平面回波成像課件.ppt

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1、平面回波成像EchoPlanarImaging回波平面成像歷史回波平面成像（EchoPlanarImaging,EPI）是當今最快的成像方法。通?？稍?0ms內(nèi)采集完一幅完整圖像，每秒可獲取20幅圖像1977年，英國的諾丁漢（Nottingham）大學物理系PetterMansfield博士與他的同伴I.LPykett提出EPI技術。1985年在倫敦召開的醫(yī)學磁共振年會上，Mansfield以電影方式連續(xù)展示了利用EPI序列得到的一杯攪動的水的圖像。由于EPI技術需依賴于高性能梯度線圈，因此在臨床上的應用一直到上世紀90年代中后期才得以實現(xiàn)

2、。一、EPI技術EPI技術是在一次射頻脈沖激發(fā)后，利用讀出梯度場的連續(xù)正反向切換，每次切換產(chǎn)生一個梯度回波，因而將產(chǎn)生多個梯度回波，因而有回波鏈的存在。因此，實際上EPI可以理解成“一次射頻脈沖激發(fā)采集多個梯度回波”。由于EPI回波是由讀出梯度場的連續(xù)正反向切換產(chǎn)生的，因此產(chǎn)生的信號在K空間內(nèi)填充是一種迂回軌跡。這種K空間迂回填充軌跡需要相位編碼梯度場與讀出梯度場相互配合方能實現(xiàn)，相位編碼梯度場在每個回波采集結(jié)束后施加，其持續(xù)時間的中點正好與讀出梯度場切換過零點時重疊圖1常規(guī)EPI的序列結(jié)構(gòu)及K空間填充軌跡示意圖圖a為常規(guī)EPI序列結(jié)構(gòu)示意

3、圖，圖中省略了層面選擇梯度。EPI是在射頻脈沖激發(fā)后利用梯度場連續(xù)的正反向切換，從而產(chǎn)生一連串梯度回波。利用相位編碼梯度場與讀出梯度場相互配合，完成空間定位編碼。圖b示EPI序列的K空間填充軌跡，由于EPI特殊的信號采集方式，其原始數(shù)據(jù)的K空間填充軌跡與一般MR成像序列不同，是一種迂回的填充軌跡。從圖a可以看出，EPI序列利用讀出梯度場連續(xù)切換產(chǎn)生回波，先施加的是反向的離相位梯度場，然后切換到正向，成為聚相位梯度場，產(chǎn)生第一個梯度回波，正向梯度場施加的時間過第一回波中點后，實際上又成為正向的離相位梯度場，施加一定時間后，切換到反向，這時反向

4、梯度場成為聚相位梯度場，從而產(chǎn)生與第一個回波方向相反的第二個梯度回波，反向梯度場施加的時間過第二個回波中點后又成為反向離相位梯度場。如此周而復始，產(chǎn)生一連串正向和反向相間的梯度回波，正由于EPI序列中這種正向和反向相間的梯度回波鏈，決定了其MR原始數(shù)據(jù)在K空間中需要進行迂回填充（圖b）。二、EPI序列的分類（一）按激發(fā)次數(shù)分類（二）按EPI準備脈沖分類（三）按K空間填充方式分類（一）按激發(fā)次數(shù)分類多次激發(fā)EPI(MS-EPI)單次激發(fā)EPI(SS-EPI)多次激發(fā)EPI圖2MS-EPI的K空間軌跡及成像序列多次激發(fā)EPI多次激發(fā)EPI（mu

5、ltishotEPI，MS-EPI）是指一次射頻脈沖激發(fā)后利用讀出梯度場連續(xù)切換采集多個梯度回波，填充K空間的多條相位編碼線，需要多次射頻脈沖激發(fā)和相應次數(shù)的EPI采集及數(shù)據(jù)迂回填充才能完成整個K空間的填充。MS-EPI所需要進行的激發(fā)次數(shù)，取決于K空間相位編碼步級和ETL。如K空間相位編碼步級為128，ETL＝16，則需要進行8次激發(fā)(128=16x8)。ETL指回波鏈長度(echotrainlength),即每個回波鏈中包含的回波個數(shù)。多次激發(fā)EPIMS-EPI與FSE頗為相似，兩種序列均是在一次射頻脈沖激發(fā)后采集多個回波，填充K空間的

6、多條相位編碼線，需要重復多次激發(fā)方能完成整個K空間的填充。兩種序列的不同之處在于：（1）FSE序列是利用180?復相脈沖采集自旋回波鏈，而MS-EPI是利用讀出梯度場的連續(xù)切換采集梯度回波鏈；（2）FSE的K空間是單向填充，而MS-EPI的K空間需要進行迂回填充；（3）由于梯度場連續(xù)切換比連續(xù)的180?脈沖所需的時間要短的多，因此MS-EPI回波鏈采集要比ETL相同的FSE序列快數(shù)倍。單次激發(fā)EPI如果EPI序列填充K空間的所有數(shù)據(jù)在一次射頻脈沖后全部采集，這種序列被稱為單次激發(fā)EPI（singleshotEPI，SS-EPI）序列，如圖1

7、所示。SS-EPI序列與單次激發(fā)FSE（SS-FSE）序列相似，均是在一次射頻脈沖激發(fā)后完成K空間全部數(shù)據(jù)的采集。兩種序列的不同之處則相當于MS-EPI序列與FSE序列的差別。SS-EPI序列是目前采集速度最快的MR成像序列，單層圖像的TA可短于100ms。SS-EPI與MS-EPI各有優(yōu)缺點：（1）SS-EPI的成像速度明顯快于MS-EPI，因此更適用于對速度要求很高的功能成像；（2）由于ETL相對較短，MS-EPI的圖像質(zhì)量一般優(yōu)于SS-EPI，SNR更高，EPI常見的偽影更少。（二）按EPI準備脈沖分類1.梯度回波EPI序列(GRE-

8、EPI)2.自旋回波EPI序列(SE-EPI)3.反轉(zhuǎn)恢復EPI序列(IR-EPI)梯度回波EPI序列(GRE-EPI)梯度回波EPI（GRE-EPI）序列是最基本的EPI序列，