脂肪抑制技术的原理与应用
磁共振成像脂肪抑制技术的初步探讨
陶仅德
谭琦轩
王青云
陈
科
漆
强
脂 肪抑 制是磁共 振成像 （ Ｉ重要 的成像 技术 ， 理应 ＭＲ ） 合
Hale Waihona Puke ５例 ， 子宫 ５例 ， 四肢 ４ 。年龄 ５ ７ 例 ～ ０岁 ， 中位年龄 ４ 岁 ， １ 男 性２ ６例 ， 女性 ２ ４例 。 １ 方法 ：采用 Ｐ ｉｐ ｙｏｃｎＩｔ ａ１ Ｔ磁共振成像仪 ， ． ２ ｈｌ ｓ ｒｓａ ｎｅ ． ｉ Ｇ ｒ ５
实用医技杂志 ２ １ ０ ２年 ３月第 １ ９卷第 ３ 期
Ｊｕ ｏ ｍ￣ ｏ ｒｃｉ １ ｄｃＩ ｅｈ ｉｕ ｓ ｆ ａｔ ａ ｉａ Ｔ ｃ ｎｑ ｅ ，Ｍａｃ ０ ２ Ｖ １ １ ，Ｎ ． Ｐ ｃ Ｍｅ ｒｈ２ １ ， ｏ． ９ ０ ３
２７ ・ ５
磁共振成像脂肪抑制技术的初 步探讨
广 东省 东莞 市 东华 医５ （２ １０ ￣ ５３１ ）
１ 资 料 与 方 法
图像进行 压脂效果 （ 压脂程度 、 匀度等 ） 均 和信噪 比（ 图像 信
号／ 背景信号 ） 进行对 比分析 。
２ 结 果
５ ０例患者 中 ， 阳性率 为 ９ ％（５５ ）其 中常规 Ｔ 、２均 ０ ４ ／０ ， ｌＴ
能发现可疑病变 ， 压脂 后病 变显示更 明确 。各部位压脂效果 、
１１ 临床 资料 ： 比分析 ２ ０ － ２ １ 年在我 院行 ＭＲ 检查 ． 对 ０９ ０ １ Ｉ
并 同时加扫 Ｓ Ｉ ＴＲ和 Ｓ Ａ Ｒ的患者 ５ ＰＩ ０例 ，其中颅脑 ２例 ， 鼻 咽部 ５例 ， 眼眶 ３例 ， 颈部 ６例 ， 关节 １ ， ０例 脊柱 １ ， ０例 腹部
图像质量和扫描 时间， 见表 １ 。
磁共振脂肪抑制技术在骨与关节病变中的应用
Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ Ｊ Ｒａ ｄｉ ｏ ｌ ｏ ｇｙ，Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｆｉ ｒ ｓ ｔ Ｈｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｛ ，Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｄｉ ｃ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ０ ６，Ｐ． Ｒ． Ｃｈ ｉ ｎ ａ ［ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｆａ ｔ — ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ
ｔ ｈｅ ｉ ｒ ｐｒ ｉ ｎｃ ｉ ｐｌ ｅ， ａ ｄ ｖａ ｎ ｔ ａ ｇｅ ｓ ａ ｎｄ ｄ ｉ ｓ ａ ｄｖ ａ ｎｔ ａ ｇｅ ｓ ａ ｎｄ ｔ Ｏ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｅ ｔ ｈｅ ｉ ｒ ｃ ｌ ｉ ｎｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ．
（ 南 京 医 科 大 学 附 属 南京 医 院放 射 科 江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ０ ６ ）
【 摘
要】 磁 共 振 压 脂 技 术 是 ＭＲＩ 检 查 中非 常 重 要 的 一 项 技 术 手 段 。 目前 运 用 于 临 床 的磁 共 振 压 脂 技 术 有 ： 频 率 选 择
