1、第八節穩態進動成像序列在前面常規 GRE和擾相GRE序列一節中，我們介紹了當不能滿足TR<<T2*時，前一次頂射頻脈沖激發并采集回波后，殘留的橫向磁化矢量將對后一次立角射頻脈沖激發產生的橫向磁化矢量產生影響，從而出現帶狀偽影。解決的方法可以采用擾相GRE序列。在本節中，我們將介紹另一種解決方法，即穩態進動快速成像方法。b圖a為擾相GRE序列，該序列在前一次脈沖激發的a圖44 擾相GRE序列與True FISP序列的比較回波采集后，后一個射頻脈沖來臨前在層面選擇方向、相位編碼方向及頻率編碼方向都施加一個強大的擾相梯度場，以去除殘留的橫向磁化矢量。圖b為True FISP序列，與擾相G

2、RE序列完全相反，True FISP序列不但不施加擾相梯度，而且在層面選擇方向、相位編碼方向和頻率編碼方向都施加了與相應編碼梯度大 小相同方向相反的梯度場，使由于這三個編碼梯度場造成的質子失相位得到糾正，從而在下一次射頻脈沖激發前，前一次脈沖激發殘留的橫向磁化矢量得以最大程度的保留。一、利用殘留的橫向磁化矢量在擾相GRE序列中，我們利用擾相位梯度場或擾相位射頻脈沖去除前一個回波采集后 殘留的橫向磁化矢量（圖44a）。但我們也可以不去除這種殘留的橫向磁化矢量，反而可以利用這種殘留的橫向磁化矢量。在穩態進動快速成像序列中，不施加擾相梯度場， 這樣前一個回波采集后殘留的橫向磁化矢量就得以保留。 我們

3、也知道，梯度回波類序列中，在層面選擇方向、相位編碼方向及頻 率編碼方向都施加了編碼梯度場，這些梯度場同樣會造成質子失相位，如果在這些空間編碼梯度施加后，在這三個方向上各施加一個與相應的空間編碼梯度場大小相同方向相反的梯度 場，那么空間編碼梯度場造成的失相位將被剔除，也即發生相位重聚（圖44b）。這樣殘留的橫向磁化矢量將得到最大程度的保留，并對下一個回波信號作出貢獻。二、GRE序列的中穩態概念在了解穩態進動快速成像序列前，我們有必要了解GRE序列中的穩態。實際上 GRE類序列中可以認為存在兩種穩態，即縱向穩態和橫向穩態。（一）縱向穩態大家都知道，射頻脈沖激發后，組織的宏觀磁化矢量將偏離平衡狀態，

4、射頻脈沖的能量越大，宏觀磁化矢量偏轉角度也越大。射頻脈沖關閉后，宏觀縱向磁化矢量將逐漸回復到平 衡狀態，即發生縱向弛豫。但縱向弛豫的速度不是恒定不變的，宏觀磁化矢量偏離平衡狀態越遠，縱向弛豫越快，偏離越少則縱向弛豫越慢。梯度回波中由于施加的是小角度脈沖，因此射頻脈沖激發后，仍殘留有較多的宏觀縱向磁化矢量，如果TR間期不足以使所有組織都完成縱向弛豫，則下一次脈沖激發前組織的宏 觀縱向磁化矢量由兩部分構成：(1)前一次激發后殘留的宏觀縱向磁化矢量；(2) TR間期中縱向弛豫所恢復的縱向磁化矢量。設射頻脈沖激發角度為 60氣TR = 150ms。第一個脈沖激發后，某組織殘留的宏觀縱向 磁化矢量為平衡

5、狀態的 50%，假設第一個TR間期內縱向弛豫可使宏觀磁化矢量增加20%,則在第二個射頻脈沖激發前組織的宏觀縱向磁化矢量為平衡狀態的70% (50% + 20% )。第二個射頻脈沖激發后，該組織殘留的縱向磁化矢量為平衡狀態的35% (70%<50%),與第一個脈沖激發后相比， 其宏觀縱向磁化矢量偏離平衡狀態更遠，因此縱向弛豫速度加快，在第二個TR間期內，縱向弛豫可使宏觀縱向磁化矢量增加的更多(假設為30%),則在第三個射頻脈沖激發前，組織的宏觀縱向磁化矢量約為平衡狀態的65% (35% + 30%)。第三個射頻脈沖激發后，該組織的宏觀縱向磁化矢量為平衡狀態的32.5% (65%X50%),

