脂肪抑制與I類水脂化學(xué)位移偽影：在脈沖序列篇章討論EPI信號讀取時,，我們提及EPI這種獨特的信號采集方式使得它對I類水脂化學(xué)位移偽影更加敏感,。而與其他序列不同的是，基于EPI信號讀取方式序列的I類水脂化學(xué)位移偽影不是出現(xiàn)在頻率編碼方向上,，而是出現(xiàn)在相位編碼方向上,。這是因為基于EPI信號讀取的序列通常在頻率編碼方向采用盡可能大的信號接收帶寬，而在相位編碼方向上,，由于這些具有不同相位編碼梯度的回波實際上是被連續(xù)采集的,，而在采集這些回波之前不像FSE序列那樣會有聚焦脈沖來消除水和脂肪之間的化學(xué)位移，因此,，EPI信號讀取方式帶來一個新的問題就是相位編碼方向上的相位累積錯誤所帶來的各種偽影,，包括I類水脂化學(xué)位移偽影、相位錯誤累積帶來的幾何形變等,。同時我們還需要注意的是：EPI這種信號讀取方式等同于在相位編碼方向也有一個類似讀出梯度方向上的信號接收帶寬,，我們稱之為相位編碼方向全帶寬。在單次激發(fā)EPI信號讀取方式中,，這個相位編碼方向上的全帶寬相當(dāng)于ESP的倒數(shù),。通常EPI信號讀取時的ESP在零點幾個毫秒量級，如0.5毫秒,這時相位編碼方向全帶寬就是1000/0.5=2000Hz,這和頻率編碼方向的接收帶寬相比相差非常懸殊,。在GE磁共振平臺,，通常讀出梯度方向的總接收帶寬為500KHz,如果擴散加權(quán)成像采集矩陣為128*128，那么我們可以計算一下,，在3.0T磁共振擴散成像時在頻率和相位編碼方向的化學(xué)位移偽影各是多少,，首先需要知道在3.0T磁共振設(shè)備上水和脂肪的化學(xué)位移是：127.8*3.5=450Hz；頻率編碼方向每個像素的頻率帶寬為：500*1000/128=3906Hz,；相位編碼方向每個像素對應(yīng)的頻率帶寬為2000/128=15.62Hz,。接下來我們來計算頻率和相位編碼方向水和脂肪的I類化學(xué)位移所導(dǎo)致的像素移位：頻率編碼方向：450/3906=0.11像素，這么小的像素移位不會導(dǎo)致化學(xué)位移偽影,；而在相位編碼方向：450/15.62=28個像素,。通過計算可以發(fā)現(xiàn)，如果不采取脂肪抑制,，那么在相位編碼方向就會產(chǎn)生明顯的化學(xué)位移偽影,。如此嚴(yán)重的I類水脂化學(xué)位移偽影在客觀上就要求采用EPI信號讀取方式必須進行徹底的脂肪抑制。事實上能否實現(xiàn)均勻的脂肪抑制也是基于EPI信號讀取成像序列如擴散加權(quán)成像所面臨的一個巨大挑戰(zhàn),。去除脂肪信號有幾種不同的方式：1）選頻激勵技術(shù),，這是在GE擴散加權(quán)成像比較常用的方法；2）采用化學(xué)脂肪抑制,；無論是選頻激勵還是化學(xué)脂肪抑制都對磁場均勻度提出了很高的要求,，在那些偏中心的部位如乳腺等成像,，這兩種方法都無法實現(xiàn)均勻的脂肪信號去除；3）翻轉(zhuǎn)恢復(fù)法脂肪抑制：這是實現(xiàn)偏中心和大范圍擴散加權(quán)成像時可以選擇的脂肪抑制方式,，相比于選頻激勵和化學(xué)脂肪抑制,，該種方法的信噪比相對較低，因此在客觀上需要更長的掃描時間來保證信噪比,。在擴散加權(quán)成像過程中,，在那些磁化率差距比較大的區(qū)域很容易導(dǎo)致脂肪抑制失敗而表現(xiàn)出比較嚴(yán)重的I類化學(xué)位移偽影，譬如腹部擴散成像中肝臟膈頂與肺交界區(qū)就可能出現(xiàn)較明顯的I類化學(xué)位移偽影,。

圖片說明：I類化學(xué)位移偽影在常規(guī)序列和EPI信號讀取的不同表現(xiàn),，在常規(guī)序列中，該類偽影出現(xiàn)子啊頻率編碼方向,，而在基于EPI信號讀取的DWI序列中,，出現(xiàn)在相位編碼方向上。

圖片說明：不同脂肪抑制方法在乳腺擴散成像的對比,。這里的“none”指的是沒有采用額外脂肪抑制方法而是采用選頻激發(fā),。因為乳腺是處于雙側(cè)偏中心區(qū)域，加之臨近氣體磁敏感干擾,，此時可以見到一定程度的水脂化學(xué)位移偽影,，有時甚至嚴(yán)重到影響病變的檢出和診斷。采用STIR方法脂肪信號去除均勻,，但實際應(yīng)用中低信噪比是一個比較明顯的問題,。SPECIAL是頻率選擇與短時翻轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法，這種方法也會存在脂肪抑制不徹底的問題,。

