【正文】 發(fā)，則該組織由于沒有宏觀縱向磁化矢量因此沒有橫向磁化矢量產(chǎn)生，該組織就不產(chǎn)生信號，利用這一特點可以選擇性抑制一定 T1值的組織信號（圖 36b）；（ 3）反轉(zhuǎn)恢復(fù)類序列中，我們把 180?反轉(zhuǎn)脈沖中點與 90?脈沖中點的時間間隔定義為反轉(zhuǎn)時間（ inversion time， TI），選擇不同的 TI可以制造出不同的對比，也可選擇性抑制不同 T1值的組織信號。圖 a示 90?脈沖后兩種組織開始縱向弛豫，經(jīng)過 TR后兩種組織的縱向磁化矢量的差別即 T1對比。 TI Mz 100% 時間 （ ms） TR T1對比 Mz 時間 （ ms） 100% － 100% T1對比 二、反轉(zhuǎn)恢復(fù)（ inversion recovery， IR）序列 IR序列是個 T1WI序列，該序列先施加一個 180?反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖，在適當(dāng)?shù)臅r刻施加一個 90?脈沖， 90?脈沖后馬上施加一個 180?復(fù)相脈沖，采集一個自旋回波，實際上就是在SE序列前施加一個 180?反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖（圖 37）。為了保證每次 180?反轉(zhuǎn)脈沖前各組織的縱向磁化矢量都能基本回到平衡狀態(tài)，要求 TR足夠長，至少相當(dāng)于SE T2WI或 FSE T2WI序列的 TR長度。 IR序列具有以下特點：（ 1） T1對比最佳，其 T1對比相當(dāng)于 SE T1WI的 2倍；（ 2）一次反轉(zhuǎn)僅采集一個回波，且 TR很長，因此掃描時間很長， TA相當(dāng)于 SE T2WI序列。 IR序列也可用作脂肪抑制（ STIR）或水抑制（ FLAIR），但由于掃描時間太長，現(xiàn)在 STIR或 FLAIR一般采用快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列來完成。把180?反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖中點到 90?脈沖中點的時間間隔定義為反轉(zhuǎn)時間（ TI）， TI是決定圖像的 T1對比和權(quán)重。把兩個相鄰的 180?反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖中點的時間間隔定義為 TR， IR序列中應(yīng)該選擇很長的 TR（至少相當(dāng)于 SE T2WI或 FSE T2WI的 TR）。FIR序列先施加一個 180?反轉(zhuǎn)脈沖，在適當(dāng)時刻（ TI）再施加一個 90?脈沖，90?脈沖后利用多個 180?復(fù)相脈沖（圖中為 3個）采集多個自旋回波，因此存在回波鏈（圖中 ETL＝ 3）。兩個相鄰的 180?反轉(zhuǎn)脈沖中點的時間間隔定義為 TR。圖中縱坐標(biāo)為縱向磁化矢量（ Mz）的大?。ㄒ裕ケ硎荆瑱M坐標(biāo)為時間（以 ms表示）；細曲線為脂肪組織的縱向弛豫曲線，粗曲線為腦脊液的縱向弛豫曲線。由于兩種組織縱向弛豫速度不同，縱向磁化矢量從－ 100％到零所需時間不同，脂肪組織需要很短的時間（即圖中 t0到 t/），如果選擇 TI等于 t/，則 90?脈沖施加時，脂肪組織的縱向磁化矢量等于零，因而也沒有橫向磁化矢量的產(chǎn)生，脂肪組織的信號被抑制（即 STIR）；腦脊液的縱向磁化矢量從－ 100％到零所需的時間很長（即圖中 t0到 t//），如果選擇 TI等于 t//，同樣的道理，腦脊液的信號被抑制（即FLAIR）。 了解反轉(zhuǎn)脈沖的原理和 IR序列后， FIR序列的理解就非常簡單了， IR序列是由一個 180?反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖后隨一個 SE序列構(gòu)成的，而 FIR序列則是一個 180?反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖后隨一個FSE序列構(gòu)成的（圖 37a）。 