6、這時宏觀縱向磁化矢量偏離平衡狀態更遠，射頻脈沖結束后，組織的縱向弛豫更快，假設在第三個TR間期內可恢復的縱向磁化矢量為平衡狀態的31%,則第四個射頻脈沖施加前，組織的宏觀縱向磁化矢量為平衡狀態的63.5%。依此類推，經過數個脈沖后，在以后每一個射頻脈沖激發前，該組織的宏觀縱向磁化矢量將基本保持一致，約為平衡狀態時的63%左右。我們把梯度回波序列中這種經過數個射頻脈沖激發后，在以后各個射頻脈沖激發前，組織的宏觀縱向磁化矢量保持穩定狀態的現象稱為縱向穩態。縱向穩態存在于任何梯度回波序列中。(二)橫向穩態擾相GRE序列中，在下一個a脈沖激發前，殘留的橫向磁化矢量已經完全消除。如果 不施加擾相梯度場，

7、并用聚相位梯度場剔除空間編碼梯度場造成的失相位，那么前一次殘留的橫向磁化矢量將對以后的回波信號作出貢獻。我們都知道，射頻脈沖關閉后，組織的橫向磁化矢量將發生衰減，即發生 T2*弛豫。而 且T2*弛豫的速度與橫向磁化矢量的大小有關，后者越大衰減就越快，越小則衰減越慢。如 同縱向穩態一樣，實際上經過幾次a脈沖激發，在以后每一個 a脈沖激發前，組織的殘留橫向磁化矢量將保持穩定，這就是所謂的橫向穩態。三、穩態進動成像序列擾相GRE序列由于施加了擾相位梯度場，實際上僅存在縱向穩態。如果序列中不施加 擾相梯度場，且利用與空間編碼梯度場反向的聚相位梯度場，那么該序列將在縱向和橫向都達到穩態，我們把這一類序列

8、稱為穩態進動成像序列。如果聚相位梯度場僅施加在相位編碼方向，我們把這種序列稱為穩態進動快速成像(fastimaging with stead-state precession , FISP)序列。如果在層面選擇、相位編碼及頻率編碼方 向上均施加了聚相位梯度場，那么這種序列稱為真穩態進動快速成像(True FISP)序列。(一) FISP 序列FISP序列是西門子公司的名稱，GE公司稱之為 GRASS (gradient recalled acquisition inthe steady state)，飛利浦公司稱之為 T2-FFE (T2 fast field echo )。這個序列目前在臨床

9、上應 用較少。在此我們就不詳細介紹。(二) 真穩態進動快速成像序列真正穩態進動快速成像序列由于在層面選擇、相位編碼和頻率編碼方向上都施加了聚相位梯度場，因此幾乎完全剔除了三個空間編碼梯度場造成的質子失相位，因此該序列在縱向和橫向上均達到了真正的穩態，故而得名。西門子公司稱該序列為True FISP序列，GE稱之為 FIESTA （fast imaging employing steady state acquisition ）,飛利浦稱之為 B-FFE （balance fast field echo ）。True FISP序列是近年來推出的新序列，目前在臨床上逐漸得以廣泛應用。該序列采用 很

10、短的TR、很短的TE和較大的激發角，在新型 1.5T的掃描機中，TR常小于5ms, TE常 小于2ms,采用40 70可勺射頻脈沖激發。在這種參數下，組織的信號強度取決于其 T2*/T1 的比值，因此T2*值較長的成份如腦脊液、膽汁、胃腸液、血液等均呈很高信號。True FISP序列具有以下特點：（1）成像速度快，單層圖像采集時間常在1s以內，因此也沒有明顯運動偽影；（2）由于采用極短的 TR和TE,血液流動造成的失相位程度較輕， 同時由于三個方向聚相位梯度的流動補償效應，流動的血液包括心腔和血管內的血液均呈現高信號；（3）長T2*的液體包括血液、腦脊液、膽汁等呈現明顯高信號，液體與軟組織間形 成很好的對比；（4）軟組織之間對比很差，常不能檢出實質性臟器內部的實性病變，如肝細 胞癌等；（5）對磁場不均勻比較敏感，容易出現磁化率偽影。鑒于上述特點，該序列常用于 制造液體和軟組織之間的對比，而不適用于實質性臟器內部實性病變的檢查。True FISP目前在臨床上的應用主要包括：（1）配用心電門控或心電觸發技術進行心臟成像，可清晰顯示心腔結構，并可進行心臟功能分析；（