序列-容积选择

PRESS（point resolved spectroscopy）序列的基本结构是双自旋回波（图1-23）：90°激发脉冲后，有两个180°重聚脉冲，和这三个RF脉冲相对应的选层梯度分别加在三个正交的梯度方向上。每一个脉冲和其对应的选层梯度都达到选层的目的，最后得到的容积选择结果即是三个正交的层面的交叉处，信号采集在第二个180°脉冲后，第一个180°脉冲产生的回波信号不采集。

图1-23　PRESS序列示意图

90°激发脉冲后，第一和第二个180°脉冲对应的梯度分别加在三个正交的方向，最后的回波来自于三个有一定厚度的平面的交叠处

利用PRESS容积选择技术可以进行单体素波谱采集或（2D、3D）多体素波谱成像采集。多体素采集，需要在序列中增加相位编码梯度，2D多体素采集的相位编码梯度施加在和选片梯度正交的两个方向上，总的编码步数是两个方向的步数之积。3D波谱成像需要在正交的三个方向施加相位编码达到体素分辨的目的。和常规成像不同的是，2D成像只需要在一个方向上进行相位编码。2D的多体素波谱需要在两个正交的方向施加相位编码。步进编码梯度的时序在第一个90°脉冲之后。由于波谱成像的空间编码全部靠相位编码实现，其总扫描时间是TR和总相位编码步数以及累加的乘积：TR×Nx×Ny×Nz×NSA。为了缩短扫描时间，可以使用TSI（turbo spectroscopy imaing）技术:类似于成像序列中的TSE，在第一个信号采集后用额外的180°重聚脉冲产生新的回波信号，经相位编码后用增加的采集窗采集。TSI技术适合于长T2时间的代谢物，在信号衰减之前采集数个TSI回波，使扫描时间有数倍的缩短。

STEAM（stimulated echo acquisition method）序列的基本结构是由三个90°脉冲组成的激发回波序列（图1-24）。第一个90°脉冲将磁化反转到横向，第二个90°脉冲使磁化重新回到纵向，而第三个90°脉冲产生激发回波供采集。第二和第三个90°脉冲之间的时间内，自旋磁化在纵向演化，这个时间称为混合时间TM（time of mixing），回波时间TE和TM无关，即总的回波时间是第一个90°脉冲和信号采集之间的时间减去TM。因此STEAM技术能够达到较短的TE时间，可以保留短T2的代谢物成分的信号。在STEAM序列中，三个90°脉冲的选层梯度同样加在三个正交的梯度方向上，三个正交平面的交叉处的容积即所采集信号的来源容积。

图1-24　STEAM 序列示意图

激发回波由三个90°脉冲产生，TM期间磁化在纵向演化，没有横向弛豫，回波时间TE是第一和第二个90°脉冲之间的时间加上第三个90°脉冲和回波最大之间的时间

STEAM序列的相位编码梯度在第一个90°脉冲之后，虽然能达到较短的TE时间，但是激发回波的幅度只有自旋回波的一半，因为第二个90°脉冲只能把半数的自旋带到纵向，另外一半对未来的激发回波没有作用。在TM时间内，没有T2弛豫的信号衰减，但存在T1弛豫。对TM时间长的采集设置，T1的影响不可忽略。通过TM时间也可以研究纵向弛豫的效应。

ISIS（image selected in vivo spectroscopy）技术需要进行一系列采集（图1-25），每次采集的磁化预备使用不同的选择性180°反转脉冲和相应的选片梯度场，预备脉冲后是非选择性90°激发脉冲和FID采集。将一系列采集的信号进行组合运算，达到消除VOI外信号贡献的目的。ISIS技术的不同组合可以实现1D，2D和3D空间选择性。

图1-25　ISIS实现方法

8次采集的磁化预备的不同使VOI外的信号在最后的组合运算中抵消，VOI内的信号得以选择性保留

图1-25是实现3D选择的ISIS序列结构，共需要进行8次采集，每次采集的180°反转脉冲和选片梯度的组合都不相同，最右侧的正负号是指将8次采集组合在一起时的加或减的标记。180°选择性脉冲和三个正交的选片梯度分别结合，对所选片层内的自旋进行磁化准备，90°硬脉冲激发采集的是整个3D容积。经过8次不同的磁化准备和采集后，将采集到的信号按照右侧的加减号组合，三个正交平面交叉出的立方VOI内的信号被保留下来，VOI外信号相互抵消，实现3D容积选择。

ISIS技术采集FID而非回波，适合T2*短的情况，如磷波谱。ISIS技术每次都采集整个容积的信号，不方便对VOI定位匀场。如果在8次采集过程中有运动发生，VOI外信号的抵消就可能不彻底。反转脉冲的质量也影响外部信号压制的效果。