,西门⼦和GE熟悉程度没有飞利浦熟悉,所以,如果⾏⽂过程中有名词性及学术性错误,欢迎相关两个家的同仁指出及斧正,谢谢。
磁共振分⼚家,但是磁共振原理及技术不分⼚家,所以⾏⽂中,我尽120%分⼒,保证公正,不偏倚。
欢迎各位关注后记

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