第一节
钆塞酸二钠增强MRI的扫描序列的选择、顺序及优化

一、肝脏MRI扫描的常规序列

（一）MRI平扫序列

肝脏的平扫序列按照权重不同可分为T ₁ WI序列和T ₂ WI序列。

1．T ₁ WI序列

（1）自旋回波序列：

在肝脏MRI扫描应用中，该序列要求受检查者呼吸均匀，并要施加呼吸补偿等技术。该序列的优点是无需屏气，有利于不能呼吸配合的受检查者，如老人和小孩；图像有较高的信噪比。缺点是采集时间较长，存在不同的呼吸运动伪影；如果受检查者呼吸不均匀，运动伪影也很严重；由于部分容积效应的影响导致T ₁ 对比下降，不能进行动态增强扫描。

（2）扰相梯度回波序列

1）二维扰相梯度回波序列：

是目前最常用于肝脏T ₁ WI的序列之一，各公司的名称不一，有西门子公司的快速小角度激发（fast low angle shot，FLASH）、飞利浦公司的T ₁ 权重快速场回波（T ₁ -weighted fast field echo，T ₁ -FFE）、GE公司的快速扰相梯度回波（fast spoiled gradient recalled echo，FSPGR）。根据所选成像参数的不同，采集时间一般为15～30秒，一次屏气可以扫描15～30层，可以覆盖整个肝脏的范围。该序列的优点是成像速度快，如果屏气配合良好的话没有明显的呼吸伪影；可以用作动态增强；可以进行化学位移成像。缺点是如果受检查者呼吸配合不佳，图像的运动伪影比较明显。

2）三维扰相梯度回波序列：

也是目前最常用的肝脏T ₁ WI序列之一，尤其是在高磁场的磁共振扫描仪上。通常使用并行采集等各快速采集技术，并采用容积内插技术。这类序列有西门子公司的容积内插体部检查（volume interpolated body examination，VIBE），飞利浦公司的T ₁ 高分辨率各向同性容积激发（T ₁ high resolution isotropic volume excitation，THRIVE）和GE公司的肝脏容积加速采集（liver acquisition with volume acceleration，LAVA）。该序列的优点为扫描速度快；在层面很薄时仍然保持着很高的信噪比；没有层间距有利于观察小病灶；可同时兼顾肝实质和血管的需要；3D容积采集，可以进行MIP等三维后处理重建。缺点是对硬件的要求高，高磁场MRI扫描仪效果好；图像的T ₁ 对比不及二维扰相梯度回波。

（3）二维反转恢复快速梯度回波序列（IR-FRE）：

属于超快速的T ₁ WI序列，包括西门子公司的Turbo FLASH，飞利浦公司的TFE序列，GE公司的FIRM序列。其优点是单层采集时间快，受检查者即使不屏气也没有明显的运动伪影。缺点是图像是分层采集，在动态增强扫描时，一次屏气扫描的肝脏各不同层面可能会不在同一个时相；信噪比较低。因此，一般只用于不能呼吸配合的受检查者或肝脏单层的灌注加权成像。

2．T ₂ WI序列

（1）呼吸触发的快速自旋回波序列（fast spin echo，FSE；turbo spin echo，TSE）

1）中短回波链TSE序列：

是目前应用比较广泛的肝脏T ₂ WI快速序列之一，回波链长度（echo train length，ETL）一般为7～16，采集时间一般为3～6分钟。其优点是采用呼吸触发后明显减少了呼吸运动伪影；T ₂ 对比与常规SE序列相接近。缺点是如果受检查者呼吸不均图像仍然会有严重的运动伪影。

2）长回波链TSE序列：

该序列ETL一般大于20。其优点是成像速度快，可以进行屏气扫描，可以进行权重较重的T ₂ WI序列，可以对实性病变和含水量较丰富的病灶进行鉴别。缺点就是ETL太长，图像软组织T ₂ 对比比较差，不利于小病灶的检出。

（2）半傅立叶采集单次激发快速自旋回波（half-fourier acquisition single-shot turbo spin-echo，HASTE）序列：

该序列的特点有：①由于在TSE的基础上加上半K空间采集技术，成像速度更快，即使受检查者不屏气，也几乎看不到运动伪影；②理论上空间分辨率保持不变；③人体内的能量沉积减少；④由于回波链长度很长，导致人体内的脂肪组织信号偏高，软组织T ₂ 对比度比一般的长回波链的TSE序列还差；⑤由于实际采集的回波信号约为原本的一半，理论上图像信噪比会有所降低。该序列适用于不能屏气又不能均匀呼吸的受检查者。

（3）自旋回波-回波平面成像（spin echo-echo planar imaging，SE-EPI）T ₂ WI序列：

该序列可采用单次激发或多次激发技术，用于肝脏扫描时多采用单次激发。其优点是成像快；在屏气的T ₂ WI序列中，T ₂ 对比度比较好；可以用于扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）。缺点是伪影比较严重，在很多的检查者中由于伪影的存在，图像几乎不能诊断。该序列可用于前述T ₂ WI序列的补充。

（4）平衡式稳态自由进动（balance steady state free precession，B-SSFP）序列：

不同公司的这类序列有着不同的名称。西门子公司称该序列为真稳态进动快速成像（true fast imaging with steady-state precession，True FISP）序列，飞利浦公司称为平衡式快速场回波（balance fast field echo，Balance-FFE）序列，GE公司称为稳态采集快速成像（fast imaging employing steady state acquistion，FIESTA）序列。该序列的优点是信噪比较好，脏器的轮廓显示较清晰，血液、胆汁等水样成分为高信号，与中等信号的软组织对比较明显。缺点是容易产生磁敏感伪影，软组织之间的对比很差，不利于肝脏实性病变的检查。该序列在肝脏主要作为补充序列以显示肝内外脉管结构。

