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常规FOV弥散加权成像（conventional FOV diffusion weighted imaging，cFOV-DWI ）在相位编码方向上带宽较低和读出时间较长，导致图像极易出现变形、分辨率极低和信噪比下降。本文探讨一种新的缩小FOV弥散加权成像（reduced Field Of View，rFOV）技术，以及该技术的初步临床应用。 一、成像原理 常规的单次激发EPI序列容易产生变形，主要原因在于相位方向上读出时间过长和读出带宽较低。因此，前人开发出一些基于EPI的序列来解决这个问题，如导航FSE、线扫成像技术、propeller和并行采集技术等。所有这些非单次激发DWI成像技术，读出信号来自多次激励，然后将其拟合成一副图像，这样会导致一些问题，如扫描时间过长，需要补偿在施加弥散敏感梯度期间由于病人运动所导致的质子失相位。并行采集技术则不存在这些缺陷，但是其问题在于信噪比下降，而且需要特殊的相控阵线圈（phase array coil）。 通过较小相位编码方向上的FOV，就可以在不影响分辨率的情况下减少相位编码线的读出，从而减少读出时间，相对增加了相位编码方向上的带宽，因此减少了图像变形和伪影。对于脊柱而言，上下方向径线要明显大于前后方向，所以rFOV矢状位弥散加权成像特别适合脊柱、肾上腺、前列腺和乳腺等部位。Wheeler-Kingshott CA等[1]使用90°射频脉冲和180°射频脉冲激励的不同层面的自旋而形成回波。这种方法虽然可以得到高分辨率且伪影较少的DWI图像，但是由于90°射频脉冲和180°射频脉冲激励的层面不同，使得多层面扫描中会存在层面之间的射频交叉干扰，降低多层扫描的效率和图像质量。Wilm BJ等[2]使用抑制脉冲来去除FOV以外的组织信号，缺点在于SAR（specific absorption rate，特异性吸收率）值会明显升高，可能会对患者造成伤害，而且组织信号抑制的效果易受到B1场不均匀、运动和磁场不均匀的影响。Saritas EU等[3]提出全新的rFOV弥散加权成像方法，使用2D选择性激励（two-dimensional radiofrequency，2D-RF），2D-RF可以在选层激励时实现条状激励，由于2D-RF在空间选择性激励的区域可以作为rFOV成像的FOV，这不仅可以用于rFOV的DWI成像，而且由于2D-RF在多层扫描中不存在层面间的射频交叉干扰，因此它还可以用于多层扫描；利用2D -RF脉冲减小PE方向的FOV，可以有效地克服图像卷折的问题，同时减小回波链长度，有效改善图像变形，提供了成像的分辨率。另外，为了遏制化学位移伪影对EPI类（包括DWI）成像的困扰，rFOV技术窄带宽的180度射频脉冲选择性激励，只激发既定扫描片层中的水信号。这一特殊射频脉冲的使用，也抑制了脂肪信号从而消除了化学位移伪影，改善体部和脊柱等部位的弥散成像质量，有利于微小病灶的检出。 二、临床应用 DWI目前已经常规应用于颅脑和体部病变的定性诊断及鉴别诊断，但是由于其信号读出方式为EPI，所以容易累计相位移（phase shift），最终表现为图像变形，信噪比下降，致使DWI很难进行高分辨成像。这极大地限制了DWI对微小病变的显示，降低诊断信心。所以。临床迫切需要一种高分辨率、高信噪比和变形小的DWI成像技术。以脊柱为例，其邻近解剖结构主要为骨性结构和空气，导致磁化率伪影及B1场不均匀，极大地加重了DW图像的变形和信噪比下降，这很大程度上限制了弥散加权成像在脊柱病变中的应用。文献报道的脊柱矢状位弥散加权成像大多在1.5T机器上实现，这主要是是因为3.0T上磁化率伪影比1.5T要更加严重，从而图像变形更严重，而且变形的程度与EPI读出时间成正比。EPI读出时间越长，那么变形就越严重，因此临床常用的DWI只能行低分辨率成像。然而分辨率越低，则部分容积效应越重，又制约了对小病变的显示及评估能力。rFOV弥散加权成像技术结合eDWI，还可以进行多b值弥散加权成像和DTI，由于其变形较小，从而突破DWI常规只能进行轴位成像的限制，可以进行矢状位和冠状位成像。矢状位可以更直观的显示脊柱疾病的受累范围，冠状位可以更直观显示肾上腺、肾脏和前列腺疾病侵犯区域。总之rFOV弥散加权成像技术可以得到高分辨率和高信噪比的图像，而且变形小简便易行，有助于脊柱、肾上腺、胰腺、前列腺和乳腺疾病的诊断与鉴别诊断。
图三，左侧肾盂肿瘤。3a和3b为轴位RFOV DWI，b值=800 s/mm2，病变为高信号，与正常肾脏界限清晰。3c和3d为冠状位RFOV DWI，b值=800 s/mm2，可以更清晰显示受累范围。右侧肾脏先天未发育。 图四，右侧外周带前列腺癌并多发骨转移，行多b值rFOV DWI成像，可见随着b值升高，病变组织与周围组织之间的界限越清晰，且病变信号越高。b值=1500 s/mm2时,正常前列腺信号很弱，但是癌变处信号仍旧很高，而低b值=400~700 s/mm2时,病变与正常组织之间的界限并不清晰。另外双侧髋关节、耻骨和坐骨多发高信号，考虑为骨转移所致。 图五，直肠癌。5a和5b为冠状面rFOV DWI，5c、5d和5e为矢状面rFOV DWI，b值=1000 s/mm2，癌变为显著高信号，可以清晰显示癌变组织与正常直肠壁之间的关系。左上方可见一小淋巴结转移（长箭头）。 图六，正常志愿者肛提肌rFOV DTI,肛提肌纤维束呈横行走行（红颜色，箭头），前方直肠后壁纤维束呈垂直走行（绿色）。 参考文献 [1] Wheeler-Kingshott CA, Parker GJ, Symms MR, et al. ADC mapping of the human opticnerve: increased resolution, coverage, and reliability with CSF suppressed ZOOM-EPI.Magn Reson Med 2002;47:24–31. [2] Wilm BJ, Svensson J, Henning A, et al. Reduced field-of-view MRI using outer volumesuppression for spinal cord diffusion imaging. Magn Reson Med；2007，57:625–30. [3] Saritas EU, Cunningham CH, Lee JH, et al. DWI of the spinal cord withreduced FOV single-shot EPI. Magn Reson Med；2008，60:468–73. |
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