射频脉冲与脉冲序列

射频脉冲与脉冲序列

2.5.3半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列

半傅里叶采集单次激发快速自旋回波（half-fourier acquisition singo-shot turbo-SE，HASTE）序列是一个单次激发快速成像序列，并结合半傅里叶采集技术，使一幅256×256矩阵的图像数据在1秒内便可采集完毕。半傅里叶采集方式不是采集所有的相位编码行，而是仅采集正相位编码行、零编码以及少数几个负相位编码行的数据，然后利用Ｋ-空间的数学对称原理对正相位编码数据进行复制，最终由采集数据以及复制的数据重建成一幅完整图像。因为仅采集一半多一点的数据，所以扫描时间降低了近一半。

单次激发序列是指在一次90°激发脉冲后使用一连串（如128个）180°复相脉冲，采集一连串的回波信号，快速形成图像。

HASTE序列主要用于生成T2WI，因为仅需一次激发便可完成采集，所以大大减少了运动伪影。重T2加权HASTE 序列还可用于胆道、泌尿道、内耳、椎管等部位的水成像。

2.5.4螺旋桨技术或刀锋技术技术

螺旋桨技术（periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction,Propeller,GE公司）和刀锋技术（Blade,西门子公司）是指K空间放射状填充技术与FSE或快速反转恢复序列相结合的产物。

常规的FSE序列的K空间填充为平行线，每个TR周期填充的平行线数目与回波链数目一致。单纯K空间放射状填充技术中，每个TR周期在一定角度填充一条放射线，下一个TR周期旋转一个角度后再填充一条线，直到填满整个K空间。在Propeller技术中，将上述两种技术结合，每个TR周期采集一个回波链，在K空间中以一定角度填充一组放射线，其数目与回波链数目一致；下一个TR周期旋转一个角度后再填充一组放射线，直到填满整个K空间。

Propeller技术的K空间填充将平行填充与放射状填充相结合，平行填充使K空间周边区域在较短的采样时间内具有较高密度，保证了图像的空间分辨率；放射状填充使K空间中心区域有较多的信号重叠，提高了图像的信噪比。另外，由于K空间中心区域较多的信号重叠以及放射状填充，Propeller技术减少了运动伪影。同时，与EPI序列相比，Propeller技术不容易产生磁敏感伪影。

2.6回波平面成像脉冲序列（EPI）

2.6.1K空间轨迹

K空间的数据沿一定轨迹的顺序进行采集，这种按某种顺序填充数据的方式称为K空间的轨迹。MRI中K空间采集模式多种多样，K空间轨迹一般为直线，除此之外，还可以是圆形、螺线形等曲线形式。

2.6.2EPI的概念

平面回波成像（Echo Planar Imaging EPI）是在一次或多次射频脉冲激发后，利用读出梯度场的连续正反向切换，每次切换产生一个梯度回波，因而将产生多个梯度回波，即回波链。

由于EPI回波是由读出梯度场的连续正反向切换产生的。因此，产生的信号在K空间内的填充是一种迂回轨迹，与一般的梯度回波或自旋回波类序列显然是不同的。这种K空间迂回填充轨迹需要相位编码梯度场与读出梯度场相互配合方能实现，相位编码梯度场在每个回波采集结束后施加，其持续时间的中点正好与读出梯度场切换过零点时重叠。

2.6.3EPI序列的分类

EPI序列的分类方法主要两种，一种按照一幅图像需要进行射频脉冲激发的次数进行分类；另一种则根据其准备脉冲进行分类。

2.6.

3.1按激发次数分类

按一幅图像需要进行射频脉冲激发的次数，EPI序列可分为多次激发EPI和单次激发EPI。

⑴多次激发EPI（multishot EPI，MS-EPI）

MS-EPI是指一次射频脉冲激发后利用读出梯度场连续切换采集多个梯度回波，填充K空间的多条相位编码线，需要多次射频脉冲激发和相应次数的EPI采集及数据迂回填充才能完成整个K空间的填充。MS-EPI所需

