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    磁共振序列的故事(十七)——非對稱自旋回波
    發布者: Viktor Lee 懋式百科全書
    發布時間: 2021年06月18日
    點擊量: 750
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    磁共振序列的故事(十七)——非對稱自旋回波

     Viktor Lee 懋式百科全書 

    本文2043個字,兩幅圖片,三篇相關文章,建議閱讀時間15分鐘。


    非對稱的自旋回波在TE時刻質子相位則并不一致,會存在水-脂位移。這種非對稱自旋回波序列可以用于一些高級的序列,比如mDIXON技術。


    磁共振掃描參數決定不同的磁共振序列,而不同的磁共振序列體現不同的圖像對比度。學好磁共振可以從各種眼花繚亂的序列里開始,其實序列千變萬化,都是掃描參數的變化,而且大部分序列也可以相應的進行歸類。

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    磁共振序列的故事(六)多回波序列的應用mFFE

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    磁共振序列的故事(十六)——TSE vs mSE


    本期我們討論一個看似最簡單的序列,但是又讓大家陌生,自旋回波序列(Spin Echo, SE)大家都耳熟能詳。

    一.經典的自旋回波序列

    經典的自旋回波序列又叫做常規的自旋回波序列Conventional SE。其結構是一個非常對稱的結構,可以看到180°重聚脈沖剛好位于90°激發脈沖和自旋回波信號中點的中心,90°射頻脈沖到180°重聚脈沖的時間間隔和180°重聚脈沖到回波信號中點的時間間隔相等,都是τ,這種時序上的對稱性確保了當TE=2τ時,水平方向上每一個質子的相位都剛好保持一致,得到的信號強度最大。

    每一個90°-180°射頻脈沖組合將產生一個自旋回波信號,每一個TR內可以采集一個自旋回波信號填充到K空間的一條相位編碼線上。然后重復這個過程,從圖中我們可以看出,每一次采集信號,相位編碼梯度大小都會改變,每一個相位編碼梯度的信號對應一條K空間相位編碼線。相位編碼梯度一般位于90°激發脈沖和180°重聚脈沖之間,也有把它移到180°重聚脈沖之后施加的,這個時候的自旋回波有叫改良自旋回波(Modified Spin Echo),其主要目的是為了消除短TR時候可能產生的FID偽影。假設相位編碼步數為n,則完成一幅圖像相位編碼梯度需要改變n次,填充n條K空間相位編碼線。


    圖1:經典快速自旋回波序列的結構

    經典自旋回波序列的結構表現在:180°重建脈沖兩側的時間是對稱的,90°-180°的時間和180°-到回波形成中心最大的時刻是完全對稱的。這樣在頻率編碼的中間,回波形成最大的時候,剛好質子的相位一致,水和脂肪的相位一致,得到的信號最大。


    二.非對稱自旋回波


    前面的經典自旋回波是一個對稱的結構,這種時序上的對稱性確保了在TE=2 τ時刻,信號達到最大,此時所有質子的相位都是一致的。

    如果改變180°重聚脈沖的位置或者改變讀出梯度場的位置(改變信號采集時間)則脈沖結構將變成非對稱的。


    圖2:對稱SE序列和非對稱SE序列的結構比較

    如圖所示第二排的SE序列結構是對稱性的,第三排的SE序列則是非對稱的,將信號采集時間后延ΔTE時間,則導致自旋回波的重聚時刻和讀出梯度場回波時刻發生錯位,此時所有質子的相位并不是一致的。如果ΔTE延后,則質子已經開始散相位了;如果ΔTE提前,則質子相位還沒有完全重聚。對稱的自旋回波在TE時刻剛好所有質子的相位是一致的,不會存在水-脂位移的情況;而非對稱的自旋回波在TE時刻質子相位則并不一致,會存在水-脂位移。這種非對稱自旋回波序列可以用于一些高級的序列,比如mDIXON技術。
    前文鏈接:
    飛利浦mDIXON家族序列特點及臨床應用
    飛利浦mDIXON家族序列特點及臨床應用(續)

    非對稱的自旋回波序列中,由于90°-180°重聚脈沖的時間t1,180°重聚脈沖到回波中心的時間t2,t1≠t2。則在采集信號中心的時候,水和脂肪的相位并不一致,并且由于在采集信號的時刻,質子的相位差沒有一致,可能會產生T2*的對比。
    這也是很多老師不明白,mDIXON技術怎么能進行TSE序列的水脂分離呢?因為傳統的認知上,TSE快速自旋回波序列,采集信號的時候水和脂肪組織中氫質子的相位是一致的。而得到自旋回波水脂分離效果的正是基于,采集信號的時候頻率編碼梯度和自旋回波重聚信號的時間不是剛好匹配。

    從12.3號出差,由于成都的一些情況,導致估計我得明年的1月20日后才能回家。最近有好多老師問我,怎么有幾天沒有更新公眾號了。實在是,太忙了,這兩周,可能跑了7個城市,感覺每兩天就在趕路。晚上凌晨1:30睡,早上7:15起床。今年已經飛了85次了。


    懋式百科全書
    今年第58飛。
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    2020.12.17      于           杭州
            Viktor Lee   李懋


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    作者:(德)托馬斯.卡恩(Thomas Kahn)(德)哈拉爾德.巴斯(Harald Busse )

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