（二）MRI增强序列

与CT相比，肝脏的MRI检查具有更高的组织分辨率，部分病变（如肝囊肿）通过平扫即可检出和定性诊断，也有部分病变（如肝脏肿瘤或肿瘤样病变）需要借助对比剂进行增强扫描来提高对病变的检出和定性诊断。肝脏的增强序列也主要运用上述的T ₁ WI序列，如三维容积内插快速扰相GRE T ₁ WI，二维扰相GRE T ₁ WI序列等。在高场强的MRI扫描仪上，一般用VIBE（或THRIVE、LAVA）等序列作为腹部的增强扫描序列。

在肝脏MRI增强扫描中，我们建议尽量采用动态增强扫描。众所周知，肝脏的CT增强扫描，一般是采用动脉晚期（注射对比剂后33～37秒）、门静脉（注射对比剂后60～70秒）双期增强扫描，能满足大部分病变的诊断要求。但是部分病灶的动脉期强化时间可能位于动脉早期或中期，如果仅采用动脉晚期扫描，该病灶在CT上就可能表现出低密度改变（相对正常的肝组织），从而观察不到其真正的动脉期强化表现（图3-1-1～图3-1-3）。当然，可以通过连续的动脉期CT扫描来解决该问题。但CT存在电离辐射的危险，盲目增加CT扫描的期相来解决这个问题显然是不合理且不明智的。随着MRI扫描技术的发展，可以采用快速的扫描技术，对肝脏进行连续扫描，将动脉期分成动脉早期、中期、晚期，门静脉期分成门静脉早期、中期、晚期6个期相。这样就能囊括绝大部分病灶的动脉期、门静脉期的强化方式，而且不会增加扫描时间（图3-1-4）。

西门子公司的VIBE序列进行动态增强扫描：注射对比剂后13～15秒开始连续扫描，完成一次上腹部扫描约8秒，连续扫描3次，就得到动脉早期、中期、晚期3个时相；再嘱受检查者换气后屏气，再连续扫描3次，就得到门静脉早期、中期、晚期3个时相；再行延迟期或称过渡期扫描2次，整个动态增强扫描共8个时相。VIBE动态增强扫描经证实对发现小的病灶有较大的意义（图3-1-5～图3-1-14）。西门子3.0T MRI扫描仪的常规上腹部肝脏平扫及增强扫描序列如图所示（图3-1-15）。

（三）特殊扫描序列

1．扩散加权成像

扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）主要是依赖水分子的布朗运动而不是依靠组织的质子密度、T ₁ 值、T ₂ 值等，是目前检测活体组织中水分子扩散运动的最理想方法。该序列通过检测组织内水分子的运动状态来间接反映组织的结构特点，从而提高腹部脏器局部病变的检出率。此外，不同的病变具有不同的组织结构特点，DWI可以从微观水平为病变的鉴别诊断提供信息。

（1）DWI比其他平扫序列更易检测小肝细胞癌病灶和转移瘤：

DWI可以较均匀地抑制肝脏背景信号，有利于肝脏实质性局部病灶病变的检出，特别是对于有肝硬化病史的患者，更容易发现小肝细胞癌病灶（图3-1-16、图3-1-17）。与TSE T ₂ WI序列和扰相GRE T ₁ WI平扫序列相比，DWI对小肝细胞癌病灶和转移瘤更敏感。

（2）DWI对肝脏病变的鉴别诊断

1）区分实质性病变（肝细胞癌、转移瘤等）和富水性病变（肝囊肿或肝血管瘤）。实质性病变在DWI上通常是较高信号，其ADC值低于富水性病灶（图3-1-16、图3-1-17）。

2）肿瘤坏死腔、囊肿等病变在DWI上主要呈低信号。

3）鉴别肝囊肿与海绵状血管瘤。囊肿与血管瘤中的水分子布朗运动特性的不同，在b值为600～1 000s/mm ² 时，囊肿呈低信号，而血管瘤为高信号。囊肿的ADC值也明显高于血管瘤。

4）区分肝硬化组织和正常肝组织。肝硬化组织的ADC值略低于正常肝组织的ADC值。

2．化学位移成像技术与Dixon技术

化学位移成像（chemical shift imaging）也称同相位/反相位成像（in phase/out of phase）。水分子中氢质子的化学键是O-H键，脂肪分子中氢质子的化学键为C-H键，而且这两种结构中氢质子周围电子云分布不同，造成水分子中氢质子所感受到的磁场强度高于脂肪中的氢质子，进动频率稍快于脂肪中的氢质子，其差别约为3.5ppm（3.5/100万），相当于150Hz/T。这种进动频率的差异随着场强的增加而增大。

同相位和反相位是在指在某一像素中同时有脂肪和水两种物质。在射频脉冲激发后，脂肪和水的横向磁化矢量处于相同的位置，两者的相位相差为零。由于水质子进动频率比脂肪质子进动频率快，经过一段时间后，水分子质子的相位超前于脂肪质子半圈，也就是相位差180°，其宏观磁化矢量Mxy将抵消，此时采集的MRI信号是两种成分信号相减的差值，称之为反相位（out of phase或opposed phase）图像。再经过一段时间，水分子质子赶上脂肪质子，两种质子完全重叠，此时采集到的MRI信号由两种成分信号相加得到，称之为同相位（in phase）。

