前几篇推文里和大家详细讨论了有关脂肪抑制相关的几个成像技术，这些技术因为成像的原理各不相同，因此它们在临床应用中也有着不同的应用场景，了解这些对于解决临床问题具有重要的实用价值。在磁共振实际成像工作中还有一些虽然不是真正意义上的脂肪抑制技术，但它们却和脂肪信号有着紧密的关系，如大家熟知的同反相位双回波成像，还有大家不太了解的某些特殊的成像选项如GE磁共振成像设备在SE序列家族的Classic成像选项。如果对于这些成像技术能有更深入的了解和理解，也能帮助我们更好的解读图像和解决一些具体的临床问题。今天就和大家讨论一下这些技术。
双回波同反相位成像：这是大家最熟悉的一个和脂肪信号相关的成像技术，但即便如此也有几个基本问题需要明确：
1、反相位图像是脂肪抑制吗？答案显然是否定的。尽管在观察同反相位图像的时候会发现肝脏脂肪变性在反相位上可以表现为信号减低，但这不等于说反相位是脂肪抑制。一定要牢记的是在同反相位成像中所看到的同反相位信号变化是基于体素水平的，只有在同一个体素中既含有水又含有脂肪时才会表现为反相位图像上的信号减低。对于那些纯粹的脂肪组织而言，在同相位和反相位图像中的信号是不会发生明显变化的，所以反相位不是传统意义上的脂肪抑制。同反相位成像中的反相位图像利用的水和脂肪之间的化学位移现象所导致的相位抵消效应。在梯度回波成像序列在某些特定时刻水和脂肪信号相位相同因此相互叠加，而在某些特定时刻水和脂肪信号相位相反因此相互抵消。这种化学位移效应也称为II类化学位移伪影或称为相位抵消效应。尽管把这种反相位中信号相减称为II类化学位移伪影，但在临床实际工作中这种化学位移现象却具有重要的应用价值。
图1说明：这里展示的是一个典型的肝脏不均匀脂肪变性的病例，同反相位对比在反相位图像上显示的信号减低区域是脂肪浸润的区域。该受检者在DWI图像中可以发现不均匀信号减低区，单纯根据DWI图像表现似乎提示这些信号减低区可能存在扩散更自由的改变，这容易误解为局部有炎性水肿等改变。在同反相位图像对比中发现DWI图像所显示的低信号区域在反相位图像中与同相位图相比呈信号减低，这说明这些区域存在脂肪变性。DWI成像过程中为了去除皮下脂肪等所导致的严重的I类化学位移伪影，客观上要求要实现更充分的脂肪信号抑制。在那些DWI成像中如果使用者没有自行选择脂肪抑制选项，成像中就会采用水激励技术来实现脂肪抑制。因为肝脏中脂肪含量分布不均匀，在那些脂肪含量相对高的区域，当该区域脂肪信号被充分抑制后就表现为较其他区域相对更低的信号改变。
图2说明：这里的展示说明水脂分离成像脂肪图所显示的纯粹脂肪组织在同相位图和反相位图对比中信号没有变化，说明反相位不是脂肪抑制。
2、反相位图像所显示的信号减低一定是脂肪增多吗？这是在对同反相位图像进行解读时必须注意的另一个问题。虽然在日常临床工作中我们所看到的反相位图像信号减低通常都是脂肪变性，如肝脏脂肪变性，但在反相位图像所显示的信号减低却并非都是脂肪变性。这里我们需要了解两个知识点：其一，要看在成像区域水和脂肪哪种成分所占的比例更大；其二，同反相位图像中能够精准评估脂肪变性的动态范围是50%，也就是说当脂肪变性达到50%以上时，在反相位图像上就会被低估，这也是为什么纯粹的脂肪组织在反相位图像显示信号没有变化的原因。之所以这样是因为我们通常同反相位成像所看到的是强度图，它并不能反映信号的正负之分。假设一个体素内水的含量是0，脂肪的含量是100，那么同相位图中信号强度是0+100=100；而在反相位图上则是0-100=-100，但在强度图像中显示的是信号的绝对值，无论100还是-100它们的绝对值都是100，所以纯粹的脂肪在同反相位图像上就没有信号变化。同反相位图像的这个对比绝对值的方式也会导致脂肪中出现水肿时同样表现为低信号。假设一个体素中脂肪含量是100，水的含量是0，这时同反相位图像的信号强度都是100；而如果体素内水的含量增多到20，这时脂肪的含量仍是100，那么这种情况下同相位图像的信号强度绝对值是120，而反相位图像的信号强度绝对值是80，但这种情况下所显示的反相位图像信号减低代表的就不是脂肪含量的增多，而恰恰想法是因为水的含量增多。理解这一点对于正确解读同反相位图像也至关重要。
