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什么是 SPIR,它与其他脂肪抑制方法相比如何?

 影像诊断小札记 2023-05-09 发布于江苏

SPIR代表“带反转恢复的频率预饱和技术”,如下图所示。SPIR 是一种混合技术,它将脂肪选择性射频脉冲和干扰梯度(类似于 CHESS)与通过反转延迟机制(类似于 STIR)的残余纵向脂肪磁化归零相结合。 

SPIR 序列结合了 CHESS(脂肪选择性射频脉冲 + 扰相梯度)和 STIR(脂肪信号的反转恢复归零)的特征。

这些旋转操作纯粹涉及脂肪;水共振不受影响。在合适的反转时间使残留脂肪信号为零后,可以使用任何脉冲序列对残留水进行成像。通常采用 T1 加权序列。

与 CHESS 不同的是,90°-pulse 被认为是理想的,SPIR 中的 RF 脉冲旨在部分或完全反转脂肪磁化。因此,SPIR 中的射频脉冲翻转角设置在 100 ° -180 ° 范围内。由该射频脉冲产生的脂肪的任何横向磁化分量都被干扰梯度去相位。然后,在接下来的 100-200 毫秒内,通过 T1 弛豫,允许脂肪的残余(反向)纵向磁化重新生长。MR信号的产生开始时,脂肪信号为零,所以脂肪不向最终图像做出贡献。 

为什么需要这个额外的反演步骤?与简单的 CHESS 技术相比,它显然占用了宝贵的时间,并使 SPIR 序列更长,扫描效率更低。

这种增加的复杂性的原因是在实践中不可能实现完美的 90 °脉冲(如简单 CHESS 所需)。由于B 1  (RF)-不均匀性,一些脂肪自旋以大于或小于 90 ° 的角度翻转。这些自旋继续具有不会被扰相梯度破坏的纵向磁化分量,并最终对最终的 MR 信号产生不利影响。通过选择大于 90 °  SPIR的翻转角,可确保残余纵向脂肪磁化在TI间隔期间反转然后归零。

上述最简单的 SPIR 序列形式在飞利浦扫描仪上使用最为广泛,长期以来一直是其默认的脂肪抑制方法。我听说飞利浦 SPIR 的默认 RF 翻转角约为 110º。在交互式匀场过程之后,飞利浦用户可以通过调整反相脉冲的精确频率偏移以及反相时间 ( TI )来优化序列。GE 有类似的序列称为SPECIAL(脂质反转),它使用接近 100º 的翻转角。其他主要供应商如 Siemens、Hitachi 和 Canon 提供SPAIR脉冲。 

SPIR 技术在抑制脂肪方面做得相当好。然而,与其他基于化学位移的序列一样,SPIR 遭受组织相关的敏感性和介电效应,导致B o和B 1场的不均匀性。这体现在图像的某些区域中不完全的脂肪抑制(甚至水分抑制)。

没有和有 SPIR 的 T1 加权图像。请注意由于不均匀效应导致的边缘脂肪抑制不完全。

笔记:所以别看序列名称带IR标识,但实际它不像STIR那样会把TI时间内所有组织都抑制,反而有更好的脂肪抑制效果,但与FS-频率饱和抑制一样容易受磁场不均匀影响。

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