要进行的激发次数，取决于K空间相位编码步级和ETL。

MS-EPI与FSE颇为相似，不同之处在于：FSE序列是利用180º复相脉冲采集自旋回波链，而MS-EPI是利用读出梯度场的连续切换采集梯度回波链；FSE的K空间是单向填充，而MS-EPI的K空间需要进行迂回填充；由于梯度场连续切换比连续的180º脉冲所需的时间短得多。因此，MS-EPI回波链采集要比ETL相同的FSE序列快数倍。多次激发SE-EPI一般用于腹部屏气T2WI。

⑵单次激发EPI（SS-EPI）

SS-EPI是指在一次RF脉冲激发后连续采集的梯度回波，即在一个RF脉冲激发后采集所有的成像数据，用于重建一个平面的MR图像，这种序列被称为单次激发。单次激发EPI存在信号强度低、空间分辨力差、视野受限及磁敏感性伪影明显等缺点。单次激发是目前采集速度最快的MR成像序列，单层图像的采集时间可短于100MS。目前单次激发GRE-EPI主要用于MR对比剂首次通过灌注加权成像（perfusion-weighted imaging，DWI）、基于血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent，BOLD）效应的脑功能成像和扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）。

⑶单次激发与多次激发各有优缺点

SS-EPI的成像速度明显快于MS-EPI，因此更适用于对速度要求很高的功能成像；由于ETL相对较短，MS-EPI 的图像质量一般优于SS-EPI，SNR更高，EPI常见的伪影更少。

2.6.

3.2按EPI准备脉冲分类

EPI本身只能算是MR信号的一种采集方式，并不是真正的序列，EPI技术需要结合一定的准备脉冲方能成为真正的成像序列，而且EPI序列的加权方式，权重和用途都与其准备脉冲密切相关。主要包括以下几种：⑴梯度回波EPI序列

梯度回波EPI（GRE-EPI）序列是最基本的EPI序列，结构也最简单，是在90º脉冲后利用EPI采集技术采集梯度回波链。

⑵自旋回波EPI序列

自旋回波EPI序列是EPI与自旋回波序列结合。如果EPI采集前的准备脉冲为一个90º脉冲后随一个180º脉冲，即自旋回波序列方式，则该序列被称为SE-EPI序列。180º脉冲将产生一个标准的自旋回波，而EPI方法将采集一个梯度回波链，一般把自旋回波填充在K空间中心，而把EPI回波链填充在K空间其他区域。由于与图像对比关系最密切的K空间中心填充的是自旋回波信号。因此，认为该序列得到的图像能够反映组织的T2弛豫特性，一般被用作T2WI或水分子扩散加权成像序列。单次激发SE-EPI序列用于脑部超快速T2WI 时，该序列图像质量不及FSE T2WI，一般用于临床情况较差或不能配合检查的患者如腹部屏气T2WI。该序列用于腹部的优点是成像速度快，数秒钟可完成数十幅图像的采集，即便不能屏气也没有明显的呼吸伪影。缺点在于磁化率伪影较明显。在该序列基础上施加扩散敏感梯度场即可进行水分子扩散加权成像，主要用于超急性期脑梗死的诊断和鉴别诊断。

⑶反转恢复EPI序列

所谓反转恢复EPI（inversion recovery EPI，IR-EPI）序列是指EPI采集前施加的是180º反转恢复预脉冲。EPI 与IR序列脉冲结合，形成IR EPI，可产生典型的T1WI。利用180º反转恢复预脉冲增加T1对比，选择适当的TI时，还可以获得脂肪抑制或液体抑制图像。

2.6.4 PRESTO序列

在EPI序列中，为增加T2*效应，可采用较长的TE。但是，具有长TE的单次激发EPI序列回波链太长，图像质量较差。利用短回波链的EPI序列结合回波移位技术可解决这一矛盾，这种技术组合就是PRESTO序列。PRESTO序列采用短回波链的EPI序列，改善了图像质量。另外，通过应用特定的回波移位梯度，使射频脉冲激发后，在第二个TR周期内形成回波信号，因此TE大于TR。较长的TE保证了图像具有足够的T2*权重。目前，PRESTO序列主要用于对比剂首过法脑灌注成像、基于BOLD的脑功能成像以及扩散成像。

2.7梯度自旋回波序列

梯度自旋回波序列是快速自旋回波序列与梯度回波序列的结合，该技术在GE公司设备上称为GSE（gradient