最近维修设备中有客户问起磁共振扫描压脂方式,本文就根据客户所问总结了磁共振各种压脂技术的原理及利弊。 一、压脂技术总述 目前常见的压脂技术主要有以下五种: 1、FS-Fat Saturation(频率选择脂肪抑制) 2、SPAIR-Spectrally Adjabatic Inversion Recovery(频率选择反转恢复脂肪抑制) 3、TIRM-Turbo Inversion Recovery Magnitude/STIR(反转恢复脂肪抑制) 4、DIXON(水脂分离) 5、WE-Water Excitation/Proset(水激发) 二、Fat Saturation 在常温及1.5T的场强里面,水和脂肪的频率差异为3.4ppm,ppm为百万之一,而氢质子的旋磁比为42.58MHz/T,所以在1.5T的磁场中,水和脂肪的进动频率差异为:42.58x3.5x1.5≈225Hz,即场强越高水脂频率差异越大。通过施加一个90度软脉冲,把脂肪信号饱和从而达到脂肪抑制目的。 优点:信噪比高,能与多种序列结合使用,可用于增强扫描。 缺点:对B0场、B1场要求高,对B0场、B1场不均匀性很敏感,扫描时间增长,SAR高。 三、SPAIR-Spectrally Adjabatic Inversion Recovery 首先施加180度的软脉冲只让脂肪信号翻转到纵向磁化矢量最大,通过一个短暂的TI时间(1.5T≈170ms),然后再施加一个90度的射频脉冲从而达到脂肪抑制效果。 优点:对B1场不均匀性不敏感,信噪比高,可用于增强扫描,压脂效果比FS好。 缺点:对B0场不均匀性敏感,扫描时间增长。 四、TIRM-Turbo Inversion Recovery Magnitude(STIR) 首先施加180度脉冲把水和脂肪信号翻转到纵向磁化矢量最大,此时脂肪恢复快,水恢复慢,通过一定的TI时间后,再发射90度射频脉冲把脂肪打到Z轴从而不产生信号,而水被打到XY平面使其弛豫切割线圈产生信号,从而达到脂肪抑制目的。 优点:对B0场和B1场不均匀性不敏感,适合大FOV成像。 缺点:图像信噪比低,不能用于T1增强。 五、DIXON 当射频脉冲激发完成时,脂肪和水的宏观横向磁化矢量是一致的,此时采集的信号是水和脂肪相加的,被称为同相位;当射频脉冲关闭后,由于水和脂肪进动频率有差异,在某一时刻,水的宏观横向磁化矢量比脂肪快180度,这时候采集的信号为水和脂肪相减,被称为反相位。 Dixon可通过扫描计算出四种图像,即同相位、反相位、水相(同+反)和脂相(同-反),使用非常方便。 优点:对于B0场不均匀性不敏感(相对来说),一次扫描产生四种图像,可用于增强扫描。 缺点:部分组织和水信号会计算错误而引起误诊 六、Water Excitation(Proset) 水激发主要是利用水和脂肪的进动频率不同导致的相位差,从而进行特定角度激发翻转磁化矢量到特殊位置采集信号。 最常见的激发方式有1-1、1-2-1和1-3-3-1等(如上图所示)。 下面以1-2-1的激发方式来讲解水激发技术。 首先施加一个22.5度的射频脉冲,此时水和脂肪会翻转到22.5度的位置,等半个周期时脂肪会运动到负轴,此时施加一个45度的射频脉冲,水会跑到67.5度的位置,而脂肪会跑到22.5度的位置。 再等半个周期,脂肪继续运动到负轴,此时继续施加22.5度射频脉冲,此时脂肪会被打到Z轴不产生信号,而水则被打到XY平面弛豫恢复切割线圈产生信号。 优点:低SAR,对B1场不均匀性不太敏感,不需要额外的射频脉冲和破坏梯度,对于小关节成像有优势,能用于增强扫描。 缺点:对B0场不均匀性很敏感。 七、压脂轻重度 磁共振压脂技术的压脂轻重度一般有Weak(较弱,50%的压脂)和Strong(较强,100%的压脂)两种,一些序列还会增设Medium(中等,75%的压脂)程度,用户可根据诊断习惯在序列参数卡中自行选择压脂轻重度。 |
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