利用同相位和反相位的成像，还可以得到单独的脂肪信号或水信号图像，称为水脂分离成像，也称为Dixon技术（图3-1-18～图3-1-20）。以下公式简要说明其原理（I同为同相位的信号强度，I反为反相位的信号强度，W为单独水的成像，F为单独脂肪的成像）：

I同= W + F

I反=W−F

将上面两个等式相加再除以2，或者相减再除以2，可以得到以下公式：

W =（I同+I反）/2

F =（I同− I反）/2

肝脏比较容易发生脂肪浸润，肝脏局灶性病灶中出现脂肪的概率也较高，如肝细胞癌的脂肪变性、肝脏血管平滑肌脂肪瘤等。化学位移成像对于组织中含有少量脂质是非常敏感的，对于上述含脂病变的诊断与鉴别诊断具有很高的实用价值。同时含有脂肪和水的组织在反相位图像上信号明显衰减，其程度比一般的频率选择法抑脂技术还要大。例如某组织由80%的水和20%的脂肪构成，使用频率选择饱和法只能抑制20%的脂肪信号，不能抑制80%的水信号；而反相位图像除了抑制20%的脂肪信号，80%的水信号中也有20%被脂肪质子相抵消，最终只剩下60%的水信号。对于纯脂肪（如皮下脂肪层），反相位成像由于可抵消的信号很少，导致组织信号几乎没有衰减。

3．肝脏灌注成像

MRI灌注成像在中枢神经系统中已经广泛应用，与CT灌注相比，MRI灌注成像具有以下的优点：①没有电离辐射的损伤；②具有更高的时间分辨率；③MRI灌注不受碘油的影响，CT灌注受碘油的影响比较大；④对比剂剂量小，团注效果较好。

目前肝脏MRI灌注成像还存在较多难点，如空间分辨率和时间分辨率不易取得平衡，容易受呼吸、胃肠蠕动等运动和化学位移等伪影的干扰，灌注图像的质量不理想。再加上对比剂的精确定量等问题，所测得的数值和曲线有比较大的出入，使肝脏MRI灌注的研究还比较少。

4．磁共振波谱

磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）是可以能够无创性观察活体组织代谢及生化的技术。它的成像原理也遵循Larmor定律，即不同的具有奇数核子的原子核具有不同的旋磁比，在外加静磁场中其进动频率是不同的，如 ¹ H、 ³¹ P、 ¹³ C、 ⁷ Li、 ¹⁹ F、 ²³ Na等都可以产生MRS信号。

¹ H MRS对于肝脏局灶病变的鉴别诊断价值有待于进一步的研究。近年也有一些研究人员利用肝实质水峰和脂峰的相对改变来定量评价脂肪肝，1H MRS的影像指标与肝脏脂变细胞百分含量相关性好，尤其是肝细胞相对脂肪含量1（relative lipid content one，RLC1）可以在一定程度上区分有无脂肪肝，并能够对肝脏脂肪含量进行定量分析，甚至有文献报道代替有创的肝穿刺活检来对脂肪肝受检查者的病情监测、治疗前后的评估。

人在肝脏MRS中，研究相对比较多的是 ³¹ P，肝脏 ³¹ P谱主要有六个主要的波峰，即磷酸单酯（PME）、磷酸二酯（PDE）、无机磷（Pi）和三个三磷酸核苷（α-NTP、β-NTP、γ-NTP）峰。目前31P谱主要应用于慢性肝病以及肝脏肿瘤的评价，也能从机体的代谢及能量的病理生理改变中发现疾病的早期信息，在相关病症的基础研究、评估肿瘤治疗的反应及放疗后改变等方面具有广泛的应用前景，但是 ³¹ P MRS存在以下问题：首先 ³¹ P波谱需要特殊的硬件，比较难以普及，另外， ³¹ P的自然界的丰度比较低和采集技术的限制，目前 ³¹ P只能进行单个大体素采集。

5．磁敏感加权成像

磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）实际上是一个三维采集、完全流动补偿的，高分辨率的，薄层重建的T ₂ 加权梯度回波序列，可充分显示组织之间内在的磁敏感特性的差别，如显示静脉血、铁离子等的沉积。肝脏是具有双层血供的器官，其内富含静脉血，当肝实质发生变化时，其血流及病变局部的血液含量及走行必然发生改变，因此SWI对肝脏疾病的诊断具有一定的意义，明显提高了小静脉、微静脉血管畸形及胆管细胞癌、肝细胞癌、肝转移瘤静脉脉管系统及微量出血的检查率。

（四）磁共振胰胆管成像扫描序列

1．检查前准备

胆道内含有胆汁，胆汁内含有胆色素等成分，其MRI图像信号与水相接近。肝外胆管及胆囊周围含有脂肪，在T ₂ WI和增强扫描的T ₁ WI上可能会降低图像的对比度；左右肝管的走行呈左前右后的平面；胆总管中下段及胆囊与周围肠道关系密切，在磁共振胰胆管成像（magnetic resonance cholangiopan-creatography，MRCP）上可能会重叠在一起；MRCP检查容易受心脏搏动和呼吸的影响。因此，受检查者检查前必须空腹（禁食、禁水6小时以上），医护人员须训练患者屏气，使患者控制好呼吸，减少呼吸运动对胆道MRI成像的影响。

