MR常用技术及相关概念

快速采集---并行采集技术GE公司ASSET技术；飞利浦的SENSE技术：在成像脉冲扫描前先行参考扫描〔reference scan〕，获得相控阵线圈敏感度信息，然后进行成像脉冲序列SENSE扫描〔在调整扫描参数时，在Resolution 栏目中选择AENSE选项并设置SENSE因子〕，扫描结束后电脑将利用参考扫描得到的相控阵线圈敏感度信息自动进行去除卷褶的运算，重建出来的即为去除卷褶的图像。

临床应用：1、加快采集速度，缩短采集时间，多用于耐受性较差不能坚持坚持的病例；2、高分辨力扫描；3、年老体弱的屏气体部成像；4、心脏成像；5、用于单次激发EPI，减少磁敏感伪影并提高图像质量；6、用于单次激发的FSE序列，提高回波链的质量；7、用于3.0T高场机，大大减少SAR值。

快速采集---局部回波技术类似半K空间技术，需要采集每个回波的一半多一点〔一般60%〕，这种技术称为局部回波〔partial echo或fractional echo〕技术或半回波〔half echo)技术。

MRI脂肪抑制技术1、MRI检查使用脂肪抑制技术的意义：脂肪组织的特性会降低MR图像的质量，从而影响病变的检出。

具体表现在：〔1〕脂肪组织引起的运动伪影。

MRI扫描过程中，如果被检组织出现宏观运动，那么图像上将出现不同程度的运动伪影，而且组织的信号强度越高，运动伪影将越明显。

如腹部部检查时，无论在T1WI还是在T2WI上，皮下脂肪均呈现高信号，外表线圈的应用更增高了脂肪组织的信号强度，由于呼吸运动腹壁的皮下脂肪将出现严重的运动伪影，明显降低图像的质量。

〔2〕水脂肪界面上的化学位移伪影。

〔3〕脂肪组织的存在降低了图像的比照。

如骨髓腔中的病变在T2WI上呈现高信号，而骨髓由于富含脂肪组织也呈现高信号，两者之间因此缺乏比照，从而掩盖了病变。

又如肝细胞癌通常发生在慢性肝病的根底上，慢性肝病一般都存在不同程度的脂肪变性，这些脂肪变性在FSE T2WI上将使肝脏背景信号偏高，而肝细胞癌特别是小肝癌在T2WI上也往往表现为略高信号，肝脏脂肪变性的存在势必降低病灶与背景肝脏之间的比照，影响小病灶的检出。

〔4〕脂肪组织的存在降低增强扫描的效果。

在T1WI上脂肪组织呈现高信号，而注射比照剂后被增强的组织或病变也呈现高信号，两者之间比照降低，脂肪组织将可能掩盖病变。

如眼眶内球后血管瘤增强后呈现明显高信号，但球后脂肪组织也呈现高信号，两者之间因此缺乏比照，影响增强效果。

2、MRI中脂肪抑制的主要意义在于：〔1〕减少运动伪影、化学位移伪影或其他相关伪影；〔2〕抑制脂肪组织信号，增加图像的组织比照；〔3〕增加增强扫描的效果；〔4〕鉴别病灶内是否含有脂肪，因为在T1WI上除脂肪外，含蛋白的液体、出血均可表现为高信号，脂肪抑制技术可以判断是否含脂，为鉴别诊断提供信息。

