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序列中的回波信号类型

时间:2022-04-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:②在SSFP-FID过程中利用读出梯度场的切换采集一个梯度回波,但不去除SSFP-Refocused的Mxy,让这种残留的Mxy信号对以后的回波信号作出贡献,这就是普通SSFP序列或称为稳态进动快速成像序列。⑤SSFP-FID与SSFP-Refocused达到真正的稳态或平衡,这两部分Mxy相互接合,并在此过程中采集梯度回波,即构成平衡式SSFP序列。

针对上述GRE序列的SSFP状态,在小角度脉冲激发的TR间期中,随着Mxy的变化,通过射频脉冲和读出梯度的不同设计,可以采集不同的回波信号,构成不同的GRE序列:①去除SSFP-Refocused的Mxy,而在SSFP-FID过程中利用读出梯度场的切换采集一个梯度回波,这类序列被称为扰相梯度回波(spoiled GRE)序列,扰相梯度回波序列实际上打破了GRE序列中的SSFP状态。②在SSFP-FID过程中利用读出梯度场的切换采集一个梯度回波,但不去除SSFP-Refocused的Mxy,让这种残留的Mxy信号对以后的回波信号作出贡献,这就是普通SSFP序列或称为稳态进动快速成像(fast imaging with steady state precession,FISP)序列。③去除SSFP-FID信号,而在SSFP-Refocused形成过程中,利用读出梯度场切换采集回波信号,这种回波也被称为激励回波或刺激回波(stimulated echo)。④既采集SSFP-FID过程中的梯度回波,又采集SSFPRefocused过程中的刺激回波,即为双回波SSFP(dual echo SSFP)序列。⑤SSFP-FID与SSFP-Refocused达到真正的稳态或平衡,这两部分Mxy相互接合,并在此过程中采集梯度回波,即构成平衡式SSFP(balance SSFP)序列。通过上述5种不同的GRE信号的采集模式,可以得到不同的GRE序列;如果融入不同脉冲激发模式或准备脉冲,则可产生更多种类的GRE序列,笔者将在后面的章节陆续介绍这些GRE脉冲序列。

图3-8-4 梯度回波的纵向稳态

假设射频脉冲激发角度为60°,TR=150ms。第一个脉冲激发后,某组织残留的宏观纵向磁化矢量(Mz)为平衡状态的50%,假设第一个TR间期内纵向弛豫可使Mz增加20%,则在第二个射频脉冲激发前组织的Mz为平衡状态的70%(50%+20%)。第二个射频脉冲激发后,该组织残留的Mz为平衡状态的35%(70%×50%),与第一个脉冲激发后相比,其Mz偏离平衡状态更远,因此纵向弛豫速度加快,在第二个TR间期内,纵向弛豫可使Mz增加得更多(假设为30%),则在第三个射频脉冲激发前,组织的Mz约为平衡状态的65%(35%+30%)。第三个射频脉冲激发后,该组织的Mz为平衡状态的32.5%(65%×50%),这时Mz偏离平衡状态更远,射频脉冲结束后,组织的纵向弛豫更快,假设在第三个TR间期内可恢复的Mz为31%,则第四个射频脉冲施加前,组织的Mz为平衡状态的63.5%。依此类推,经过数个脉冲后,在以后每一个射频脉冲激发前,该组织的Mz将基本保持在一个稳定水平,约为平衡状态时的63%,这就是纵向磁化矢量稳态

图3-8-5 SSFP的宏观横向磁化矢量(Mxy)变化

图中第二个小角度脉冲(α2)会对第一个小角度脉冲(α1)的Mxy产生重聚,在第三个小角度脉冲(α3)来临时Mxy恢复到最大,依次类推。GRE序列中连续数个小角度射频脉冲后,Mxy将达到稳态,即SSFP状态,此后每个TR间期(如图中α8与α9之间的TR间期)中的Mxy存在两种稳定的变化,即本次(α8)小角度脉冲产生的SSFP-FID和α8重聚α7的Mxy产生的SSFP-Refocused(图中简写为SSFP-REF)

(杨正汉)

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