FIR序列具有以下特點：（ 1）與 IR序列相比， FIR序列成像速度明顯加快，在其他成像參數(shù)不變的情況下， TA縮短的倍數(shù)等于 ETL；（ 2）由于回波鏈的存在， FIR T1WI序列的 T1對比因受 T2的污染而降低，不如 IR序列；（ 3）由于回波鏈的存在，可出現(xiàn)與 FSE序列相同模糊效應(yīng)；（ 4）與 FSE T1WI序列相比，由于施加了 180?反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖，F(xiàn)IR T1WI序列的 T1對比有了提高；（ 5）選擇不同的 TI可選擇性抑制不同 T1值組織的信號（圖 37b），抑制某種組織信號的 TI等于該組織 T1值的 69%（一般用 70％計算）。該序列在臨床上主要用于腦實質(zhì)的 T1WI，灰白質(zhì)的 T1對比優(yōu)于 SE T1WI序列或 FSE T1WI序列，但不及 IR T1WI序列。由于組織的 T1值隨主磁場場強不同而變化，因此不同場強的掃描機應(yīng)該對成像參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整。主要用于 T2WI的脂肪抑制，因為脂肪組織的縱向弛豫速度很快，即 T1值很短，在 T的掃描機中，脂肪組織的 T1值約為 200 ~ 250 ms， 180?脈沖后，脂肪組織的宏觀縱向磁化矢量從反向最大到零所需要的時間為其 T1值的 70％，即 140 ~ 175 ms，這時如果施加 90?脈沖（即 TI=140 ~ 175 ms），由于沒有宏觀縱向磁化矢量，就沒有宏觀橫向磁化矢量的產(chǎn)生，脂肪組織的信號被抑制（圖 37b）。 在 T的掃描機中， STIR序列一般 TI選擇在 150 ms左右，TR大于 2022 ms， ETL和有效 TE根據(jù)不同的需要進行調(diào)整。 ? 3. FLAIR序列 在進行腦部或脊髓 T2WI時，當(dāng)病變相對較小且靠近腦脊液時（如大腦皮層病變、腦室旁病變），呈現(xiàn)略高信號或高信號的病灶常常被高信號的腦脊液掩蓋而不能清楚顯示，如果在 T2WI上能把腦脊液的信號抑制下來，病灶就能得到充分暴露。 FLAIR序列實際上就是長 TI的 FIR序列，因為腦脊液的 T1值很長，在 T掃描機中約為 3000 ~ 4000 ms，選擇 TI＝（ 3000 ~ 4000 ms） 70%＝ 2100 ~ 2800 ms，這時腦脊液的宏觀縱向磁化矢量剛好接近于零，即可有效抑制腦脊液的信號（圖 37b）。 ? 4. 反轉(zhuǎn)恢復(fù)單次激發(fā) FSE 利用 180?脈沖反轉(zhuǎn)預(yù)脈沖與單次激發(fā) FSE相結(jié)合可得到反轉(zhuǎn)恢復(fù)單次激發(fā) FSE（ IRSSFSE）序列。 第六節(jié) 梯度回波的原理、特點 前面我們重點介紹的是自旋回波類序列，從本節(jié)開始將介紹 MR成像脈沖序列的另一重要分支，即梯度回波類序列。 一、梯度回波的原理 和自旋回波一樣，梯度回波也是一種 MR成像的回波信號，即其強度是從小變大，到峰值后又逐漸變小的。 梯度回波是在射頻脈沖激發(fā)后，在讀出方向即頻率編碼方向上先施加一個梯度場，這個梯度場與主磁場疊加后將造成頻率編碼方向上的磁場強度差異，該方向上質(zhì)子的進動頻率也隨之出現(xiàn)差異，從而加快了質(zhì)子的失相位，組織的宏觀橫向磁化矢量很快衰減到零，我們把這一梯度場稱為離相位梯度場（圖 39a、 b）。這樣產(chǎn)生一個信號幅度從零到大又從大到零的完整回波（圖38a）。梯度回波也稱場回波（ field echo， FE）。在射頻脈沖激發(fā)后（ ?角），在頻率編碼方向上先施加一個右高左低的離相位梯度場（圖 a、 b），這樣就造成右邊的質(zhì)子進動頻率明顯高于左邊的質(zhì)子，加快了質(zhì)子的失相位，因而組織的橫向磁化矢量很快消失。 離相位梯度 聚相位梯度 離相位梯度 聚相位梯度 右 右 左 左 ? 二、梯度回波序列的特點 SE序列得到的圖像質(zhì)量穩(wěn)定，并有很好的信噪比和對比，但成像速度慢是其明顯缺點。梯度回波序列具有以下特點： ? 1. 采用小角度激發(fā)，加快成像速度 我們都知道 SE序列采用 90?