（ Ｐ ＲＯＳ Ｅ Ｔ ，Ｗ ＡＴＳ，Ｓ Ｐ ＧＲ），Ｄｉ ｘ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ（ Ｍ ＴＩ ） ． Ｔｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｓ ｗｒ ｉ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ Ｏ ｔ ｅ ｌ ｌ
脂肪抑制
MRI脂肪抑制技术的原理与临床应用在磁共振成像（以下简称MRI）中，由于人体内脂肪组织中的氢质子和其它组织中的氢质子所处的分子环境不同，使得它们的共振频率不相同；当脂肪和其它组织的氢质子同时受到射频脉冲激励后，它们的弛豫时间也不一样。
在不同的回波时间采集信号，脂肪组织和非脂肪组织表现出不同的信号强度。
利用人体内不同组织的上述特性，磁共振物理学家们开发出了多种用于抑制脂肪信号的脉冲序列。
下面对四种脂肪抑制序列的基本原理、特点及临床应用价值作一个简单的介绍。
一脂肪饱和序列1. 基本原理脂肪饱和(Fat Saturation，FATSAT)方法是一种射频频率选择性脂肪抑制技术。
它的基本原理是利用脂肪和水共振频率的微小差异，通过调节激励脉冲的频率和带宽，有选择地使脂肪处于饱和状态，脂肪质子不产生信号，从而得到只含水质子信号的影像。
在FATSAT序列开始时，先对所选择的层面用共振频率与脂肪相同的90°射频脉冲(饱和脉冲)进行激励，使脂肪的宏观磁化矢量翻转至横向(XOY)平面，在激励脉冲之后，立即施加一个扰相(相位破坏)梯度脉冲，破坏脂肪信号的相位一致性，紧接着施加成像脉冲。
由于回波信号采集与饱和脉冲之间时间很短(<100ms)，使脂肪质子无足够时间恢复纵向磁化矢量，没有信号产生，从而达到脂肪抑制的目的。
2. 脂肪饱和序列的特点及临床应用FATSAT技术是在常规成像脉冲序列之前，先用一频率和脂类质子共振频率相同的饱和脉冲对所选择的层面进行激励，因此，该技术可用在所有的MR成像脉冲序列中。
FATSAT序列的突出优点是只抑制脂肪信号，而其它组织信号不受影响，因此一般认为该序列对脂肪抑制具有特异性，可靠性较高，特别是在较高场强的磁共振成像系统中，只要饱和脉冲的频率和频带宽度选择合适，即可使脂肪组织的信号强度减低或消除，而非脂肪组织信号几乎不受任何影响。
脂肪饱和序列最适合显示解剖细节，如有脂肪的软组织病变的显示、骨与关节成像、眼眶内病变的显示等。
脂肪抑制t2加权涡轮自旋回波序列
脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列（T2W-TSE-FS）是核磁共振成像中常见的成像序列之一，通过对脂肪信号的抑制，使得成像更清晰、更具对比度，对某些疾病的诊断具有重要的临床意义。
下面，我们将从不同的角度来探讨脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列的作用和意义。
一、技术原理1.1 T2加权成像原理在T2加权成像中，脂肪信号和水信号具有不同的自旋回波强度。
我们知道，脂肪信号具有较短的T2弛豫时间，而水信号具有较长的T2弛豫时间。
在T2加权成像中，脂肪信号将会呈现较暗的信号，而水信号将会呈现较亮的信号。
1.2 脂肪抑制原理脂肪抑制的目的是通过使用特定的脂肪抑制脉冲，使得脂肪信号被抑制，从而在图像中减少脂肪信号的干扰，使得水信号更为突出。
常见的脂肪抑制脉冲包括短T1脂肪饱和脉冲和化学位移饱和脉冲等。
1.3 涡轮自旋回波序列涡轮自旋回波序列（TSE）是一种快速序列，通过多个180°脉冲和回波信号的结合，可以加快成像速度，减少扫描时间，同时提高信噪比和分辨率。
综合以上原理，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列通过抑制脂肪信号，加快成像速度，使得水信号更为突出，从而在临床应用中有着重要的意义。
