介紹EPI采集時(shí)其化學(xué)位移的特點(diǎn)

SE-EPI的DWI 與 FSE 相比有兩個(gè)主要不同點(diǎn)：1.彌散梯度；2. EPI采集。其中彌散梯度已經(jīng)向大家介紹了，下面將向大家介紹EPI采集時(shí)其化學(xué)位移的特點(diǎn)。

SE-EPI的DWI的序列簡(jiǎn)圖

為了更好理解EPI，我們把FSE與EPI的采集方式放在一起比較來(lái)看。

FSEVS EPI



上圖是FSE和EPI的簡(jiǎn)化圖，圖中我們?nèi)シ本秃?jiǎn)，省略了很多脈沖和梯度等結(jié)構(gòu)，只為凸顯FSE/GRE和EPI的兩大不同：1. 讀出（頻率）編碼的不同；2. 相位編碼的不同。

FSE VS EPI：讀出編碼（頻率編碼）



兩者的讀出編碼有兩處主要不同： 1. FSE的每個(gè)讀出梯度大小、方向都相同，EPI的讀出梯度大小相同，方向相反； 2. EPI的讀出梯度大小和切換速率 ＞ FSE的讀出梯度。

EPI與FSE這兩處在采集方式上的不同，為下面兩者的頻率和相位編碼方向的化學(xué)位移的區(qū)別埋下了伏筆。

化學(xué)位移：1. 頻率編碼方向；2. 相位編碼方向。

化學(xué)位移：3.5ppm



脈沖激發(fā)磁場(chǎng)中的人體后，覆蓋在人體表面的線圈會(huì)接收一組信號(hào)，這組信號(hào)主要是人體中水和脂的信號(hào)，但是水和脂的信號(hào)頻率不同，無(wú)論場(chǎng)強(qiáng)大小，水質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率都比脂質(zhì)子的快，水比脂大約多出水質(zhì)子頻率的3.5ppm（百萬(wàn)分之3.5），這是MRI化學(xué)位移現(xiàn)象的基礎(chǔ)。

化學(xué)位移：頻率編碼方向的化學(xué)位移



1. 中心頻率：MR脈沖的頻率不是單一“純凈”的，它是一定范圍的頻率區(qū)間，其頻率區(qū)間足夠廣，能夠涵蓋所選人體區(qū)域中幾乎所有質(zhì)子的頻率。由于人體中水的含量最多，所以一般便以水質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率作為脈沖的中心頻率。

2. Ⅰ類化學(xué)位移現(xiàn)象（頻率編碼方向）：頻率編碼便是以頻率作為空間信息進(jìn)行空間定位，由于脂質(zhì)子比水質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率少3.5ppm，所以與水同位置的脂的位置便被頻率定位在低于水質(zhì)子頻率3.5ppm的位置，這種由于頻率差導(dǎo)致脂質(zhì)在頻率編碼方向發(fā)生空間位置移動(dòng)的現(xiàn)象，一般稱為Ⅰ類化學(xué)位移。

3. 讀出梯度場(chǎng)的大小與化學(xué)位移的關(guān)系：分辨率不變時(shí)，讀出梯度場(chǎng)越大，則每個(gè)體素的頻率范圍越“寬廣”，3.5ppm在“寬廣”的頻率區(qū)間中所占的比重就越小，化學(xué)位移現(xiàn)象越微小，反之則越明顯。

化學(xué)位移：FSE/GRE的Ⅰ類化學(xué)位移



1. FSE（GRE也一樣）的讀出梯度大小和方向都一樣，所以MR采集的每組信號(hào)的脂質(zhì)位移程度都是一致的，其重建的MR圖像的脂質(zhì)位移也被一致的表達(dá)出來(lái)，表現(xiàn)為人體脂質(zhì)成分向頻率編碼的低頻方向移動(dòng)。

2. EPI的讀出梯度的大小相同，方向卻相反，導(dǎo)致MR采集的每組信號(hào)的脂質(zhì)的空間位移不同并且被抵消，同時(shí)EPI的讀出梯度非常強(qiáng)，即使有Ⅰ類化學(xué)位移也不明顯。

化學(xué)位移：EPI的Ⅰ類化學(xué)位移



上圖右邊的DWI抑脂比較徹底，在這幅DWI上，頻率編碼方向的Ⅰ類化學(xué)位移現(xiàn)象很不明顯，甚至看不到。

但是一旦DWI的抑脂效果不佳，有脂肪信號(hào)殘留時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)明顯的Ⅱ類化學(xué)位移現(xiàn)象，而且這種化學(xué)位移不同于上圖的頻率編碼方向的Ⅰ類化學(xué)位移，它與相位編碼有關(guān)，出現(xiàn)于相位編碼方向，如下圖右側(cè)DWI所示：

化學(xué)位移：EPI的Ⅱ類化學(xué)位移

在上圖的DWI中，我們沒(méi)有抑脂，所以皮下脂肪的信號(hào)很明顯，且其位置順著相位編碼的低頻方向偏移，這就是我們常說(shuō)的ghost偽影。

由于FSE和GRE的頻率編碼大小和方向都不變，有助于化學(xué)位移的累積，所以其化學(xué)位移現(xiàn)象大都出現(xiàn)在頻率編碼方向，而基于EPI的DWI則有著不同的化學(xué)位移表現(xiàn)，下一篇我們將介紹Ⅱ類化學(xué)位移，并探討基于EPI的DWI在相位編碼方向的化學(xué)位移現(xiàn)象。

審核編輯：劉清