2．常规MRCP的检查方法

MRCP是一种非创伤性的评估检测胰胆管方法，对于显示、诊断胰胆管内的病变很有帮助。由于MRCP的序列属于重T ₂ 加权序列，除了静态水样成分是高信号，其他组织都是很低信号甚至没有信号，所以不能观察管壁及管腔外的结构改变，也就不能对管腔外的病变进行诊断。因此，胆道病变的检查不能仅依靠MRCP，还需进行常规的MRI平扫及动态增强扫描，才能全面地对病变的进行显示和准确诊断。MRCP检查时的扫描层面必须和目标胆管的走行相平行，这样才能够完整地显示病变。虽然MRCP重建图像能够很好地显示胆管的全貌，但是难以显示胆管内微小结构的改变，如小肿瘤、小结石等，而薄层的图像则能较好地观察微小病灶。由于胆管解剖结构的个体差异较大，MRCP定位必须根据横断面图像来确定。

MRCP的检查方式主要有三种方式：呼吸触发或屏气三维采集、二维连续无间断薄层扫描和二维厚层投射扫描。常用的序列有3D-TSE序列，SS-TSE序列（图3-1-21）。

3．胆道特殊MRI技术检查

排泌性MR胆管成像（secretory MR cholangiography，SMRC）需要注射某些肝特异性MRI对比剂，如Mn-DPDP（泰乐影）、Gd-BOPTA（莫迪司）或Gd-EOB-DTPA（普美显）等。此类对比剂经静脉注射一段时间后，部分药物被肝细胞摄取后排泄到胆道，通过降低胆汁的T ₁ 弛豫时间使胆道显影。常用的扫描序列为三维扰相梯度回波序列，具体扫描时间因药物而异。所得的薄层原始图像行MIP三维重建后可显示胆道结构的全貌（图3-1-22）。

（五）肝脏MRI检查质量控制

1．肝脏MRI检查的质量控制的注意事项

（1）图像清晰，对比度良好，窗宽窗位选择适合。

（2）每位受检查者必须保证有一个平面同时具有T ₁ WI和T ₂ WI图像（增强时也需要至少有一个相同层面的对照）。

（3）有病变时最好是做平扫加增强检查，增强扫描要动态增强扫描。

2．提高肝脏MRI检查质量

（1）了解肝脏的解剖结构和生理特点

1）肝脏与肺脏和心脏相比邻，容易受心脏、大血管搏动的影响和呼吸运动伪影的影响，导致图像质量下降。

2）肝脏的脂肪含量相对比较多，慢性肝脏疾病时，肝脏常常发生脂肪变性。

3）肝脏有双重血供，一方面给肝脏实质病变血管的分析带来困难，另一方面通过动态增强检查，准确的时相可以更好地得到更多的血流动力学的信息。

（2）肝脏MRI检查前的准备

1）肝脏MRI检查无需口服消化道对比剂，清晨禁食禁水空腹检查即可。

2）由于呼吸运动是影响肝脏MRI检查的重要因素之一，作肝脏MRI检查前，必须给受检查者作呼吸训练，让其能有效地控制呼吸。上腹部检查的呼吸训练主要有三种：吸气末屏气、呼吸末屏气及有节律性的平静呼吸。并且要提醒受检查者在呼吸配合的过程中，每次的吸气或呼气的程度要尽量保持一致，从而保持层面的一致性。

3）由于腹部检查需要受检查者在呼吸等多方面的配合，所花费的时间可能较长，因此必须让受检查者处于较舒服的检查体位。受检查者的体位一般采用仰卧位，双手置于头部两侧，如抬臂困难，可置于身体两侧。

4）线圈的选择一般采用腹部包绕式柔韧表面线圈、相控阵线圈或体部线圈，一般把线圈中心置于剑突下缘即可，线圈覆盖范围和扫描范围必须包括全肝脏。

（3）扫描时医生要注意的问题

1）根据受检查者的呼吸配合程度来设置磁共振扫描序列的具体参数。每位受检查者呼吸屏气的时间长短不一，某些受检查者屏气十几秒已经到达极限，此时扫描序列最好就设置在20秒以下。

2）观察受检查者在检查中的呼吸配合程度，适当调整受检查者的呼吸，以免受检查者在屏气过程中由于呼吸幅度大小不一，导致肝脏内病变位置不在同一层面内或者出现运动伪影。

3）检查过程中，医生发出呼吸指令时的语速和语气要平和。每次叮嘱受检查者屏气后，开始扫描前最好有一短暂的延迟，以确保受检查者已经按照指令处于屏气状态中。

二、肝胆特异性MRI对比剂检查的扫描序列

肝胆特异性MRI对比剂检查的扫描序列跟常规对比剂检查的扫描序列相比，平扫序列及动态增强扫描的序列两者相同，不同之处在于前者还需要进行肝胆特异性期和胆管期的3D扫描。常规的序列如下：

（一）平扫序列

平扫序列和本章第一节所述的一样，主要包括T ₁ WI和T ₂ WI。T ₁ WI序列主要有自旋回波、二维扰相梯度回波、三维扰相梯度回波等；T ₂ WI序列主要有HASTE、TSE等。各序列在本章第一节已经介绍。