二、临床应用2.1 骨髓炎的诊断脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列在骨髓炎的诊断中具有重要作用。
由于骨髓炎常伴有脂肪浸润，使用脂肪抑制T2加权序列可以更清晰地观察到水肿、骨髓增生、脓肿等病变，有助于早期诊断和治疗。
2.2 肿瘤的诊断对于肿瘤的诊断，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列同样具有重要价值。
肿瘤组织中的脂肪信号常常会干扰水信号的观察，使用脂肪抑制序列可以有效地抑制脂肪信号，使得肿瘤的边界更清晰，有助于评估肿瘤的范围和浸润情况。
2.3 骨折的诊断在骨折的诊断中，脂肪抑制T2加权涡轮自旋回波序列同样有其独特的价值。
由于骨骼中含有大量的脂肪信号，如果不进行脂肪抑制，将会对骨折线的观察造成较大的干扰，而使用脂肪抑制序列可以减少这种干扰，有助于更准确地诊断骨折情况。
脂肪抑制技术的精品课件解读
-100% 21
Gd-DTPA
Time (ms)
脂肪抑制技术
STIR，summary
优点：
− 适用于所有场强 − 不受B1场不均匀性影响 − 不受B0场变化影响 − 能进行大范围压脂
446
44
33
200
313
54
34
220
663
69
32
250
1044
79
TI=250ms
脂肪抑制技术
STIR，summary
基于水、脂T1弛豫差别，短TI的翻转恢复序列 TI = 155 ms (1.0T), 165 ms (1.5T), 180 ms (3.0T) 不同患者、不同部位的脂肪TI会有区别
5
脂肪抑制的意义
抑制脂肪信号，增加图像组织对比；
6
脂肪抑制的意义
增加增强扫描效果；
7
脂肪抑制的意义
• 判断病灶内是否含有脂肪；
8
脂肪抑制的意义
减少运动伪影、化学位移伪影等； 抑制脂肪信号，增加图像组织对比； 增加增强扫描效果； 判断病灶内是否含有脂肪； …………
合理利用脂肪抑制不仅可以改善图像质量、提高病变检出， 还可为鉴别诊断提供重要信息。
脂肪的属性：
Fat
短T1，±250ms（@1.5T）；T1W高信号。 稍短T2。
T1W / SE TR=600ms；TE=15ms
注：在T2WI-TSE序列中，随着回波链增多，脂肪组织信号越高。
①多个回波链会打断脂肪组织的J-coupling，导致脂肪组织信号增高；
②MTC磁化传递效应使周围组织信号降低，相对脂肪信号增高。
2
MRI Fat Suppression
常用脂肪抑制技术解读（一）
常用脂肪抑制技术解读（一）当以氢原子核作为探测对象来进行磁共振成像时，水分子中的氢质子和脂肪中的氢质子便成为磁共振信号的两大主要来源。
脂肪分子的分子结构远远较水分子更复杂，所以脂肪中的氢质子核周围的环境也更复杂。
因为水和脂肪中氢质子核的化学环境不同，导致二者间产生了化学位移现象，这种化学位移现象既可能是产生伪影的原因，也可以成为成像技术的切入点。
由于脂肪中氢质子的运动较水分子慢，这使得脂肪中氢质子具有相对短T1弛豫属性；而脂肪中氢质子核之间相对更“稳定”，这导致它们具有较自由水相对更短的T2弛豫属性。
但在FSE序列采集过程中，因为脂肪中氢质子核之间的J耦合效应减弱，导致在FSE序列中脂肪组织具有较高的信号。
很多时候因为脂肪组织呈现出来的高信号会在一定程度上降低病变与背景组织之间的对比，如水肿、病变本身等都可能因为脂肪组织的高信号导致它们与正常组织之间的对比变差，因此，在磁共振成像过程中很多时候需要把脂肪信号抑制或剔除，这样才能更好的突出病变所导致的直接或间接征象的改变。
当然，在一些部位的检查如盆腔检查时，有时也会保留脂肪信号，这样能更好地突出直肠或子宫等病变对周围的侵犯以及所引起的淋巴结转移。