图3说明：这里显示的骨关节外伤导致胫骨骨髓水肿，在IDEAL水像上显示胫骨内高信号水肿区，反相位图像与同相位图像相比显示红色箭头所示区域显示可见低信号改变，这里同反相位成像反相位图像中的低信号并不是由于脂肪含量增多所致，恰恰相反是由于病变区水分含量增多所致。
充分认识到同反相位成像中反相位信号变化的复杂性对于实际的信号解读非常重要。在腹部的同反相位成像解读中也要时刻牢记这一点。在腹腔内有很多以脂肪为主要成分的区域，理论上在同反相位图像中这些区域的信号不会发生明显变化。如果在反相位图像中发现这些区域出现信号减低需要考虑是否由于腹水或者局部水肿所致。在肝硬化病人可能合并不同程度的腹水，但这些腹水出现在这些以脂肪成分为主的区域时，就可以导致同反相位成像中反相位图像信号减低。
图4说明：这里展示的是在常规肝脏等双回波同反相位成像中腹腔内以脂肪成分为主的区域在同反相位图像对比中信号变化不大，只是在脏器边缘反相位图像可以见勾边征象。
图5说明：肝硬化腹水病例，在同反相位图像对比中显示腹腔内片状信号减低区，这些区域通常情况下是脂肪成分为主的区域，这里反相位信号减低提示腹水可能。该病例在肝脏边缘可见腹水征象。
“Classic”小选项隐藏着大道理：在我们谈论I类化学位移伪影时我们所谈论都是成像层面内的化学位移伪影。I类化学位移伪影产生的原因是由于水和脂肪中氢质子周围电子云密度不同从而导致水和脂肪中氢质子所感受到的“叠加磁场强度”有微弱的不同。这个差异用ppm表示就是3.5ppm。这个微弱差别转化为不同场强设备下水和脂肪中氢质子共振频率微弱差别，在1.5T成像设备这个差别约是220Hz，而在3.0T成像设备这个差别就是440Hz。在磁共振成像的傅立叶变换过程中就错误的把本来位于同一个体素内的水和脂肪中的氢质子错误的分配到不同的体素中，这就是I类化学位移伪影。关于I类化学位移伪影需要牢记的是脂肪中的氢质子总是被错误定位在频率低的一侧。实际上I类化学位移伪影不仅发生在成像层面内，同时也会发生在成像的层面间，也就是成像的选层梯度方向。Classic是GE磁共振成像设备中SE序列家族的一个成像选项，它的核心工作原理就是利用层面间的水脂I类化学位移现象。在SE和FSE序列既要施加射频激励脉冲，同时在信号采集阶段还要施加聚焦脉冲，而这两个脉冲施加过程中都要同步使用层面选择梯度。如果在施加这两个层面选择梯度时采用不同的梯度方向，就意味着脂肪中的氢质子在激励脉冲期间和聚焦脉冲期间伴有不同方向的化学位移，只有中间重叠的那部分脂肪中的氢质子才同时经历了激励脉冲和聚焦脉冲两个脉冲的作用，也才能对最后的回波信号产生贡献。只经历一个脉冲作用的那部分脂肪中的氢质子不能对最后的回波信号产生作用。通过选层梯度的极性翻转，从而减少了对回波信号有贡献的脂肪中氢质子的数量，从而一定程度上抑制了脂肪信号。
图6说明：DWI EPI成像采用SE序列与EPI相结合，因此在成像选项中有Classic这一选项。当选择了该选项后就会在SE序列施加90°激励脉冲和180°聚焦脉冲时采用不同方向的层面选择梯度方向，从而只有在两个脉冲重叠的那部分脂肪中的氢质子才能产生信号。
图7说明：膝关节轴位FSE
T1加权成像序列扫描对比，在相同窗宽、窗位观察未选择Classic和选择Classic选项图像，发现选择Classic后脂肪区域信号低于未选择Classic图像。
虽然临床实际工作中很少通过选择Classic选项来部分抑制脂肪信号的亮度，但在某些特殊临床应用场景选择Classic却能解决图像中的一些问题。比如在头部DWI中如果选择了FAT脂肪抑制进行成像，在某些区域可能因为头部皮下脂肪信号抑制不彻底就会在图像中产生一定的化学位移伪影，此时选择Classic后就可以很好的解决这个问题。
·END·
精彩推荐：
力荐！医学影像专业必关注的8个公众号
全网最全的解剖图库，千万不要错过 300+神经、头颈系统超全影像文章汇总 全网最全头颅影像解剖学，不容错过（更新版） 全网最全大关节影像解剖，不容错过（更新版） 影像科急诊必备手册，必点收藏 脊柱、脊髓解剖及常见疾病汇总（41篇） 乳腺解剖及影像学检查详细汇总 心胸系统文章汇总（132篇） 全网最全全身X线高清图谱
更多精彩医学影像内容，尽在鼎湖影像 权威医学影像公众号，欢迎您的关注↓↓
↓↓ 欢迎进入鼎湖学堂
