射頻脈沖與脈沖序列

1、15射頻脈沖與脈沖序列射頻脈沖與脈沖序列2.5.3半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波序列半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波序列半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波（halffourieracquisitionsingoshotturboSE，HASTE）序列是一個單次激發(fā)快速成像序列，并結(jié)合半傅里葉采集技術(shù)，使一幅256256矩陣的圖像數(shù)據(jù)在1秒內(nèi)便可采集完畢。半傅里葉采集方式不是采集所有的相位編碼行，而是僅采集正相位編碼行、零編碼以及少數(shù)幾個

2、負(fù)相位編碼行的數(shù)據(jù)，然后利用Ｋ空間的數(shù)學(xué)對稱原理對正相位編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，最終由采集數(shù)據(jù)以及復(fù)制的數(shù)據(jù)重建成一幅完整圖像。因?yàn)閮H采集一半多一點(diǎn)的數(shù)據(jù)，所以掃描時間降低了近一半。單次激發(fā)序列是指在一次90激發(fā)脈沖后使用一連串（如128個）180復(fù)相脈沖，采集一連串的回波信號，快速形成圖像。HASTE序列主要用于生成T2WI，因?yàn)閮H需一次激發(fā)便可完成采集，所以大大減少了運(yùn)動偽影。重T2加權(quán)HASTE序列還可用于膽道、泌尿道、內(nèi)耳、椎管等部位

3、的水成像。2.5.4螺旋槳技術(shù)或刀鋒技術(shù)技術(shù)螺旋槳技術(shù)或刀鋒技術(shù)技術(shù)螺旋槳技術(shù)（periodicallyrotatedoverlappingparallellineswithenhancedreconstructionPropellerGE公司）和刀鋒技術(shù)（Blade西門子公司）是指K空間放射狀填充技術(shù)與FSE或快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列相結(jié)合的產(chǎn)物。常規(guī)的FSE序列的K空間填充為平行線，每個TR周期填充的平行線數(shù)目與回波鏈數(shù)目一致。單純K空間放

4、射狀填充技術(shù)中，每個TR周期在一定角度填充一條放射線，下一個TR周期旋轉(zhuǎn)一個角度后再填充一條線，直到填滿整個K空間。在Propeller技術(shù)中，將上述兩種技術(shù)結(jié)合，每個TR周期采集一個回波鏈，在K空間中以一定角度填充一組放射線，其數(shù)目與回波鏈數(shù)目一致；下一個TR周期旋轉(zhuǎn)一個角度后再填充一組放射線，直到填滿整個K空間。Propeller技術(shù)的K空間填充將平行填充與放射狀填充相結(jié)合，平行填充使K空間周邊區(qū)域在較短的采樣時間內(nèi)具有較高密度，保

5、證了圖像的空間分辨率；放射狀填充使K空間中心區(qū)域有較多的信號重疊，提高了圖像的信噪比。另外，由于K空間中心區(qū)域較多的信號重疊以及放射狀填充，Propeller技術(shù)減少了運(yùn)動偽影。同時，與EPI序列相比，Propeller技術(shù)不容易產(chǎn)生磁敏感偽影。2.6回波平面成像脈沖序列（回波平面成像脈沖序列（EPI）2.6.1K空間軌跡空間軌跡K空間的數(shù)據(jù)沿一定軌跡的順序進(jìn)行采集，這種按某種順序填充數(shù)據(jù)的方式稱為K空間的軌跡。MRI中K空間采集模式多

6、種多樣，K空間軌跡一般為直線，除此之外，還可以是圓形、螺線形等曲線形式。2.6.2EPI的概念的概念平面回波成像（EchoPlanarImagingEPI）是在一次或多次射頻脈沖激發(fā)后，利用讀出梯度場的連續(xù)正反向切換，每次切換產(chǎn)生一個梯度回波，因而將產(chǎn)生多個梯度回波，即回波鏈。由于EPI回波是由讀出梯度場的連續(xù)正反向切換產(chǎn)生的。因此，產(chǎn)生的信號在K空間內(nèi)的填充是一種迂回軌跡，與一般的梯度回波或自旋回波類序列顯然是不同的。這種K空間迂回填

7、充軌跡需要相位編碼梯度場與讀出梯度場相互配合方能實(shí)現(xiàn)，相位編碼梯度場在每個回波采集結(jié)束后施加，其持續(xù)時間的中點(diǎn)正好與讀出梯度場切換過零點(diǎn)時重疊。2.6.3EPI序列的分類序列的分類EPI序列的分類方法主要兩種，一種按照一幅圖像需要進(jìn)行射頻脈沖激發(fā)的次數(shù)進(jìn)行分類；另一種則根據(jù)其準(zhǔn)備脈沖進(jìn)行分類。2.6.3.1按激發(fā)次數(shù)分類按一幅圖像需要進(jìn)行射頻脈沖激發(fā)的次數(shù)，EPI序列可分為多次激發(fā)EPI和單次激發(fā)EPI。⑴多次激發(fā)EPI（multish