射頻脈沖對組織進行激發(fā)， 90?脈沖能夠產(chǎn)生最大的橫向磁化矢量，因而獲得的 MR信號最強。 在梯度回波中我們一般采用小于 90?射頻脈沖對成像組織進行激發(fā)即采用小角度激發(fā)。在實際應(yīng)用中，我們通常稱小角度脈沖為 ?脈沖， ?角常介于 10?和 90?之間。 圖 40 平衡狀態(tài)、 90?激發(fā)后、小角度激發(fā)后的宏觀磁化矢量變化 圖 a示平衡狀態(tài)下，組織的宏觀縱向磁化矢量為 100％，沒有宏觀橫向磁化矢量；圖 b示 90?脈沖激發(fā)后，宏觀磁化矢量偏轉(zhuǎn) 90?，即產(chǎn)生了一個最大的宏觀橫向磁化矢量（ 100%），縱向磁化矢量變?yōu)榱?；圖 c示 30?脈沖激發(fā)后，宏觀磁化矢量偏轉(zhuǎn)30?，產(chǎn)生的橫向磁化矢量為 90?脈沖的 50%，而縱向磁化矢量保留了平衡狀態(tài)下的 %。 Z X Y 100% 100% 50% % 30176。 T2*弛豫受 T2弛豫和主磁場不均勻兩種因素影響， SE序列的 180?復(fù)相脈沖可以剔除主磁場不均勻造成的質(zhì)子失相位，因而將得到的組織真正的 T2弛豫信息（ SE回波）。由于 T2*弛豫明顯快于 T2弛豫，如圖所示即便 GRE序列選用的 TE比 SE序列的 TE短，其回波幅度也常常不如 SE序列，因此總的來說， GRE序列圖像的固有信噪比低于 SE序列。 SE序列的 180?脈沖可剔除主磁場不均勻造成的質(zhì)子失相位從而獲得真正的 T2弛豫信息。 GRE序列中的聚相位梯度場只能剔除離相位梯度場造成的質(zhì)子失相位，但并不能剔除主磁場不均勻造成的質(zhì)子失相位，因而獲得的只能是組織的T2*弛豫信息而不是 T2弛豫信息（圖 41）。 GRE序列利用梯度場切換產(chǎn)生回波，因而不能剔除主磁場不均勻造成的質(zhì)子失相位，因此在相同的TE下， GRE序列得到的回波的幅度將明顯低于 SE序列，即便有時 SE序列的 TE長于 GRE序列，其回波的幅度也常常大于后者。不難理解， GRE序列圖像的固有信噪比將低于 SE序列（圖41）。在 GRE序列中，回波的產(chǎn)生依靠梯度場的切換，不能剔除主磁場的不均勻造成的質(zhì)子失相位。這一特性的缺點在于容易產(chǎn)生磁化率偽影，特別是在氣體與組織的界面上。 ? 5. GRE序列中血流常呈現(xiàn)高信號 血流在梯度回波序列上常表現(xiàn)為高信號，詳見第一章第十一節(jié)。 一、常規(guī) GRE序列的結(jié)構(gòu) 圖 42所示為常規(guī) GRE序列的結(jié)構(gòu)示意圖。與 SE序列相比，常規(guī) GRE序列有兩個特點：（ 1）射頻脈沖激發(fā)角度小于 90?；（ 2）回波的產(chǎn)生依靠讀出梯度場（即頻率編碼梯度場）切換。 圖 42 常規(guī) GRE序列結(jié)構(gòu)圖 和其他所有序列一樣，常規(guī) GRE序列也由射頻脈沖、層面選擇梯度、相位編碼梯度、層面選擇梯度（或稱讀出梯度）及 MR信號等五部分構(gòu)成。把小角度脈沖中點與回波中點的時間間隔定義為 TE；把兩次相鄰的小角度脈沖中點的時間間隔定義為 TR。但當(dāng) TR小于組織的 T2值時，下一次 ?脈沖激發(fā)前，前一次 ?脈沖激發(fā)產(chǎn)生的橫向磁化矢量尚未完全衰減，這種殘留的橫向磁化矢量將對下一次 ?脈沖產(chǎn)生的橫向磁化矢量產(chǎn)生影響，這種影響主要以帶狀偽影的方式出現(xiàn)，且組織的 T2值越大、TR越短、激發(fā)角度越大，帶狀偽影越明顯。干擾的方法有兩種：（ 1）施加擾相位梯度場，可只施加于層面選擇方向或三個方向都施加；（ 2）施加擾相位射頻脈沖。 我們把施加了擾相位梯度場或擾相位射頻脈沖的梯度回波序列稱為擾相 GRE序列。 圖 43 擾相 GRE序列結(jié)構(gòu)示意圖 與常規(guī) GRE序列（圖 42）相比，擾相 GRE序列唯一的不同就是在前一次 ?脈沖的回波采集后，下一次 ?脈沖來臨前，在層面選擇方向、相位編碼方向及頻率編碼方向都施加了一個很強的梯度場，人為造成磁場不均勻，加快了質(zhì)子失相位，以徹底消除前一次 ?脈沖的回波采集后殘留的橫向磁化