（二）增强扫描序列

Gd-EOB-DTPA是顺磁性对比剂，在0.47T、pH 7、39℃的条件下的顺磁效应（即弛豫率，取决于对血浆中质子的自旋-晶格弛豫时间的影响）约为8.7L/（mmol·s），并且与磁场强度的相关性很小。在T ₁ 加权扫描时，钆离子诱导处于激发态的原子核，使其自旋-晶格弛豫时间缩短，信号强度增加，进而增强某些组织的图像对比度。在配置较高的1.5T或3.0T MRI扫描仪，上腹部增强扫描一般采用VIBE（或称THRIVE、LAVA）序列。此序列所含的快速采集的技术比较多，扫描时间很短，每个时相通常只需要数秒至二十几秒不等就可以进行整个全肝扫描。此序列的图像信噪比、对比度及空间分辨力会因具体扫描参数的选择而有所改变，但是完全能够满足临床诊断的需求。尤其是在肝脏的动态增强扫描中，VIBE等序列更能发挥出其时间分辨力较高的优势，为肝脏病变的检出和鉴别诊断提供更多的信息。

完成增强扫描动脉期、门静脉及过渡期的扫描后，还需进行肝胆特异性期（注射Gd-EOB-DTPA后10～20分钟）的3D扫描。如需进一步观察胆管的形态和排泄功能，则再进行胆管期（注射Gd-EOB-DTPA后40～50分钟）的3D扫描。

研究表明，注射Gd-EOB-DTPA后10～20分钟，肝细胞开始摄取Gd-EOB-DTPA，这种摄取由肝细胞膜上的有机阴离子转运多肽（organic anion-transporting polypeptides，OATP）介导，然后药物经由肝细胞排泄到胆道。也就是说，一般患者肝胆特异性期扫描最早可于注射Gd-EOB-DTPA后10分钟进行。但是，部分肝功能较差的受检查者，其肝细胞膜上表达的OATP减少，摄取Gd-EOB-DTPA的峰值时间延迟。由于扫描前不清楚受检查者的肝功能情况，笔者建议在注射Gd-EOB-DTPA后20分钟进行肝胆特异性期的扫描。此时绝大部分受检查者（包括肝硬化患者）肝细胞对Gd-EOB-DTPA摄取达到峰值，成像质量最佳，也最利于疾病的检出及诊断（图3-1-23）。

胆管期的扫描时间没有非常严格的要求。文献报道有较大的差异，其中有学者认为注射对比剂后20分钟扫描即可获得良好的胆管成像，大部分学者认为40～50分钟是胆管排泄Gd-EOB-DTPA的高峰，胆管期应延迟到注射对比剂后40～50分钟进行扫描。我们通过研究，比较了Gd-EOB-DTPA在肝胆特异性期（20分钟）与胆管期（40～50分钟）对胆管系统的MRI成像能力的差异，包括评价两期的胆总管、左右肝管、肝内二级胆管、胆囊管和胆囊的显像情况，并测量两期胆总管的信噪比（signal to noise ratio，SNR）。研究结果表明，Gd-EOB-DTPA增强磁共振胆管成像胆管期显示肝外胆管系统的能力优于肝胆特异性期，而肝内胆管系统的显示在两期无明显差异。因此，我们建议，为获得良好的Gd-EOB-DTPA增强胆管MRI图像，建议在注射对比剂后40～50分钟扫描，此时期胆管信号噪声比高，组织间信号对比度大，并能最大限度地反映胆管的排泄功能（图3-1-24）。

（三）特殊扫描序列

特殊扫描序列包括同反相位、DWI、SWI、PWI、MRS等，详见本章第一节。

三、肝胆特异性MRI对比剂检查的扫描方案及优化

扫描序列的选择、顺序及优化

1．Gd-EOB-DTPA对T ₂ WI序列的影响

Gd-EOB-DTPA是具有顺磁性高度水溶性的肝特异性MRI对比剂，和普通的钆类对比剂相比，Gd-EOB-DTPA具有很高的肝摄取和高T ₁ 弛豫效应，在注射对比剂后20分钟及更长的时间内肝实质都能显示明显的增强效果。和普通的钆类对比剂一样，Gd-EOB-DTPA既能缩短T ₁ 弛豫时间，又能缩短T ₂ 弛豫时间。T ₁ 弛豫时间缩短使得增强后T ₁ WI图像的信号强度升高，T ₂ 弛豫时间缩短意味着增强后T ₂ WI图像的信号强度降低。理论上，对比剂浓度较低时，T ₁ 缩短效应远较T ₂ 缩短效应明显，T ₂ WI图像在增强后信号强度略有降低；随着对比剂浓度的增高，T ₂ 缩短效应超过T ₁ 缩短效应，使T ₂ WI图像的信号强度下降。实际应用中使用的Gd-EOB-DTPA浓度较低，T ₁ 缩短效应远大于T ₂ 缩短效应。

普通钆类对比剂的T ₂ WI扫描一般在增强扫描前进行。Gd-EOB-DTPA的扫描程序与普通钆类对比剂相似，不同点主要在于前者增加了注射对比剂后20分钟的肝胆特异性期。这样，动态增强扫描与肝胆特异性期扫描间就留下了约十几分钟的“空闲”时间。此期间如果进行TSE、HASTE序列等T ₂ WI扫描，就缩短了整个肝脏平扫及增强扫描的检查时间。

根据文献报道和笔者所在医院的定量分析显示，注射对比剂后4分钟使用TSE序列进行T ₂ WI成像，肝实质及血管的信号强度稍高于增强扫描前用相同序列成像的相应结构的信号强度。可能的原因为Gd-EOB-DTPA缩短T ₁ 弛豫时间，在含有多个快速重聚焦脉冲的TSE序列中磁化传递饱和中快速恢复，TSE序列多回波引起的磁化传递效应使整个肝脏的信号降低，而含有钆类对比剂多的组织从磁化转移中恢复会更快，从而减少磁化传递（magnetization transfer，MT）效应引起的信号强度的丢失来增加信号强度。因此，笔者推测在注射对比剂之后，存在于血管和细胞外间隙的对比剂引起的T ₁ 弛豫时间缩短效应使肝实质及血管更快的从磁化转移效应中恢复，最终表现为信号强度增高。另一个增加信号强度的原因可能是肝实质及血管内对比剂直接缩短T ₁ 弛豫时间。TR时间小于5 000ms的多层T ₂ 加权图像通常含有部分T ₁ 权重，这可能解释了T ₂ 加权图像在注射对比剂后观察到的信号强化的原因。

