磁共振序列的命名及名称(不同厂家之间的序列名)(一)

磁共振序列的命名及名称(不同厂家之间的序列名)(一)


2024年4月28日发(作者:)

磁共振序列的命名及名称(不同厂家之间的序列名)(一)

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

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。

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。 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。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。 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

Recovery FSE)。

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。 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。

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。

李懋 2017.08.14


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