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第08章

08-01
前言

08-02
RARE脉冲序列

08-03
梯度回波序列

横向相干序列
超快梯度回波序列
08-04
平面回波成像

08-05
k-空间快速成像技术


08-04 平面回波成像

平面回波成像(EPI)技术与上述技术完全不同。EPI是当前最快的成像序列,与本章所述其他序列不同的是,EPI不用自旋绕卷技术。但是,EPI最新版本,在概念上与自旋绕卷很相似。

EPI是由Peter Mansfield 在1977年提出的[⇒ Mansfield]。EPI的原理:在一个单次激发之后立刻进行强梯度的快速切换以形成一系列的梯度回波,每个回波拥有不同程度的相位编码,因此可以用于进行图像重构。相位梯度可以保持恒定不变,或者是如图08-07(最早版本的EPI技术示意图)所示的一系列小波动,每一个波动对应一个相位编码步骤[⇒ Johnson]。

图08-07
EPI序列示意图(基于FID的MBEST序列)。

图中示例中包含9个采样周期。一幅矩阵为64*128的图像,必须有64个采样周期。每个采样周期,采集128个点。


如图08-08所示,k-空间填充轨迹呈锯齿型。

图08-08
EPI实验中k-空间填充轨迹示意图。


早期版本的EPI序列面临的最为主要的问题是扫描期间T2*诱导的散相。EPI回波链形成一个自旋回波,可以减少T2*弛豫效应,即便如此,在EPI序列前端和末端,依然还有大量的T2*散相。为了使T2*散相最小化,扫描时间必须足够短[⇒ Cohen; ⇒ Pykett]。但是,缩短采样时间,信噪比也随之降低,增加读出梯度的振幅来得到一定的分辨率。因为这些原因,单次激发EPI成像最大矩阵为128*256。

真平面回波序列的快速激发性能很诱人,但是这种技术的固有问题导致它不可能用于许多可能的临床应用。梯度技术和梯度切换技术的改进,在一定程度上克服了这些问题,在一些高场和超高场仪器上,已经可以实现单次激发EPI实验了。因为在相位编码方向上每个像素的带宽小于水和脂肪化学位移之差,所以单次激发EPI会出现化学位移伪影。EPI的应用和快速激发FLASH差不多,多用于扩散成像功能成像。多次激发EPI能大大提高图像的质量。

EPI实验中强梯度场的快速切换会在人体中产生电流,这可能会刺激周围神经或心脏神经,所以,关于EPI实验的安全性还存在不确定性。

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