另一方面，注射对比剂后20分钟时，肝细胞摄取的对比剂越来越多，T ₂ 缩短效应超过T ₁ 缩短效应。此时再使用TSE序列进行T ₂ WI成像，肝实质的信号强度则明显低于增强扫描前用相同序列成像的肝实质信号强度。

大部分肝脏病变不含有或仅含有极少量的正常肝细胞，肝胆特异性期病灶摄取Gd-EOB-DTPA的量也极少，所以肝脏病变在T ₂ WI图像中的信号强度相对比较稳定，增强前后的信号强度改变不大，不会影响放射科医师对病灶的诊断（图3-1-25～图3-1-28）。

综上所述，笔者认为Gd-EOB-DTPA增强磁共振检查中的T ₂ WI可在动态增强扫描后进行，既合理地利用了时间，又不影响对病变的诊断。

2．Gd-EOB-DTPA对T ₂ WI MRCP的影响

前面提到，使用Gd-EOB-DTPA磁共振检查时，T ₂ WI序列的可以在动态增强扫描和肝胆特异性期扫描之间进行。那么，T ₂ WI的MRCP序列是否也可以在注射对比剂之后进行？笔者所在医院在注射Gd-EOB-DTPA之前，注射后5分钟、10分钟、15分钟、20分钟时分别进行T ₂ WI MRCP检查，并测量各个时期胆管、胆囊、胆囊管和胰管的信号强度。结果显示注射对比剂后随着时间的延长，胆道系统各结构的信号强度不同程度地降低，甚至表现为无信号，以肝内胆管最为明显。由于对比剂不能进入胰管，胰管在各个时期的信号强度都相差不大。可能的原因为Gd-EOB-DTPA排泄入胆道，由于缩短胆汁的T ₂ 弛豫时间，使胆道系统各结构的T ₂ WI MRCP的信号强度降低；随着时间的增加，胆道内Gd-EOB-DTPA的浓度升高，胆道系统各结构的T ₂ WI MRCP的信号强度随之减低（图3-1-29～图3-1-32）。

增强后的T ₂ WI MRCP也有一定的临床应用价值，那就是对胰管的显示及其相关病变的诊断。增强扫描前的T ₂ WI MRCP由于胆管的影响，对胰管的评估尤其是胰头的显示较困难。注射Gd-EOB-DTPA一定时间后，越来越多的对比剂进入胆管系统，直至T ₂ WI MRCP的胆管表现为低信号甚至无信号，胰管因无对比剂进入在MRCP上始终表现为高信号，且不再受胆管重叠遮挡，显示良好（图3-1-33）。

综上所述，我们认为T ₂ WI MRCP扫描必须在Gd-EOB-DTPA增强扫描前实行，以便更好地显示胆管系统的全貌。

3．呼气末扫描或吸气末扫描对肝胆特异性期的影响

呼气末屏气扫描的优点：呼气末时，肝脏受双肺的压缩较少，肝脏体积较吸气末大，病变的轮廓更加清晰。受检查者在尽力呼气末时，横膈肌的位置每次都能基本保持一致，所以能获得很好的图像逐层性，病灶的位置也相对较固定（图3-1-34）。呼气末扫描的缺点：由于肝脏体积变大，扫描范围及扫描时间会有所增加，部分呼吸运动控制不好的受检查者更难配合检查。呼气末时肝脏最接近心脏，容易受心脏运动的影响出现运动伪影（伪影通常位于肝左叶）。有时肝脏上缘受到心脏的挤压而稍变形，此处如有小病灶则不易观察。呼气末屏气扫描的控制指令相对繁杂，受检查者常常因紧张而听不清楚指令或作出错误的配合。

吸气末屏气扫描的优点：患者吸气末屏气的持续时间较呼气末持久，更易配合。肝脏体积因双肺压缩而变小，扫描层数相应减少，扫描时间有所缩短。吸气末肝脏距离心脏较远，受心脏运动的影响较小，肝脏上缘受心脏挤压的程度也较小（图3-1-35）。吸气末屏气扫描的缺点：受检查者在呼吸配合过程中由于吸气幅度不能保持一致，常导致肝脏层面的位置改变，腹壁的位置也时高时低。由于肝脏体积变小，部分位于肝右叶的小病灶不易显示。

除了前面提到的T ₂ WI可以在注射Gd-EOB-DTPA后进行，国外研究亦指出DWI可在注药后进行。因此，完整的Gd-EOB-DTPA上腹部增强扫描序列、顺序及所需时间可参见图3-1-36，扫描仪器为西门子3.0T MRI。

扫描序列包括：T ₂ WI冠状位定位图、T ₁ WI FS、同反相位（Dixon）、VIBE动态增强扫描（6期）、静脉期、延迟期，T ₂ WI横断位、T ₂ WI FS、弥散加权（DWI）、肝胆特异性期3D扫描。

