看一看EPI和FSE、GRE在读取信号时的区别

除了扩散梯度，DWI还常用EPI作为其信号编码和读取的方式。虽然也有一些DWI序列使用了单次激发或Propeller等采集信号，但由于SSFSE的回波间隔长，采集时间长，回波链远端信号衰减多，组织对比差，信噪比低，所以不常用到。

下面就让我们看一看EPI和FSE、GRE在读取信号时的区别。

FSE序列的信号读取方式



FSE的信号读取与重聚脉冲相伴行，一个重聚脉冲之后，要等到信号将要完全重聚时才能读取信号，这个等待的过程，会延长采集的时间，而且在回波链远端的信号也会衰减很多，导致回波链远端信号很弱，信噪比低，组织对比差，出现模糊效应。

GRE序列的信号读取方式



如果我们省略了激发脉冲，GRE的信号读取实际上是由一连串正负切换的读出梯度场实现的，由于没有FSE信号的重聚过程，所以其采集速度要比FSE快很多。

EPI信号的读取方式



DWI的EPI采集方式，是在90°激发和180°重聚脉冲之后，连续的正负读出梯度切换，而且每一个读出梯度都能采集一组信号，这样的采集方式大大加快了采集速度，也减弱了由于回波链过长所致的模糊效应。

EPI 和 FSE、GRE1



什么样的信号读取和采集方式，决定了什么样的K空间填充方式，EPI的采集方式，决定了其信号在填充K空间时的不断迂回的填充方式。

EPI 和FSE、GRE2



虽然EPI采集速度很快，但恰是因为太快，也有其不足。我们以打鸡蛋为例，FSE的采集方式，就像打鸡蛋时按照一定方向拨动蛋清和蛋黄，没拨动一次，都会给蛋清和蛋黄足够的恢复稳定的时间，这样蛋清和蛋黄两种成分很难混叠在一起，而EPI采集，则是快速且猛烈的来回切换，就像快速而猛烈地打鸡蛋，这样蛋清和蛋黄两种成分很快就混叠在一起了，同样的道理，在EPI采集的两种差别很大的组织交界处，由于EPI的这种采集，导致信号的混叠，出现伪影。

EPI读出梯度的幅度



通过实验我们发现，如果频率矩阵越来越大，那么EPI的读出梯度的幅度也会越来越大或持续时间越来越长，这就像打鸡蛋时搅拌的幅度越来越大那样，使得在EPI采集中，频率编码的变形也越来越重。

为了减少这种变形，西门子推出了一种基于读出梯度幅度的多次激发技术Resolve，把原来大幅度的EPI读出梯度“化整为零”，通过减少读出梯度的幅度的方式而减少读出编码方向的变形，虽然会增加扫描时间，但在频率编码方向的变形上应该改善很多（很遗憾我没用过Resolve，有机会尝试之后向大家展示一些使用体会）。

EPI读出梯度的回波链长度



除了在读出梯度的幅度上“化整为零”，还有一种在EPI的回波链长度上的方法，回波链的长度和相位编码方向有关，这种在相位编码方向的多次激发本就有应用，那就是借由并行采集技术来实现。

并行采集对基于EPI的DWI的影响



上图分别对一组头颅的DWI做了比较，随着并行采集因子的增加，DWI的伪影逐渐减弱。

GE MUSE对图像的影响



但并行采集和线圈单元数正相关，而且不能无限增加，当并行采集足够大了，不但会减少图像信噪比，并行采集伪影还会越来越明显，所以GE的MUSE技术采用避开并行采集的多次激发技术来减少相位编码方向的变形，上图便是脊柱的矢状位DWI比较，MUSE的多次激发技术虽然也会延长采集时间，但在图像信噪比和变形方面瑕不掩瑜。

审核编辑：刘清