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【科研进展】IDEALIQ精准水脂分离和定量化技术介绍

脂肪组织不仅质子密度较高，且T1值很短，T2值较长，

因此在T1WI和T2WI上呈现高信号。脂肪组织的这些特性

会降低MR图像的质量，从而影响病变的检出，包括脂肪组

织引起的运动伪影，水脂肪界面上的化学位移伪影，脂肪组

织所造成的图像对比度降低，以及影响增强扫描的效果。因

此MRI中脂肪抑制的主要目的在于减少运动伪影、化学位移

伪影或其他相关伪影。通过抑制脂肪组织信号，增加图像的

组织对比度，改善增强扫描的效果以及鉴别病灶内是否含有

脂肪，为鉴别诊断提供信息。MRI脂肪抑制技术主要基于脂

肪和水的化学位移以及脂肪与其他组织的纵向弛豫差别。关

于化学位移现象，同一种磁性原子核，处于同一磁场环境中，

如果不受其他因素干扰，其进动频率应该相同。但是我们知

道，一般的物质通常是以分子形式存在的，分子中的其他原

子核或电子将对某一磁性原子核产生影响。那么同一磁性原

子核如果在不同分子中，即便处于同一均匀的主磁场中，其

进动频率将出现差别。在磁共振学中，我们把这种现象称为

化学位移现象。化学位移的程度与主磁场的强度成正比，场

强越高，化学位移越明显。常规MRI时，成像的对象是质子，

处于不同分子中的质子的进动频率也将出现差异，也即存在

化学位移。在人体组织中，最典型的质子化学位移现象存在

于是水分子与脂肪之间。这两种分子中的质子进动频率相

差约3.5ppm，在3T场强下相差440Hz，1.5T的场强下相差

约220Hz。脂肪和水中质子的进动频率差别为脂肪抑制技术

提供了一个切入点。另外，在人体正常组织中，脂肪的纵向

弛豫速度最快，T1值最短。脂肪组织与其他组织的T1值差

别也为脂肪抑制技术提供了一个新的角度。一、传统脂肪抑

制技术

针对上述脂肪组织的特性，MRI可采用多种技术进行脂肪抑

制。不同场强的MRI仪宜采用不同的技术，同一场强的扫描

机也可因检查的部位、目的或扫描序列的不同而采用不同的

脂肪抑制技术。1频率选择饱和法频率选择饱和法是最常用

的脂肪抑制技术之一，该技术利用的就是脂肪与水的化学位

移效应。由于化学位移，脂肪和水分子中质子的进动频率将

存在差别。如果在成像序列的激发脉冲施加前，先连续施加

数个预脉冲，这些预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一

致，这样脂肪组织的将被连续激发而发生饱和现象，而水分

子中的质子由于进动频率不同不被激发。这时再施加真正的

激发射频脉冲，脂肪组织因为饱和不能再接受能量，因而不

产生信号，而水分子中的质子可被激发产生信号，从而达到

脂肪抑制的目的。频率选择脂肪抑制技术对磁场的均匀度要

求很高。由于该技术利用的是脂肪中质子的进动频率与水分

子中质子的进动频率的微小差别，如果磁场不均匀，则将直

接影响质子的进动频率，预脉冲的频率将与脂肪中质子的进

动频率不一致，从而严重影响脂肪抑制效果。因此在使用该

技术进行脂肪抑制前，需要对主磁场进行自动或手动匀场，

同时应该去除病人体内或体表有可能影响磁场均匀度的任

何物品。进行大FOV扫描时，视野周边区域脂肪抑制效果

较差，这也与磁场的均匀度及梯度线性有关。由于预脉冲将

占据TR间期的一个时段，因此施加该技术将减少同一TR

内可采集的层数，如需要保持一定的扫描层数则需要延长

TR，这势必会延长扫描时间，并有可能影响图像的对比度。

2STIR技术STIR技术是基于脂肪组织短T1特性的脂肪抑制

技术，也是目前临床上常用的脂肪抑制技术之一。由于人体

组织中脂肪的T1值最短，因此180°脉冲后其纵向磁化矢量

从反向最大到过零点所需的时间很短，因此如果选择短反转

时间TI则可有效抑制脂肪组织的信号。与频率选择饱和法相

比，STIR技术对磁场的均匀度要求较低，大FOV扫描也能

取得较好的脂肪抑制效果。STIR技术的缺点为信号抑制的选

择性较低。如果某种组织（如血肿等）的T1值接近于脂肪，

其信号也被抑制。另外，由于TR延长，扫描时间也较长，

而且一般不能应用增强扫描。因为被增强组织的T1值有可

能缩短到与脂肪组织相近，信号被抑制，从而可能影响对增

强程度的判断。3频率选择反转脉冲脂肪抑制技术

SPECIAL(spectralinversionatlipids)频率选择脂肪抑制技术

需要利用连续的脉冲对脂肪组织进行预饱和，而STIR技术

需要在TR间期占据的时间更长，因此大大减少能够采集的

层数。在超快速梯度回波序列时，由于TR很短（往