4．Gd-EOB-DTPA增强胆管成像

如果需要观察胆道系统的解剖结构及功能状态，笔者建议在注射Gd-EOB-DTPA后40～50分钟行增强胆管成像。Gd-EOB-DTPA经注射后约50%的药物经胆道排泄，降低胆汁T ₁ 弛豫时间，从而使胆道在T ₁ WI图像上呈现高信号。此时如果用VIBE等T ₁ WI序列薄层扫描，再将得到的薄层图像利用MIP等后处理方法进行三维重建，就能清楚显示胆道系统的结构。胆道成像时间选择在注药后40～50分钟（图3-1-37），比20分钟肝胆特异性期扫描时会获得更好的胆管成像质量（图3-1-38），一方面是因为文献报道胆道内对比剂信号强度在此时达到峰值，另一方面是肝胆特异性期和胆管期之间有20～30分钟的时间间隔，期间可以安排扫描时间在20分钟左右的另一受检查者进行检查，更合理地利用了时间。

Gd-EOB-DTPA增强胆管成像与常规T ₂ WI MRCP相比较，对一级胆管的显示，前者占优势；对于二级胆管的显示，两者能力相当；对三级或三级以上胆管的显示，后者占优势（图3-1-39、图3-1-40）。常规T ₂ WI MRCP只能显示胆管系统的解剖结构，Gd-EOB-DTPA增强胆管成像不仅能显示胆管形态，还能反映其功能，可以有效地区别胆道内和胆道外的病变，对胆囊炎、胆道梗阻、胆管损伤（如胆瘘）都能诊断，还能评估胆肠吻合术后胆管的功能，鉴别胆脂瘤和其他的病变，评估Oddi括约肌的功能等。

Gd-EOB-DTPA增强胆管成像也有一些不足之处。对比剂排泄到胆道系统中，不但能缩短T ₁ 弛豫时间，同时也能缩短T ₂ 弛豫时间。随着胆管内对比剂浓度的增加，其作用也增强，T ₁ WI图像中的胆管信号强度越高，T ₂ WI图像中的胆管信号强度越低，所以传统的T ₂ WI MRCP在注药后的信号会越来越低甚至信号缺失。其次，Gd-EOB-DTPA增强胆管成像不能显示胰管，对于胰头或胰管附近的囊性病变的鉴别诊断作用有限。再次，如果扫描时间较短而胆道系统对比剂充盈不够时，会出现类似充盈缺损的假象（假阳性）；对比剂过度充盈时又有可能遮盖原本的病变，而不表现为充盈缺损（假阴性）；肝功能严重不全或胆道系统完全梗阻时，对比剂摄取或排泄受阻，胆道成像受限。

尽管如此，Gd-EOB-DTPA增强胆管成像是一种无电离辐射非创伤性的检查，既能显示胆道系统的形态结构又能反映肝胆系统的分泌功能，和传统的T ₂ WI MRCP相结合，更能提高肝胆系统疾病的诊断和鉴别诊断。目前Gd-EOB-DTPA增强胆管成像的应用还处于探讨阶段，相信随着Gd-EOB-DTPA的广泛应用及重建方法的优化，Gd-EOB-DTPA增强胆管成像的研究会更深入更全面，应用也更广泛。

综上所述，笔者所在医院建议在上腹部平扫及增强扫描基础上进行Gd-EOB-DTPA增强胆管成像及T ₂ WI MRCP检查的总流程见图3-1-41。

5．翻转角对肝胆期成像的影响

笔者所在医院通过实验和临床实践发现，在Gd-EOB-DTPA增强扫描的肝胆特异性期使用较高的翻转角（35°左右）比系统默认的标准翻转角（10°左右）得出的图像对比度更高，病灶的边界显示更佳（图3-1-42～图3-1-45）。此外，在胆管期，使用较高翻转角的序列增加了胆道系统显示的清晰度（图3-1-46～图3-1-51），信噪比（signal to noise ratio，SNR）和对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR）都有很大的提高。但是，通过提高翻转角获得更大CNR的同时也增加了受检查者的能量沉积，表现为特异性吸收率（specific absorption ratio，SAR）的升高。当翻转角从10°升高到30°，SAR值增加了9倍（尽管可以通过增加射频脉冲的持续性而有所减缓）。SAR值的增加可以通过以下几种方法来抵消：增加重复时间TR，减少相位编码方向的矩阵，减少采集的层数，或者是采用分次采集。

四、磁共振快速采集技术

和其他影像的成像方式（如CT、超声等）相比，磁共振成像的优势在于可以提供良好的组织对比、功能成像、代谢信息等成像，但其最大的一个缺点就是检查过程中扫描时间过长。因此，快速成像一直是磁共振技术创新发展的要点之一，随着硬件和软件技术的进步和更新，尤其是在软件方面，磁共振的扫描成像速度也已经有了很大的改善。快速采集技术是当今磁共振发展的主流之一，合理地利用各种快速采集技术和成像方法，不但可以缩短患者的磁共振检查的总体时间，还可以大大提高磁共振图像的质量，提高磁共振图像质量的诊断的精确率。尤其是在腹部检查过程中，缩短扫描时间，既可以提高患者磁共振检查过程中的舒适度，还可以减少患者在检查过程中由于屏气能力不足或其他方面导致的呼吸运动伪影（表3-1-1）。