Nyquist鬼影偽影：如前所述,，EPI信號讀取方式不僅使得它對于水脂化學(xué)偽影更敏感而且對于采集過程中的相位累積錯誤也更敏感。很多原因會導(dǎo)致相位累積錯誤的發(fā)生,，如梯度工作過程中所產(chǎn)生的渦流，不同組織之間磁化率差別所導(dǎo)致的磁場不均勻以及主磁場本身不均勻等等都會導(dǎo)致相位錯誤的發(fā)生,。在EPI連續(xù)的快速梯度切換過程中,，這種相位錯誤不斷積累并形成偽影。在實際工作中,，系統(tǒng)會存有相應(yīng)的校正數(shù)據(jù)作為參考,，在實際掃描過程中通過相位校正等把這種相位累積錯誤所導(dǎo)致的Nyquist鬼影降低到最低程度。我們來復(fù)習(xí)一下前面討論過的一個公式：

這個公式表明：理想的信號強度與累積的相位錯誤角余弦呈正比,，而鬼影的信號強度和這個相位錯誤角正弦成正比,。當(dāng)這個角度很小時，理想或真實的信號強度更高而鬼影的信號強度更低,；反之,，如果這個相位累積錯誤角越大則真實信號強度變低而鬼影的信號強度升高,，這時我們就可以看到一個鬼影出現(xiàn)，而且公式中表明這個鬼影和實際影像有N/2個像素移位,，所以這種鬼影也稱之為N/2 Nyquist鬼影,。

圖片說明：單次激發(fā)EPI信號采集的N/2 Ghost鬼影，鬼影的形狀和實物相同,，信號較實物低,，位移在N/2。

磁敏感偽影及相應(yīng)解決策略：在磁共振實際掃描工作中,，偽影很多時候是一個固有屬性或現(xiàn)象,，譬如流動偽影，盡管我們可以采用很多方法消除但總歸還是難以徹底消除,。于是就帶來了另一個問題需要我們思考：我們?nèi)绾伟褌斡皩τ诓∽儥z出以及診斷,、鑒別診斷的負面影響降低到最低程度？這其實就是為什么我們在進行脊柱及四肢關(guān)節(jié)的矢狀位和冠狀位掃描時常常人為把頻率和相位方向進行顛倒,，因為在這些區(qū)域血管和腦脊液的流動方向多數(shù)是沿著縱向的,。當(dāng)我們把相位編碼方向設(shè)成和流動方向一致的時候，流動造成的偽影和這些血管結(jié)構(gòu)相重疊,，這就最大化降低了流動偽影對圖像的干擾,。同樣，在擴散加權(quán)成像特別是頭部擴散加權(quán)成像中,，磁敏感偽影或眼球運動偽影是無法徹底消除的,，那么我們?nèi)绾谓档瓦@些磁敏感偽影對診斷和病變檢出的干擾呢？這里我們采用的方法就是讓相位編碼方向和對稱性結(jié)構(gòu)的連線方向相垂直,。這么做的好處是由眼球運動或含氣結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的運動或磁敏感偽影也是對稱出現(xiàn),，否則這些偽影會橫向走行剛好重疊在臨近的腦實質(zhì)結(jié)構(gòu)。一句話：我們即便無法改變偽影的存在與否,，但我們可以改變偽影存在的方式,，通過這樣的改變把偽影的影響降低到最低程度。

在臨床實際工作中,，對于腦干等區(qū)域為了克服磁敏感偽影也可以考慮采用對磁敏感偽影相對不敏感的基于FSE的擴散加權(quán)成像,，如GE磁共振平臺的Propeller DWI成像。相比于基于EPI的DWI成像而言,，Propeller DWI需要花費的時間更長,，但對于發(fā)現(xiàn)腦干等區(qū)域病變或者針對有金屬假牙的患者必要時可以采用Propeller DWI成像來克服相應(yīng)區(qū)域的磁敏感偽影。在前文中我們也討論過在擴散加權(quán)成像中,，并行采集技術(shù)的應(yīng)用也是克服磁敏感偽影的一個重要手段,。使用并行采集技術(shù)時通過減少K空間線的采集數(shù)目，從而減少K空間線采集過程中所帶來的相位累積錯誤,。結(jié)合并行采集技術(shù)及合理的相位編碼方向設(shè)定可以最大程度的減輕擴散加權(quán)成像中磁敏感偽影的影響,。

圖片說明：不同相位編碼方向時磁敏感偽影的不同影響,。當(dāng)相位編碼方向在左右方向時可見橫向走行的磁敏感偽影并伴有明顯的幾何畸變。當(dāng)相位編碼方向在前后時,，雙側(cè)腦結(jié)構(gòu)對稱無幾何畸變,。