三维动态增强扫描序列技术细节解读（上）
在腹部磁共振成像过程中动态增强扫描是其中一个重要的扫描序列。虽然磁共振是多序列、多参数成像，平扫时就可以提供非常丰富的诊断和鉴别诊断信息，但进一步的增强扫描却仍然是诊断和鉴别诊断的重要依据。在不同的设备厂商用于动态增强扫描的序列商品名称各有不同，但其基本成像原理却十分相近，这里以GE磁共振成像设备中的LAVA序列为例，对该序列成像界面中的技术细节做一个扼要的说明，这也是为了满足很多读者的要求。
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LAVA与FSPGR是什么关系？这是我们在使用LAVA这个序列时必须要了解的常识性问题。因为动态增强扫描需要获得的对比度是T1权重的，所以无论哪个厂商的动态增强扫描序列其实都是基于一个更有利于突出T1对比权重的序列；而腹部动态增强扫描通常需要更短的扫描时间，所以用于成像的序列都是快速梯度回波序列。GE的LAVA（Liver Acquisition Volume Acceleration, LAVA）序列从本质上说是一个超快速的3D FSPGR序列，也就是超快速的三维快速扰相梯度回波序列。这里扰相是为了去除成像过程中下一次激发前残留的横向磁化矢量，这更有利于突出T1权重。那么作为商品序列名称的LAVA同一般的3D FSPGR序列有什么区别呢？这里请大家注意，LAVA序列是经过特殊调制的3D FSPGR序列。LAVA序列有一个特殊之处：其一，当LAVA序列选择了SPECIAL脂肪抑制后，该序列默认采用的节段式脂肪抑制成像，也就是说在整个容积采集过程中系统会施加多个脂肪抑制反转脉冲，在每个脉冲后会采集层面编码中的一部分。通过这种节段式脂肪抑制方法避免了因为部分脂肪过分弛豫所导致的脂肪抑制不彻底。LAVA序列较以往的动态增强扫描序列的一个重要改进就是实现了更均匀更彻底的脂肪抑制效果，这对于发现异常强化的病变更有利。其二，LAVA序列默认在几个方向上的部分傅里叶采集技术，这对于提升其成像速度至关重要。其三，LAVA序列也内置了特殊的K空间填充选项，如K空间中心填充等。了解这些大家就会更清晰理解LAVA序列的起源以及该序列内置的一些“调制”成分。
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LAVA和LAVA XV是两个完全不同的脉冲序列吗？临床工作中可能会经常听到LAVA XV序列，LAVA XV和LAVA序列到底是什么关系？其实，LAVA和LAVA XV可以理解为一个相同的序列。这二者间唯一的区别就是采用了不同的并行采集技术：严格的说，当采用了ASSET时就是LAVA而采用ARC时就可以称为LAVA XV, XV是eXtended Volume中各取了一个字母。这里需要大家简单了解一下ASSET和ARC的主要区别。ASSET是基于图像域的并行采集技术，它需要额外的校准序列来计算线圈中每个通道的灵敏度范围，注意尽管在更新的平台上可以把这个校准序列放到预扫描中完成，但其本质没有变化。采用ASSET并行采集技术时每个线圈通道重建出来的图像理论上都是存在卷褶伪影的，通过校准序列的线圈灵敏度进行图像域的校准最后得到的合成图像是避免了卷褶伪影的图像。ASSET只支持相位编码方向的加速，同时采用ASSET并行采集技术时对相位方向的FOV有着更为严格的限制，也就说当采用ASSET时相位方向的FOV不建议采用部分FOV，因为这样非常容易产生伪影。与ASSET相比，ARC是基于K空间域的并行采集技术，它采用自校准技术，在图像重建前先填满K空间中缺失的数据，因此采用ARC时每个通道重建出来的图像都是完整的图像。对于一个三维成像序列而言，ARC可以同时支持相位编码和层面编码两个方向上的并行采集，因此这对于提高扫描速度更有利，当然任何方向的加速在一定程度都会一定程度上牺牲图像的信噪比。另外要牢记ARC具体能实现几个方向的加速也依赖于成像时所采用的线圈设计。因为并行采集一个最基本的要求就是并行采集方向上必须存在着线圈单元之间的空间并列关系。如果线圈通道只有一排，那么在这个方向上就无法实现加速。理解了ARC和ASSET这个区别大家就更好理解为什么采用ARC的LAVA被称为LAVA XV，因为采集速度理论上通过双方向加速可以更快，因此相同的屏气时间可以采集的范围更大。
图片说明：上排图：采用ARC和ASSET时单独通道重建图像对比。对比发现采用ARC时每个通道重建出来的图像都是一个完整的图像，但只有通道附近区域信号是更亮的；采用ASSET时每个通道重建出来的图像都是有卷褶的图像，也是靠近通道附近的区域更亮。
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LAVA脂肪抑制中的使用的是非绝热脉冲还是绝热脉冲？在LAVA序列采用的是一种比较“特殊”的脂肪抑制方法“SPECIAL”脂肪抑制。前文说过为了实现更彻底的脂肪抑制效果，在LAVA成像过程中会采用多节段式脂肪抑制，也就是在一次LAVA采集过程中会施加多个SPECIAL脂肪抑制反转脉冲，这样就避免了因为采集时间长而带来的脂肪成分过度弛豫。SPECIAL是“SPEctral Inversion At Lipids”几个单词的缩写。SPECIAL脂肪抑制可以理解为化学位移法与反转恢复法的一种有机结合。这里通过频率选择实现了选择性的反转脂肪类成分，这就避免了一般STIR序列所存在的非选择性脂肪抑制所带来的问题。使用SPECIAL时需要考虑的一个问题是：是否在整个FOV内能实现相同程度的脂肪信号反转呢？这里需要考虑的实际就是射频场均匀度的问题。如果在不同的区域反转的程度不同，就会导致脂肪信号被抑制的程度不同，这显然会导致信号强度的不均匀。为了克服这个问题又引入了绝热脉冲的概念。绝热脉冲可以理解为射频脉冲进入了一个状态：当达到绝热状态时相应组织的反转程度只与反转脉冲的方向相关而与其强度不相关。当然达到这种绝热稳态需要射频脉冲必须达到一个新的稳态，这里需要相应脉冲的强度和持续时间达到一个阈值标准。绝热脉冲一个比较突出的问题就是因为其强度以及施加时间所导致的射频能量沉积问题。关于绝热脉冲的实现和条件是一个很复杂的物理学问题。读者只需掌握采用绝热脉冲的目的就是为了实现更均匀的脂肪抑制。在较新的磁共振平台上，LAVA中的SPECIAL可以支持绝热反转，使用者应该学会判断是否采用的是绝热脉冲。
图片说明：LAVA序列采用SPECIAL脂肪抑制，如果此时在界面中显示的是不可调整的灰色“Auto Inv.Time”时说明此时采用的就是一般的脂肪抑制反转脉冲。界面中“Auto Inv. Time”是根据当前采集参数自动计算出来的反转时间。
图片说明：如果在PSD Names输入一个启动命令：efgre3d_aspir，这时系统就会启动绝热脉冲反转模式。此时选择了SPECIAL后大家会发现界面上会出现一个Auto Prep Time,这个时间会明显长于非绝热脉冲模式时的Auto Inv.Time。这是因为达到绝热状态需要的时间更长。
图片说明：这里展示的是腹部LAVA动态增强扫描的应用实例。虽然磁共振腹部成像具有多序列多对比度的临床优势，但动态增强扫描仍是诊断、鉴别诊断的重要依据。