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在线分享会 | 第三期 文字整理(精华版)

磁共振影像俱乐部  · 公众号  · 医学  · 2017-06-06 16:07

正文

好的知识是值得反复温习的

   

磁共振俱乐部第三期分享会中,张静老师为我们简单讲解了常见的三种脂肪抑制/检测技术——STIR、频率选择抑脂法、化学位移成像。


本篇推文将分享语音转为结构化的文本推送,方便大家温故知新。


#小预告:第四期分享会——水脂分离和脂肪精确定量技术,定于6月13日晚与大家见面。具体报名方式参见文末。


福利时间:


扫描左边二维码,

可以再次回听第三期分享会语音

 


脂肪是人体组织仅次于水、第二大类含氢质子最多的物质,也是磁共振信号的主要来源之一。


磁共振技术的发展催生了很多与脂肪相关的技术,包括能实现脂肪抑制、脂肪剔除(水脂分离)以及脂肪精确定量的技术。


纵观这些变革,每一个阶段都经历了理论和技术上的大跨度飞跃。在本期分享会(第三期)中,主要探讨在GE的磁共振平台上传统的脂肪抑制/检测技术的临床应用和技术相关问题,水脂分离和脂肪精确定量技术将会在下一期探讨。


1

STIR(短反转时间反转恢复法)


STIR全称是短反转时间反转恢复法,该技术利用脂肪短T1的特性,1.5T大约200ms-250ms,其纵向磁化矢量恢复得非常快。


图像特点:抑脂效果非常彻底,在全身DWI成像,以及在外伤、炎症时观察骨髓水肿,或术后观察有无液体渗出时,会采用该技术。

但是STIR图像信噪比不够高,在1.5T之前的设备应用较多。


另外,SITR的抑脂不具特异性,原因在于STIR在抑制脂肪的同时,与脂肪的纵向弛豫时间相同的物质也会被抑制(比如钆剂增强后的组织、出血等),如下图所显示的两个病例。

右侧子宫内膜异位症患者,右侧附件巧克力囊肿(出血成分)。

卡梅氏综合症患儿。左肩部软组织肿块在对比剂注射后T1WI病灶强化明显,但是增强后STIR图像,强化的病灶呈低信号。


在STIR图像上,水表现为高信号,大家通常认为STIR图像是一个T2W图像,实际上,它是在脂肪纵向磁化矢量恢复过程中采集的,夹杂了T1的对比,因而STIR图像并不是真正的T2加权图像


2

频率选择抑脂法


频率选择法是利用水、脂中氢质子进动频率的差异,也就是化学位移效应来进行脂肪抑制的。需要强调的是这里所说的脂肪中的氢质子,其进动频率和水中氢质子的进动频率在生理温度(37°C)相差3.27ppm

频率选择法利用窄带的射频脉冲预先激发脂肪成分,然后通过扰相饱和其产生的磁化矢量使其信号为零,这种方法对含脂物质的抑制特异性较高,GE平台上称这种技术为Fatsat。


图像特点:相比于STIR,频率选择法可以得到较高信噪比的图像,在体部常规T2WI扫描时应用比较普遍,而且亦可用于T1WI。

但是其对场强的依赖性较高,在3T场强中,脂肪和水中的氢质子进动频率相差420HZ,针对脂肪的窄带频率脉冲的施加相对容易实现,不容易把水的信号抑制下去,所以抑脂效果较好;同时频率选择法对磁场均匀度要求较高,比如在大FOV成像时,在磁场均匀度相对差的偏中心区域,水和脂肪进动频率的差距就不是恒定的,导致针对脂肪的窄带脉冲抑脂效果不理想。


额外知识点:

GE平台上还有一种技术,Special,这种技术实际上是结合了频率选择法和STIR两种技术的特点,目前主要用于三维扫描序列,如LAVA(Vibrant)、LAVA-XV等序列,可以获得高信噪比、同时扫描时间更短的效果

上图是在对乳腺进行扩散加权成像(DWI)及对应的ADC测量时,采用了脂肪抑制和没有施加脂肪抑制图像的对比。


DWI成像:施加额外的脂肪抑制脉冲就能更有效地克服相位编码方向的化学位移伪影。STIR和Special这两种方法均可用于DWI,将这种化学位移伪影消除。相比之下,施加了STIR的DWI图像脂肪抑制更彻底,但信噪比有减少,而Special有相对较高的信噪比。


ADC测量:这两种方法对应的ADC测值是不同的。采用STIR法得到的ADC值高于Special得到的ADC值。这是因为Special抑脂后仍会残留一些脂肪组织,脂肪组织中含水少,导致采用该方法的DWI对应的ADC值减低。这一结果也得到了国外研究机构类似的研究验证:这两种抑脂方法对于DWI临床诊断而言,没有明显差异,两种方法获得的ADC在良恶性病变的诊断效能上相差也不大,但是由于Special和STIR得到的ADC值是不同的,提示我们在进行病灶DWI前后对比时要保证方法的一致性。


3

化学位移成像


化学位移成像,又称同反相位成像。


同相位利用水和脂肪中氢质子相位相差为零、即水和脂肪中氢质子信号强度相加时采集的图像。反相位是水和脂肪中氢质子相位相差为180度时、即水和脂肪中氢质子信号强度相减时采集的图像。在观察同反相位成像时要求采用相同的窗宽、窗位来对比信号幅度


另一方面要求反相位要在同相位之前进行采集。为什么呢?由于同相位等于水和脂肪信号相加,反相位等于水和脂肪信号相减(取绝对值),这要求水的信号和脂肪的信号是恒定的,但实际上是不可能做到的,水和脂肪本身也会由于时间的延长不断发生散相(dephasing),信号减低,因此如果反相位在后面采集,即使反相位图像信号减低,也很难说信号的减低到底是由于水和脂肪信号相减导致的,还是由于水和脂肪自身的信号衰减导致的,因此要求反相位在同相位之前采集。


图像特点:

反相位图像

1、水脂混合存在的区域表现为信号强度减低;而纯脂肪区域由于含水量极少,反相位上信号基本不衰减;

2、脏器周围如果含有脂肪,其边缘会形成非常明显的勾边效应,又称Dark line,其宽度通常表现为一个像素的宽度。


脂肪抑制技术的讲解已告一段落。


第四期分享会将在6月13日,下周二与大家见面。


本次分享会将延续第三期MR脂肪相关技术的主题,并且也在“千聊”平台上进行,方便大家参与和回看。


具体报名方式,请扫海报中的二维码。



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