- 概要
快速自旋回波的一个主要限制是组织过度发热,这是FSE设计中180°脉冲密集使用必然带来的后果。RF脉冲产生的能量沉积正比于翻转角的平方(α²),因此,180°脉冲沉积的能量是90°脉冲的4倍。
RF翻转角从180°减小到50°-150°的范围,热能量沉积可以显著减少,但小翻转角不也会造成MR信号减小么?答案是yes,但可能没有想象中那么多。
当RF翻转角减小到180°以下,每一个回波的磁化矢量不再单纯回聚于横向平面。磁化强度的相当一部分“存储”在纵向方向,通过T1弛豫机制增长。回波链中连续的每一个非180°脉冲都会将磁化强度分解为纵向和横向分量,这些存储的纵向分量会不断产生受激回波,而且对磁共振信号的贡献逐渐变大,此时磁共振信号既依赖于T1也依赖于T2。受激回波使得当翻转角变小时获得的信号比预期要大。
对一组具有相同翻转角(α <180°)的回聚脉冲,系统最初会振荡但是横向磁化会达到一种伪稳态(PSS,pseudo-steady state),与全部为180°脉冲相比造成信号幅值减小至约sin(α/2)倍。因此,如果使用100°脉冲而不是180°脉冲,FSE信号将减少至其最大值的sin(50º) ≈ 77%。一旦稳态建立,PSS的水平随着FSE回波链中翻转角的变化而变化。这项技术可简写为TRAPS(TRansition between Pseudo-steady States),并说明如下。
对减小翻转角方法的其他几种改进会使得平均信号更高,能量沉积更低。在序列开始之前使用一组5-10个预备或“启动”脉冲可以显著增加PSS的初始水平。另外一种修改是使翻转角呈线性或正弦斜坡沿回波链从小到大。在回波链的早期使用最小的翻转角,此时纵轴储存了磁化强度的很大一部分,这些储存的磁化强度会使得在回波链的后面产生更强的信号。在最低阶的相位编码步骤中应用最大的翻转角,因为此时的信号决定整体的MR信号和基本的图像对比度。第三种修改是使用对称的强回波,这是 下面一个Q&A 的主题。
- 参考材料
- Alsop DC. The sensitivity of low flip angle RARE imaging. Magn Reson Med 1997;37:176–184.
- Busse RF, Brau ACS, Vu A, et al. Effects of refocusing flip angle modulation and view ordering in 3D fast spin echo. Magn Reson Med 2008;60:640-649.
- Hennig J, Weigel M, Scheffler K. Multiecho sequences with variable refocusing flip angles: optimization of signal behavior using smooth transitions between pseudo steady states (TRAPS). Magn Reson Med 2003;49:527–535.
- Mugler JP III. Optimized three-dimensional fast spin echo MRI. J Magn Reson Imaging 2014;39:745-767. (Excellent up-to-date review).
- 相关问题