看一看EPI和FSE、GRE在讀取信號(hào)時(shí)的區(qū)別

除了擴(kuò)散梯度，DWI還常用EPI作為其信號(hào)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(hào)，但由于SSFSE的回波間隔長(zhǎng)，采集時(shí)間長(zhǎng)，回波鏈遠(yuǎn)端信號(hào)衰減多，組織對(duì)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(hào)時(shí)的區(qū)別。

FSE序列的信號(hào)讀取方式



FSE的信號(hào)讀取與重聚脈沖相伴行，一個(gè)重聚脈沖之后，要等到信號(hào)將要完全重聚時(shí)才能讀取信號(hào)，這個(gè)等待的過(guò)程，會(huì)延長(zhǎng)采集的時(shí)間，而且在回波鏈遠(yuǎn)端的信號(hào)也會(huì)衰減很多，導(dǎo)致回波鏈遠(yuǎn)端信號(hào)很弱，信噪比低，組織對(duì)比差，出現(xiàn)模糊效應(yīng)。

GRE序列的信號(hào)讀取方式



如果我們省略了激發(fā)脈沖，GRE的信號(hào)讀取實(shí)際上是由一連串正負(fù)切換的讀出梯度場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的，由于沒(méi)有FSE信號(hào)的重聚過(guò)程，所以其采集速度要比FSE快很多。

EPI信號(hào)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(gè)讀出梯度都能采集一組信號(hào)，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(guò)長(zhǎng)所致的模糊效應(yīng)。

EPI 和 FSE、GRE1



什么樣的信號(hào)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(hào)在填充K空間時(shí)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?yàn)樘?，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(shí)按照一定方向撥動(dòng)蛋清和蛋黃，沒(méi)撥動(dòng)一次，都會(huì)給蛋清和蛋黃足夠的恢復(fù)穩(wěn)定的時(shí)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(lái)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(hào)的混疊，出現(xiàn)偽影。

EPI讀出梯度的幅度



通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，如果頻率矩陣越來(lái)越大，那么EPI的讀出梯度的幅度也會(huì)越來(lái)越大或持續(xù)時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，這就像打雞蛋時(shí)攪拌的幅度越來(lái)越大那樣，使得在EPI采集中，頻率編碼的變形也越來(lái)越重。

為了減少這種變形，西門(mén)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(lái)大幅度的EPI讀出梯度“化整為零”，通過(guò)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(huì)增加掃描時(shí)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(méi)用過(guò)Resolve，有機(jī)會(huì)嘗試之后向大家展示一些使用體會(huì)）。

EPI讀出梯度的回波鏈長(zhǎng)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(zhǎng)度上的方法，回波鏈的長(zhǎng)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(lái)實(shí)現(xiàn)。

并行采集對(duì)基于EPI的DWI的影響



上圖分別對(duì)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(duì)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(wú)限增加，當(dāng)并行采集足夠大了，不但會(huì)減少圖像信噪比，并行采集偽影還會(huì)越來(lái)越明顯，所以GE的MUSE技術(shù)采用避開(kāi)并行采集的多次激發(fā)技術(shù)來(lái)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(huì)延長(zhǎng)采集時(shí)間，但在圖像信噪比和變形方面瑕不掩瑜。

審核編輯：劉清