8、otEPI，MSEPI）MSEPI是指一次射頻脈沖激發(fā)后利用讀出梯度場連續(xù)切換采集多個梯度回波，填充K空間的多條相位編碼線，需要多次射頻脈沖激發(fā)和相應(yīng)次數(shù)的EPI采集及數(shù)據(jù)迂回填充才能完成整個K空間的填充。MSEPI所352.7梯度自旋回波序列梯度自旋回波序列梯度自旋回波序列是快速自旋回波序列與梯度回波序列的結(jié)合，該技術(shù)在GE公司設(shè)備上稱為GSE（gradientspinecho）在飛利浦公司設(shè)備上稱為GRASE（gradientspi

9、necho），在西門子公司設(shè)備上稱為TGSE（turbogradientspinecho）。該序列保持了類似自旋回波的對比特點(diǎn)，又可以進(jìn)一步縮短掃描時間（比FSE序列還要快）。在GSE序列中，每個90RF脈沖激發(fā)后，用幾個180脈沖獲得自旋回波，又在每兩個180脈沖之間反復(fù)改變讀出梯度。這樣，每個自旋回波之間又產(chǎn)生了幾個梯度回波。在FSE序列中，每個180脈沖之間的時間間隔(也等于回波之間的時間間隔)允許在一定范圍，如果間隔太短則這些脈

10、沖引起的被檢者接受的脈沖能量吸收量（用特異吸收系數(shù)SAR表示）會很強(qiáng)，就會超過對SAR值的安全限制，而且回波之間的時間間隔限定使掃描時間不能做到很短。GSE技術(shù)則可在每個自旋回波之前和之后增加幾個梯度回波來克服對回波間隔時間的限制。每一個TR成像周期中的梯度回波和自旋回波彼此都具有獨(dú)立的相位編碼。GSE序列允許的回波鏈長比FSE序列要增加很多，因而掃描時間可明顯減少。另外，由于采集自旋回波，減少了單純梯度回波圖像常見的磁敏感偽影。GSE

11、序列的優(yōu)點(diǎn)是提高了掃描速度（例如全腦掃描可在30秒內(nèi)完成，而用FSE序列至少需要１分鐘或更長），又克服了單純快速自旋回波序列與梯度回波序列的不足。2.8磁共振成像特殊技術(shù)磁共振成像特殊技術(shù)2.8.1脂肪抑制技術(shù)脂肪抑制技術(shù)在磁共振檢查中經(jīng)常會采用脂肪抑制技術(shù)，脂肪抑制可以提供鑒別診斷信息、減少運(yùn)動偽影和化學(xué)位移偽影、改善圖像對比、提高病變檢出率、增加增強(qiáng)掃描效果等。根據(jù)設(shè)備場強(qiáng)、掃描部位和掃描序列等的不同，可以選擇使用不同的脂肪抑制技術(shù)

12、。2.8.1.1STIR序列原理見IR序列中有關(guān)STIR的介紹。STIR序列的優(yōu)點(diǎn)為場強(qiáng)依賴性低，對場強(qiáng)的要求不高，低場設(shè)備脂肪抑制的效果也不錯；對磁場均勻度的要求也較低；且對大范圍FOV掃描的脂肪抑制效果也較好。STIR序列的缺點(diǎn)為信號抑制的特異性低，與脂肪T1接近的組織（例如血腫），其信號也被抑制；不能應(yīng)用于增強(qiáng)掃描；且TR延長，使掃描時間延長。2.8.1.2化學(xué)位移飽和成像化學(xué)位移飽和成像就是利用不同分子之間共振頻率的差異，在信號

13、激發(fā)之前，預(yù)先發(fā)射具有某中特定頻率的預(yù)飽和脈沖，使這種頻率的組織信號被飽和，得到抑制。例如，水中的氫質(zhì)子與脂肪中的氫質(zhì)子其化學(xué)位移為3.5ppm，在1.0T靜磁場中水質(zhì)子比脂肪質(zhì)子的共振頻率大約快3.5ppm42.5MHz=148Hz如果預(yù)脈沖的頻率選為脂肪的共振頻率，則在其后立即發(fā)射激發(fā)脈沖時脂肪已經(jīng)飽和，脂肪信號被抑制。該序列的優(yōu)點(diǎn)為脂肪信號抑制的特異性高、可用于多種序列。其缺點(diǎn)是場強(qiáng)依賴性較大，在1.0T以上的高場設(shè)備中，脂肪抑制

14、的效果才不錯；對磁場均勻度的要求也較大；且對大范圍FOV掃描的脂肪抑制效果不理想。2.8.2磁化傳遞技術(shù)磁化傳遞技術(shù)生物體中含有游離態(tài)的自由水和結(jié)合態(tài)（與蛋白等大分子結(jié)合）的結(jié)合水，MR信號主要來自于自由水質(zhì)子，而結(jié)合水質(zhì)子可以影響MR信號。自由水水質(zhì)子T2值較長，其產(chǎn)生共振的頻率范圍較小，而結(jié)合水質(zhì)子T2值較短，其產(chǎn)生共振的頻率范圍較大。在磁化傳遞對比技術(shù)中一般是在常規(guī)激勵脈沖之前預(yù)先使用一個低能量射頻脈沖，該射頻脈沖的頻率偏離自由水