如肾脏含成熟脂肪组织的肿瘤常常为血管平滑肌脂肪瘤，肝脏内具有脂肪变性的病变常为高分化肝细胞癌或肝细胞腺瘤等。

3、MRI脂肪抑制技术多种多样，但总的来说主要基于两种机制：〔1〕脂肪和水的化学位移；〔2〕脂肪与其他组织的纵向弛豫差异。

3．1同一种磁性原子核，处于同一磁场环境中，如果不受其他因素干扰，其进动频率应该相同。

但是我们知道，一般的物质通常是以分子形式存在的，分子中的其他原子核或电子将对某一磁性原子核产生影响。

那么同一磁性原子核如果在不同分子中，即便处于同一均匀的主磁场中，其进动频率将出现差异。

在磁共振学中，我们把这种现象称为化学位移现象。

常规MRI时，成像的对象是质子，处于不同分子中的质子的进动频率也将出现差异，也即存在化学位移。

在人体组织中，最典型的质子化学位移现象存在于是水分子与脂肪之间。

脂肪和水中质子的进动频率差异为脂肪抑制技术提供了一个切入点。

3.2 脂肪与其他组织的纵向弛豫差异在人体正常组织中，脂肪的纵向弛豫速度最快，T1值最短。

不同场强下，组织的T1值也将发生变化，在1.5 T的场强下，脂肪组织的T1值约为250ms，明显短于其他组织。

脂肪组织与其他组织的T1值差异也是脂肪抑制技术的一个切入点。

4、MRI常用的脂肪抑制技术不同场强的MRI仪宜采用不同的技术，同一场强的扫描机也可因检查的部位、目的或扫描序列的不同而采用不同的脂肪抑制技术。

4.1频率选择饱和法〔Fat Saturation,Fatsat，FS〕频率选择饱和法是最常用的脂肪抑制技术之一，该技术利用的就是脂肪与水的化学位移效应。

频率选择脂肪抑制技术的优点在于：〔1〕高选择性。

该技术利用的是脂肪和水的化学位移效应，因此信号抑制的特异性较高，主要抑制脂肪组织信号，对其他组织的信号影响较小。

〔2〕可用于多种序列。

该方法可用于SE T1WI或T2WI 序列、FSE T1WI或T2WI序列、TR较长的常规GRE或扰相GRE序列。

〔3〕简便易行，在执行扫描序列前，加上脂肪抑制选项即可。

〔4〕在中高场强下使用可取得很好的脂肪抑制效果。

该方法也存在一些缺点：〔1〕场强依赖性较大。

前面已经介绍过，化学位移现象的程度与主磁场强度成正比。

在高场强下，脂肪和水中的质子进动频率差异较大，因此选择性施加一定频率的预脉冲进行脂肪抑制比较容易。

但在低场强下，脂肪和水中的质子进动频率差异很小，执行频率选择脂肪抑制比较困难。

因此该方法在1.0 T以上的中高场强扫描机上效果较好，但在0.5 T以下的低场强扫描机上效果很差，因而不宜采用。

〔2〕对磁场的均匀度要求很高。

由于该技术利用的是脂肪中质子的进动频率与水分子中质子的进动频率的微小差异，如果磁场不均匀，那么将直接影响质子的进动频率，预脉冲的频率将与脂肪中质子的进动频率不一致，从而严重影响脂肪抑制效果。

因此在使用该技术进行脂肪抑制前，需要对主磁场进行自动或手动匀场，同时应该去除病人体内或体表有可能影响磁场均匀度的任何物品。

〔3〕进行大FOV扫描时，视野周边区域脂肪抑制效果较差，这也与磁场的均匀度及梯度线性有关。

〔4〕增加了人体吸收射频的能量。

〔5〕预脉冲将占据TR间期的一个时段，因此施加该技术将减少同一TR内可采集的层数，如需要保持一定的扫描层数那么需要延长TR，这势必会延长扫描时间，并有可能影响图像的比照度。

如在1.5 T扫描机中，SE T1WI，如果选择TR＝500ms，TE＝8ms，在不施加脂肪抑制技术时，最多可采集26层，如果施加脂肪抑制技术，那么最多只能采集12层。

4.2STIR技术STIR序列短反转时间的反转恢复〔short TI inversion recovery，STIR〕，主要用于T2WI的脂肪抑制是基于脂肪组织短T1特性的脂肪抑制技术，也是目前临床上常用的脂肪抑制技术之一。

STIR技术可用IR或FIR序列来完成，目前多采用FIR序列。

STIR技术的优点在于：〔1〕场强依赖性低。

由于该技术基于脂肪组织的T1值，所以对场强的要求不高，低场MRI仪也能取得较好的脂肪抑制效果；〔2〕与频率选择饱和法相比，STIR技术对磁场的均匀度要求较低。

〔3〕大FOV扫描也能取得较好的脂肪抑制效果。

STIR技术的缺点表现为：〔1〕信号抑制的选择性较低。

如果某种组织〔如血肿等〕的T1值接近于脂肪，其信号也被抑制。

〔2〕由于TR延长，扫描时间较长。

〔3〕一般不能应用增强扫描，因为被增强组织的T1值有可能缩短到与脂肪组织相近，信号被抑制，从而可能影响对增强程度的判断。

4.3频率选择反转脉冲脂肪抑制技术近年来在三维超快速梯度回波成像序列〔如体部三维屏气扰相GRE T1WI或CE-MRA〕中，推出一种新的脂肪抑制技术，即频率选择反转脉冲脂肪抑制技术。