图片说明：脂肪抑制技术能更好地反映病变范围。
骨关节磁共振成像脂肪抑制技术对于显示病变范围及骨折分期都具有重要的临床价值。
因为通常情况下骨髓内的脂肪会导致T1及T2上的高信号改变，特别是T2像上的高信号会掩盖病变的范围。
临床实际工作中对于脂肪信号的处理可以采用几种不同的解决方案，可以将脂肪信号抑制，也可以将脂肪信号剔除，当然也可能会保留脂肪信号。
常用的脂肪信号抑制技术解决方案有如下几种不同的方式。
● STIR脂肪抑制技术基于组织T1弛豫时间的短时反转STIR脂肪抑制技术：短时反转脂肪抑制技术（STIR）是较早用于磁共振成像的磁共振脂肪抑制技术，特别在低场磁共振成像中，它也是最主要的脂肪抑制技术。
STIR序列利用的成像原理是基于脂肪的T1弛豫属性，它根据脂肪组织在特定场强下的T1弛豫时间来确定成像参数中的纵向弛豫回零时间，从而实现脂肪信号抑制的目的。
MRI脂肪抑制技术
MRI脂肪抑制技术意义:(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，增加图像的组织对比；(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。
方法（一）频率选择饱和法：最常用的脂肪抑制技术之一。
由于化学位移，脂肪和水分子中质子的进动频率存在差别，在成像序列的RF施加前，先连续施加数个预脉冲，如果预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一致，脂肪组织的将被连续激发而发生饱和现象，而水分子中的质子由于进动频率不同不被激发。
这时再施加RF，脂肪组织因为饱和不能再接受能量，因而不产生信号，从而达到脂肪抑制的目的。
特点：（1）高选择性。
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。
（3）场强依赖性较大，在中高场强下使用可取得好的脂肪抑制效果。
（4）对磁场的均匀度要求很高。
（5）进行大FOV扫描时，因梯度场存在，视野周边区域脂肪抑制效果较差。
（6）增加了人体吸收射频的能量。
（7）预脉冲将占据TR间期的一个时段，因此会延长扫描时间，并有可能影响图像的对比度。
（8）运动区域脂肪抑制效果差。
（二）STIR技术：常用的脂肪抑制技术之一。
STIR技术是基于脂肪组织短T1特性的脂肪抑制技术。
由于人体组织中脂肪的T1值短，180°脉冲后其纵向磁化矢量从反向最大到过零点所需的时间也很短，此刻如果选择短TI则可有效抑制脂肪组织的信号。
抑制脂肪组织信号的TI等于脂肪组织T1值的69%，不同的场强下脂肪组织的T1值不同，因此抑制脂肪组织的TI值也应作相应调整。
在1.5T的MR仪，脂肪组织的T1值约为200～250ms，则TI=140～175ms时可有效抑制脂肪组织的信号。
在1.0T仪上TI应为125～140ms；在0.5T仪上TI应为85～120ms，在0.35T仪上TI应为75～100ms。
脂肪抑制技术Dixon法
脂肪抑制技术Dixon法Dixon法，该技术方法是由Dixon提出，其基本原理与Opposed-phase法相似，是利用自旋回波序列，在不同的回波时间，分别采集水和脂肪质子的In Phase 和Opposed-phase两种回波信号，两种不同相位的信号相加，去除脂肪信号，产生一幅纯水质子的影像，从而达到脂肪抑制的目的。
Dixon法的缺点是需要采集两组数据，成像时间长，并且受磁场非均匀性影响较大，因此，目前该方法在临床应用很少。
近年来对Dixon法进行了改进，即所谓三点Dixon法(Three-point Dixon)，该方法是在脂肪和水共振频率相位移分别为0o、180o、-180o的三个点采集回波信号，由于增加了一个信号采集点用于修正磁场均匀性偏差引起的信号误差，较好地克服了磁场非均匀性对脂肪抑制效果的影响。
