SPACE序列:层块选择与非层块选择

SPACE序列作为3D序列在临床中发挥着重要的作用,从SPACE成像序列的原理中发现,其与TSE 3D序列有着以下几个本质上的区别:(1)利用可变翻转角的重聚脉冲实现SAR的有效降低,同时改变射频激发后信号演变的模式以实现更长回波链的采集,缩短扫描时间;(2)利用非层块选择射频脉冲实现更短的回波间隙,以利于在相同的采样时间窗内采集更多的回波,提升成像的效率;(3)优化K空间的填充模式,增加3D SPACE序列参数设置的灵活性,并保证最优化利用K空间的特性实现最优化扫描。根据上述SPACE序列的特点可知,利用非层块选择的射频脉冲可以缩短回波间隙,那么在SPACE序列是如何实现层块选择激发和非层块选择激发的呢?

在常规磁共振成像系统的SPACE序列参数中,Excitation激发的方式主要包括两种:非层块选择激发Non-sel和层块选择激发Slab-sel。本节将介绍一下这两种激发方式的区别,另外一种ZOOMit激发方式在本文中不作介绍。

1、Non-sel:非层块选择激发

根据之前的介绍,SPACE序列的特点是利用更小的回波间隔提升数据采样的效率,减轻图像的模糊效应。缩短回波间隔ESP最为直接的方法是通过非层块选择射频脉冲对成像区域进行激发和重聚,缩短射频施加的时间。

图a显示使用层面/层块选择射频脉冲时,射频脉冲具有较多的旁瓣,增加了射频脉冲施加的时间,导致回波与回波之间的间隙较大,降低了回波链的长度。同时在一定程度上增大了回波之间的信号幅度差别,增大了图像的模糊效应。

图b显示使用非层面/层块选择射频脉冲进行激发或重聚,能够缩短射频脉冲施加的时间,大幅缩短回波与回波之间的间隙,提升了在一定时间内的数据采样效率。

在使用非层块选择激发模式时,所有的射频脉冲包括激发和重聚脉冲,都以非层块选择的方式对有效容积区域进行施加,能够大幅缩短回波间隙。使用非层块选择的方式进行成像的好处是获得的整个容积的图像信号均匀,不受选层脉冲形态的影响;但是非层块选择的方式一般要求将成像区域全部囊括以避免出现层面间卷褶伪影,并且更为适合进行冠状位或者矢状位成像。需要进行轴位或者小范围其他方位3D成像时,则推荐使用层块选择的方式进行激发。

2、Slab-sel:层块选择激发

在临床应用中,为了缩短扫描的时间或者更好地显示解剖结构和病变,小范围或者轴位三维容积成像更能在临床中发挥作用。需要实现一定范围的成像,需要在射频方面进行一定的设计以实现一定范围成像容积的激发和保持SPACE序列初始的小回波间隙长回波链采集的特性。下面例举一种层块选择激发的序列设计方案。

图C显示的是一种层块选择激发SPACE序列的时序图,使用层块选择(具有很多旁瓣)的射频激发脉冲对成像区域进行激发,然后使用非层面选择的重聚射频脉冲进行重聚缩短回波间隔,保证SPACE序列设计的特性。但是使用层块选择激发的SPACE序列的第一个重聚脉冲与非层块选择激发的SPACE序列存在一定的差别,究其原因是第一个回波的回波间隔与后续回波的回波间隔不一样,第一个重聚脉冲产生的受激回波在后续的回波采集时刻没有聚相,进而可能产生伪影,所以在序列设计时第一个重聚脉冲使用非常高的重聚脉冲(180°)和在施加重聚脉冲的前后施加扰相梯度以减少受激回波产生的可能。

层块选择激发的方式能够满足SPACE序列进行小范围或者轴位成像的目的,进一步拓展了临床应用的范围,但是通过上述序列设计的原理可知,层块选择激发方式获得的图像易收到层块选择射频脉冲轮廓的影响,导致边缘层面图像的信噪比或对比度下降;同时由于重聚脉冲使用非层块选择的方式,可能产生另外一种由于层块选择序列设计而导致的伪影:FID伪影。

下一节将介绍各类FID伪影产生的机制,图像表现及应对策略!

(0)

相关推荐