该技术既考虑了脂肪的进动频率，又考虑了脂肪组织的短T1值特性。

该种技术在GE公司生产的扫描机上称之为SPECIAL〔spectral inversion at lipids〕，飞利浦公司称之为SPIR。

该技术的优点在于：〔1〕仅少量增加扫描时间；〔2〕一次预脉冲激发即完成三维容积内的脂肪抑制；〔3〕几乎不增加人体射频的能量吸收。

缺点在于：〔1〕对场强的要求较高，在低场扫描机上不能进行；〔2〕对磁场均匀度要求较高。

频率选择反转脉冲脂肪抑制技术一般用于三维快速GRE 序列。

但如果在SITR技术中采用的180°反转脉冲是针对脂肪中质子的进动频率，那么该技术也可用于T2WI，这种技术可以增加STIR技术的脂肪组织抑制的特异性。

4.4 Dixon技术(化学位移反相位成像技术)Dixon技术是一种水脂别离成像技术，通过对自旋回波序列TE的调整，获得水脂相位一致〔同相位〕图像和水脂相位相反〔反相位〕的图像。

通过两组图像信息相加或相减可得到水质子图像和脂肪质子图像。

把同相位图像加上反相位图像后再除以2，即得到水质子图像；把同相位图像减去反相位图像后再除以2，将得到脂肪质子图像。

Dixon技术目前在临床上应用相对较少。

4.5 选择性水或脂肪激发技术〔包括PROSET、WATS及SPGR〕、磁化传递技术〔MTI〕等。

MRI化学位移成像技术化学位移成像〔chemical shift imaging〕也称同相位〔in phase〕/反相位〔out of phase〕成像。

化学位移成像技术基于脂肪和水分子中质子的化学位移效应。

目前临床上化学位移成像技术多采用2D扰相GRE T1WI序列，利用该序列可很容易获得反相位和同相位图像。

目前在1.5T以上的新型MRI仪上利用扰相GRE T1WI序列，选用双回波〔dual echo〕技术可在同一次扫描中同时获得反相位和同相位图像，所获图像更具可比性。

目前化学位移成像技术在临床上得以较为广泛的应用，同相位图像即普通的T1WI，在介绍化学位移成像的临床应用之前首先来了解一下反相位图像的特点。

反相位图像的特点与扰相GRE普通T1WI〔同相位图像〕相比，反相位图像具有以下主要特点。

1. 水脂混合组织信号明显衰减，其衰减程度一般超过频率选择饱和法脂肪抑制技术假设某组织的信号的30%来自脂质，70%来自水分子。

如果利用频率选择饱和法进行脂肪抑制，即便所有来自脂质的信号完全被抑制，那么还保存70%来自水分子的信号，即信号衰减幅度为30%。

而在反相位图像上，那么不仅30%的脂质信号消失，同时70%来自水分子的信号中，也有30%被脂肪质子抵消，组织仅保存原来40％信号，信号衰减幅度达60%。

2. 纯脂肪组织的信号没有明显衰减在几乎接近于纯脂肪的组织如皮下脂肪、肠系膜、网膜等，其信号来源主要是脂肪，所含的水分子极少，在反相位图像上，两种质子能够相互抵消的横向磁化矢量很少，因此组织的信号没有明显衰减。

3. 勾边效应反相位图像上，周围富有脂肪组织的脏器边缘会出现一条黑线，把脏器的轮廓勾画出来。

因为一般脏器的信号主要来自与水分子，而其周围的脂肪组织的信号主要来自脂肪，所以在反相位图像上，脏器和周围脂肪组织的信号都下降不明显，但在两者交界线上的各体素中同时夹杂有脏器〔水分子〕和脂肪，因此在反相位图像上信号明显降低，从而出现勾边效应。