基于EPI方法的功能磁共振成像质量问题实例分析：主要成因与应对方案

2012-03-12朱礼涛朱朝喆

磁共振成像 2012年2期

关键词：系统

朱礼涛，吴慧，朱朝喆

功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)主要使用回波平面成像(echo planar image,EPI)序列。笔者结合EPI序列本身的特点和作者在磁共振成像质量控制工作中发现的代表性案例，介绍fMRI的常见问题(包括奈奎斯特鬼影、几何畸变、尖峰噪声、射频噪声、稳定性相关的问题)，分析它们的主要成因和诊断方法。

图1 EPI的脉冲序列图(左图)和K空间填充轨迹(右图)Fig.1 Waveforms (left) and k-space trajectory (right) of the EPI pulse sequence.

1 fMRI序列的特点

fMRI主要使用单次激发梯度回波平面成像序列[1-3]，其波形如图1所示，在一次射频激发后，交替使用正负频率编码梯度得到一串回波，并在回波间加入相位编码梯度，用于填充得到重建一片图像需要的所有K空间数据。EPI技术在实现快速成像的同时，也付出了相应的代价。第一，由于T2*弛豫过程的存在，EPI回波间距的大小和回波链的长度受到了限制，因此EPI图像的信噪比和空间分辨率比较低；第二，EPI使用了快速切换的频率编码梯度和独特的相位编码方式，这使它对MRI梯度系统性能和磁场均匀性的要求非常高，很容易受到系统和环境问题的干扰，出现各种伪影和噪声；第三，fMRI需要使用EPI序列进行连续采集，得到各脑区T2*加权信号随时间的变化，因此对成像系统稳定性方面的问题也非常敏感。另外，EPI回波链中频率编码梯度的快速切换会产生较大的震动，可能引起震动相关的伪影，这也是EPI序列区别于常规成像序列的地方。