原文链接:How do you select parameters for fast spin echo imaging? There are several new ones to set.
- 概要
传统自旋回波成像(Conventional Spin-Echo,CSE)中,仅需指定两个基本的时间参数,重复时间(TR)和回波时间(TE)。在快速自选回波(Fast/Turbo Spin-Echo,FSE/TSE)成像中,简单TE被有效回波时间(TEeff)代替,有效回波时间是填充k空间中中心线的时间。因此需要两个额外的新参数: * 回波数量 -- GE和Toshiba称之为回波链长度(ETL),Siemens和Philips称之为Turbo因子,Hitachi称为Shot因子; * 回波之间的时间 -- GE,Philips,Siemens和Toshiba称为Echo Spacing(ESP),Hitachi称之为Inter Echo Time(ITE)。
回波链长度(ETL,Echo Train Length)是最重要的一个参数。一般来说,图像采集时间与ETL成反比。换句话说,固定TR/TE/空间分辨率,如果一个传统自旋回波序列采集时间需要8分钟,ETL=8的快速自选回波序列只需要1分钟。
ETL还对图像质量有重要影响,ETL越长,T2加权效应越明显,因为TE越长,会有更多后期的回波对整体信号产生贡献。
ETL越长还会导致整体信噪比(SNR,Signal-to-Noise Ratio)和对比度噪声比(CNR,Contrast-to-Noise Ratio)下降,因为后期的回波较弱。
TE非常长的情况下,后期产生的回波会带来更多的空间模糊。空间模糊效应来自于晚期回波上T2相关的信号损失。这些回波是在高阶相位编码情况下采集的,高阶相位编码对应于图像中的高空间频率和细节。
给定TR间隔内采集覆盖一个解剖区域所需的层数也是ETL选择时需考虑的一个因素。回忆一下传统的二维傅里叶变换(2D FT)自旋回波成像中,每一个TR间隔末期的“死时间”并没有浪费,在多层采集中,这段时间被用于激发其它片层(如果需要温习一下,可以看一下 之前的Q&A)。FSE成像中,对于一个给定的TR,需要权衡ETL和能够采集的片层数。如果ETL太大,可能需要两次单独的FSE采集(双倍的成像时间)才能包含所需的层数。
增加回波间隔(ESP,Echo Spacing)使得TE更长,但是给SNR和CNR带来不利的影响,运动,磁敏感性和边缘相关的伪影增加。一般来说,增加ESP主要是给图像质量带来有害的后果,在大多数应用中应该选择所允许的最短的ESP。
如果将FSE的图像对比度与传统的自旋回波技术相类比,可以使用期望的TE值,将传统自旋回波在低阶相位编码采集的数据聚合在一起。这种对比是行得通的,因为图像的全局对比度主要是由k空间中心处低阶相位编码采集的信号决定(高阶相位编码步骤主要对边缘有贡献)。因此,尽管回波链中的每个回波用不同的TE采集,有效TE(决定图像整体对比度)是由进行低阶相位编码时的TE决定,一般选择在回波链的中间,但是在特殊的应用中也会往前移或者往后移。
- 参考材料
- Constable RT, Smith RC, Gore JC. Signal-to-noise and contrast in fast spin echo (FSE) and inversion recovery FSE imaging. J Comput Assist Tomogr 1992; 16:41-47.
- Li T, Mirowitz SA. Fast T2-weighted MR imaging: impact of variation in pulse sequence parameters on image quality and artifacts. Mag Reson Imaging 2003;21:745-753.
- Sze G, Kawamura Y, Negishi C, et al. Fast spin-echo MR imaging of the cervical spine: influence of echo train length and echo spacing on image contrast and quality. AJNR Am J Neuroradiol 1993; 14:1203-13.
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