据Bredella等报道，经改良后的三点Dixon法在低场强开放式磁共振系统中应用，脂肪抑制效果满意，诊断关节软骨损伤的敏感性和特异性均较高，是一种十分有用的检查技术。
脂肪抑制技术是磁共振成像中常用的技术方法之一，主要用于对某些病变组织的鉴别，如肾上腺瘤、骨髓渗透、脂肪瘤、脂肪浸润及皮脂腺瘤等，改善增强后组织间的对比度、消除脂肪信号对病灶的掩蔽(如眶内病变)，或用脂肪抑制技术测量组织内脂肪含量，减少化学位移伪影等。
理想的脂肪抑制技术应能根据脂肪含量及信号强度，鉴别该信号所代表的特定组织。
脂肪饱和序列主要用于抑制有大量脂肪存在的部位和对比增强扫描中，它的主要缺点是对磁场非均匀性较敏感，不适用于低场强磁共振成像系统。
短TI翻转恢复序列对磁场非均匀性不敏感，可在低场强磁共振成像系统中使用，多用于抑制纯脂肪组织和球状脂肪组织，但该序列特异性较差，对具有长T1和短T1的组织信号强度难于区分。
反相位成像是一种快速、有效的脂肪抑制技术，该序列被推荐用于鉴别含有少量脂肪的病灶，主要缺点是对被脂肪包围的小肿瘤检测可靠性差。
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脂肪抑制技术的原理与应用
1. 引言
在现代社会中，人们对健康和美容的需求日益增长。
其中，脂肪抑制技术被广泛应用于减肥和塑身领域。
本文将介绍脂肪抑制技术的原理以及其在医学和美容行业中的应用。
2. 脂肪抑制技术的原理
脂肪抑制技术通过各种方法来减少体内脂肪的积累和合成，从而实现减肥和塑身的效果。
以下是几种常见的脂肪抑制技术。
2.1 饮食控制
饮食控制是最基本也是最常见的一种脂肪抑制技术。
通过限制热量摄入和优化营养摄取，可以降低体内脂肪存储的量。
常见的饮食控制方法包括控制饮食热量、均衡膳食、减少高脂肪、高糖食物的摄入等。
2.2 运动锻炼
运动锻炼是另一种常见的脂肪抑制技术。
通过进行有氧运动和力量训练，可以提高身体的代谢率，促进脂肪的燃烧和消耗。
常见的运动锻炼包括慢跑、游泳、举重等。
2.3 药物治疗
药物治疗是一种辅助脂肪抑制技术，通过药物的作用来抑制脂肪的合成、分解和吸收。
常见的药物治疗包括肥胖治疗药物、胰岛素抑制剂等。
但需要注意的是，药物治疗需要在医生的指导下进行，并且存在一定的副作用和风险。
2.4 美容仪器
美容仪器也提供了一些脂肪抑制技术的手段。
例如，超声波美容仪可以利用超声波的热能来破坏脂肪细胞，并促进脂肪的代谢和排出。
激光美容仪则采用激光能量来刺激脂肪细胞的收缩和分解。
3. 脂肪抑制技术的应用
脂肪抑制技术在医学和美容行业中有着广泛的应用。
以下是几个主要领域的应用。
3.1 减肥
脂肪抑制技术在减肥领域中起着关键作用。
饮食控制和运动锻炼是最常见的减肥方法，可以通过减少脂肪的积累和促进脂肪的燃烧来达到减肥的效果。
药物治疗和美容仪器也可以作为辅助手段来帮助减肥。
3.2 塑身
脂肪抑制技术也被广泛应用于塑身领域。
通过控制脂肪的积累和消耗，可以改善身体的曲线和线条，使身体更加匀称和紧实。
在美容行业中，各种美容仪器和技术被用于塑身，比如超声波、激光、射频等。
3.3 医学治疗
除了美容应用，脂肪抑制技术也在医学领域中得到了应用。
例如，在肥胖和代谢疾病的治疗中，药物治疗和手术治疗可以实现脂肪抑制和调节身体代谢的目的。
此外，脂肪抑制技术也在一些特定疾病的治疗中发挥重要作用，比如脂肪肝的治疗等。
4. 总结
脂肪抑制技术通过不同的方法来减少体内脂肪的积累和合成。
饮食控制、运动锻炼、药物治疗和美容仪器都是常见的脂肪抑制技术手段。
这些技术在减肥、塑身和医学治疗领域都有广泛的应用。
随着科技的不断发展，脂肪抑制技术也在不断创新和完善，为人们提供更多有效的减肥和塑身方法。