脂肪组织存在于人体各部位,在T1WI序列、T2WI序列都呈高信号,脂肪组织可以为病变提供良好的对比,比如直肠、前列腺就需要T2WI不压脂的序列,那为什么磁共振还需要脂肪抑制这项技术?
➢较厚的脂肪组织容易引起运动伪影,特别是呼吸起伏较大的部位;
➢自由水与脂肪进动频率存在差异,水脂交界的地方容易产生化学位移伪影;
➢不施加脂肪抑制,脂肪组织与其他高信号组织缺乏对比,容易遗漏病变;
➢不施加脂肪抑制,增强扫描对比效果不佳,病变检出率低。
本篇文章主要分享假牙对于各种脂肪抑制技术的影响,所以对于脂肪抑制技术的介绍比较笼统,之后会单独出每种脂肪抑制技术的详细介绍及注意事项。脂肪抑制的意义主要为以下几点:
➢可减少运动伪影及化学位移伪影的产生;
➢抑制脂肪信号,增加图像的组织对比度;
➢判别病灶内是否含有脂肪成分;
➢增加增强扫描效果,提高病变检出率。
患者检查项目为鼻窦MR平扫,左侧有金属种植牙无法取下,T2WI序列共使用了4种脂肪抑制技术进行对比,分别为FS、SPAIR、WFI、STIR。
➢FS:Fat Sat,频率选择预饱和脂肪抑制技术
➢SPAIR:Spectrally Adiabatic Inversion Recovery,频率衰减翻转恢复脂肪抑制技术;
➢WFI:Water Fat Imaging,水脂分离成像技术;
➢STIR:Short Time Inversion Recovery,短时翻转恢复脂肪抑制技术。
图1:不同公司对于不同脂肪抑制技术的命名
首先是FS压脂,目前临床使用得较多的脂肪抑制技术,原理是利用水脂进动频率差异所带来的化学位移效应,在射频激发脉冲之前施加脂肪饱和预脉冲,因为水脂的进动频率差异脂肪组织被饱和掉,而水可以被正常激励,从而实现脂肪抑制。
FS的优势在于适用于增强扫描,且可以兼容SE、GRE等序列,并且不增加扫描时间。但对B0场、B1场均匀性要求很高,且大范围、偏中心部位脂肪抑制效果较差。
SPAIR压脂,90°射频激发脉冲之前施加了一个反转脉冲,而这个反转脉冲是选择性的绝热脉冲,然后经过一定的反转时间,脂肪组织信号过0,其他组织不受影响正常被激发。联影的设备spair压脂会根据序列参数自动计算反转恢复时间。
SPAIR优势在于对B1场不敏感,脂肪抑制效果优于FS,但是它对B0场敏感,脂肪抑制可能出现不均情况,且扫描时间较长。
使用SPAIR脂肪抑制技术进行该患者T2WI序列压脂,假牙区域出现了抑脂不均的现象,效果与FS相差不大。
图3:假牙植入,联磁共振影T2WI序列SPAIR脂肪抑制
WFI水脂分离,这里使用的是FSE水脂分离序列,一次成像获得四种对比度(Water、Fat、IP、OP)。该技术原理为同时激发水和脂肪的信号,当两者进行横向弛豫反相时获得第一个回波信号,同相时获得第二个回波信号,两次信号进行简单的计算就可以得到水图及脂肪图。
水脂反相时得到得图像为OP,同相时得到的图像为IP,水图为两者的均值,脂肪图为两者之差的一半。
图4:WFI计算公式,S代表信号强度
WFI可结合多种权重用于任何部位,包括偏中心、大范围以及压脂较难部位,如眼部、臂丛神经,也可用于增强,一出四,扫描效率高。WFI对B0场、B1场的不均匀性不太敏感,注意是不太敏感,并不是完全不敏感。WFI的劣势在于对于运动比较敏感,且扫描时间较长。
使用WFI脂肪抑制技术进行该患者T2WI序列压脂,发现不仅假牙区域出现了抑脂不均的现象,而且周围皮下脂肪也出现了抑脂失败,严重影响图像观察。
图5:假牙植入,联磁共振影T2WI序列WFI脂肪抑制
STIR压脂,基于脂肪T1弛豫属性的成像原理,使用了180°反转脉冲,与SPAIR相似,但这个反转脉冲是非选择性的,也就是在90°射频激发脉冲之前会将脂肪组织在内的所有组织进行翻转。
这项技术最重要的一点就是要选择合适的反转时间,TI时间的选择在于组织的T1时间,TI时间约为组织T1值的70%,1.5T场强中TI时间约为160ms左右,3.0T场强中约为210ms左右。
图6:联影1.5T磁共振STIR序列TI时间
图7:联影3.0T磁共振STIR序列TI时间
STIR不受场强高低、B0场、B1场均匀性影响,大范围、偏中心部位脂肪抑制较稳定,如全脊柱、全身弥散、四肢关节等。劣势在于SNR相对较低,平均次数需设置较高,由于TR时间长、平均次数高,故扫描时间较长,且容易抑制非脂肪组织信号,不建议增强使用。
使用STIR脂肪抑制技术进行该患者T2WI序列压脂,脂肪抑制效果极好,不仔细观察甚至看不到假牙处的一点点伪影,但是图像SNR相较于前面几组偏低且扫描时间较长。
图8:假牙植入,联磁共振影T2WI序列STIR脂肪抑制
以上就是一例假牙植入患者使用不同脂肪抑制技术的病例分享,对于该患者来说STIR脂肪抑制效果最好,但并不是告诉大家以后遇到假牙一定得使用STIR。
不同的患者、不同的假牙材质、不同的场强、不同的序列均会影响到脂肪抑制的效果,同时我们还要综合考虑信噪比、扫描时间等因素,需要充分了解各种脂肪抑制的原理、优势及限制性、适用部位,然后在合适的场景选择合适的脂肪抑制技术。
脂肪抑制技术,没有最好,只有最合适!