看一看EPI和FSE、GRE在讀取信號時的區(qū)別

除了擴(kuò)散梯度，DWI還常用EPI作為其信號編碼和讀取的方式。雖然也有一些DWI序列使用了單次激發(fā)或Propeller等采集信號，但由于SSFSE的回波間隔長，采集時間長，回波鏈遠(yuǎn)端信號衰減多，組織對比差，信噪比低，所以不常用到。

下面就讓我們看一看EPI和FSE、GRE在讀取信號時的區(qū)別。

FSE序列的信號讀取方式



FSE的信號讀取與重聚脈沖相伴行，一個重聚脈沖之后，要等到信號將要完全重聚時才能讀取信號，這個等待的過程，會延長采集的時間，而且在回波鏈遠(yuǎn)端的信號也會衰減很多，導(dǎo)致回波鏈遠(yuǎn)端信號很弱，信噪比低，組織對比差，出現(xiàn)模糊效應(yīng)。

GRE序列的信號讀取方式



如果我們省略了激發(fā)脈沖，GRE的信號讀取實際上是由一連串正負(fù)切換的讀出梯度場實現(xiàn)的，由于沒有FSE信號的重聚過程，所以其采集速度要比FSE快很多。

EPI信號的讀取方式



DWI的EPI采集方式，是在90°激發(fā)和180°重聚脈沖之后，連續(xù)的正負(fù)讀出梯度切換，而且每一個讀出梯度都能采集一組信號，這樣的采集方式大大加快了采集速度，也減弱了由于回波鏈過長所致的模糊效應(yīng)。

EPI 和 FSE、GRE1



什么樣的信號讀取和采集方式，決定了什么樣的K空間填充方式，EPI的采集方式，決定了其信號在填充K空間時的不斷迂回的填充方式。

EPI 和FSE、GRE2



雖然EPI采集速度很快，但恰是因為太快，也有其不足。我們以打雞蛋為例，F(xiàn)SE的采集方式，就像打雞蛋時按照一定方向撥動蛋清和蛋黃，沒撥動一次，都會給蛋清和蛋黃足夠的恢復(fù)穩(wěn)定的時間，這樣蛋清和蛋黃兩種成分很難混疊在一起，而EPI采集，則是快速且猛烈的來回切換，就像快速而猛烈地打雞蛋，這樣蛋清和蛋黃兩種成分很快就混疊在一起了，同樣的道理，在EPI采集的兩種差別很大的組織交界處，由于EPI的這種采集，導(dǎo)致信號的混疊，出現(xiàn)偽影。

EPI讀出梯度的幅度



通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，如果頻率矩陣越來越大，那么EPI的讀出梯度的幅度也會越來越大或持續(xù)時間越來越長，這就像打雞蛋時攪拌的幅度越來越大那樣，使得在EPI采集中，頻率編碼的變形也越來越重。

為了減少這種變形，西門子推出了一種基于讀出梯度幅度的多次激發(fā)技術(shù)Resolve，把原來大幅度的EPI讀出梯度“化整為零”，通過減少讀出梯度的幅度的方式而減少讀出編碼方向的變形，雖然會增加掃描時間，但在頻率編碼方向的變形上應(yīng)該改善很多（很遺憾我沒用過Resolve，有機(jī)會嘗試之后向大家展示一些使用體會）。

EPI讀出梯度的回波鏈長度



除了在讀出梯度的幅度上“化整為零”，還有一種在EPI的回波鏈長度上的方法，回波鏈的長度和相位編碼方向有關(guān)，這種在相位編碼方向的多次激發(fā)本就有應(yīng)用，那就是借由并行采集技術(shù)來實現(xiàn)。

并行采集對基于EPI的DWI的影響



上圖分別對一組頭顱的DWI做了比較，隨著并行采集因子的增加，DWI的偽影逐漸減弱。

GE MUSE對圖像的影響



但并行采集和線圈單元數(shù)正相關(guān)，而且不能無限增加，當(dāng)并行采集足夠大了，不但會減少圖像信噪比，并行采集偽影還會越來越明顯，所以GE的MUSE技術(shù)采用避開并行采集的多次激發(fā)技術(shù)來減少相位編碼方向的變形，上圖便是脊柱的矢狀位DWI比較，MUSE的多次激發(fā)技術(shù)雖然也會延長采集時間，但在圖像信噪比和變形方面瑕不掩瑜。

審核編輯：劉清