（一）磁共振硬件的磁共振快速采集技术的影响

1．主磁体对磁共振快速采集技术和图像成像的影响

我们都知道，在各方面条件都相同的前提下，磁共振的图像的信噪比和主磁场的场强成正比，也就是场强越高，则图像的信噪比也就越高。比如3.0T的磁共振机器与1.5T磁共振机器，在其他各方面的扫描条件都相同的话，3.0T磁共振机器扫描所得出来的图像的信噪比理论上是1.5T磁共振机器扫描出来的图像信噪比的2倍。而磁共振图像的信噪比与扫描过程中的激励次数的平方根成正比，也就是说各种扫描参数都相同的情况下，1.5T磁共振机器扫描两倍激励次数即是两倍的扫描时间得出来的图像信噪比，还是比3.0T磁共振机器扫描出来的图像信噪比要低。因此，运用高场强机器扫描出来的图像信噪比更高，高的信噪比也就意味着可以作出一部分的牺牲，可以运用更多的快速扫描技术来缩短时间，因为大多数的采集技术都是会降低磁共振图像的信噪比。所以我们的肝脏Gd-EOB-DTPA增强扫描都是在3.0T磁共振机器检查扫描。

2．磁共振梯度系统对快速采集技术的影响

梯度系统的性能与磁共振信号的采集速度有直接的关系，梯度系统的性能提高，能够大大加快磁共振信号的采集速度，特别是现在硬件的发展，梯度场的性能较以前有很大的提高。梯度系统的性能高低主要表现在梯度场的切换率和梯度场场强。梯度场的切换率越高，从梯度线圈通道到梯度场最大值所需要的爬升时间也就越短；梯度场场强越高，磁共振信号采集所需要的持续作用时间越短。所以，梯度系统性能的提高可以减少梯度场的爬升时间和持续作用时间，从而加快磁共振扫描信号的采集速度。

3．磁共振射频系统对快速采集技术的影响

射频系统对快速采集技术的影响主要有以下方面：

（1）磁共振射频脉冲系统功率对磁共振信号快速采集的影响：

射频系统的功率大小会影响磁共振信号采集的时间，尤其是射频放大器的功率。近年来新出的磁共振机器的射频放大器的功率都有所提高，射频线圈所发射的射频脉冲强度增加，射频脉冲所需要的持续时间缩短，因此加快了序列的扫描速度，提高了磁共振信号的采集效率。

（2）多通道相控阵圈的应用：

我们都知道，一般磁共振快速采集技术都会不同的程度降低图像的信噪比，而表面线圈特别是多通道相控阵线圈的应用则会大大提高磁共振图像的信噪比，这样也就可以牺牲更多的信噪比，来间接加快磁共振成像的速度。尤其是利用多通道相控阵线圈进行并行采集，更是可以把磁共振成像速度数倍地提高。

（二）并行采集技术应用

并行采集技术（parallel acquisition technique，PAT）是近几年应用于临床的磁共振快速采集新技术，大大加快了MRI的采集速度，随着多通道线圈被引入磁共振成像，不同的线圈单元不仅提高了信噪比，同时为并行采集技术的推出提供了最重要的技术支持。各个磁共振生产公司都普遍采用了并行采集技术，并且各有特点。其实并行采集早在1987年就有人提出这个概念，过了10年1997年随着空间谐调同步采集（simultaneous acquisition of spatial harmonics，SMASH）技术的提出，并行MRI技术才得以实现，并成为历史上第1个用于临床常规检查的并行采集技术，西门子现在GRAPPA（generalized autocalibrating partially paralled acquisition）就是此技术的改进。1998年由苏黎世大学开发的SENSE（Sensitivity Encoding敏感度编码），此技术在西门子和飞利浦上叫SENSE，在GE上叫ASSET。上述两种技术SMASH（空间谐调同步采集）与SENSE（敏感度编码），区别在于SMASH是在傅立叶变换前处理（频域），SENSE是在傅立叶变换后处理（图像域）。由于我们的肝脏Gd-EOB-DTPA增强扫描都是在西门子3.0T磁共振机器检查扫描，我们主要介绍西门子3.0T磁共振机器所采用的并行采集技术。

SENSE（敏感度编码）采用以图像为基础再结合线圈信息的重建方式，因此，由于噪音和运动伪影的干扰，SENSE敏感度探测的精准度问题一直存在，尤其是在小视野成像时图像易出现并采伪影。直到2002年，西门子的GRAPPA技术的出现把并行采集技术往前推进了一大步，基于K空间信号整合并结合线圈信息然后再重建图像。由此，在图像重建过程中不再需要非常详细的、精准的线圈校准，只需要提前采集一些K空间填充线即可进行自动校正并且这些数据可以用于后期图像重建，因此，也不会增加采集时间（图3-1-52、图3-1-53）。上面提及的因为伪影严重影响敏感度探测的问题，特别是在腹部成像、心脏成像以及单次激发平面回波成像在头颅和鼻窦的成像中的应用，通过GRAPPA自动校正的特性，可以实时保证线圈敏感度图的精准度，避免出现错误。此外，因为图像重建和图像联合属于分步骤完成，因此，GRAPPA可以有效改善图像质量，即使小视野成像也不会有卷积伪影，特别是在信噪比提升方面优势明显。因此现在我们常用的并行采集方法都是GRAPA技术。

并行采集技术的优点主要有：

（1）使用并行采集时，所需要采集的相位编码线减少，所以图像的采集时间缩短，根据加速因子的选择不同，成像的速度提高的倍数也不同。

（2）由于采集的时间加快，应用在动态增强或灌注扫描时，可以增加时间分辨率。

（3）使用并行采集后，在采集时间不变的情况下，可增加扫描次数，这样可以提高磁共振图像质量并减少运动伪影。

（4）使用并行采集，可以缩小回波链的回波间隙，从而提高图像质量。

（5）扫描DWI时，可以减少单次激发EPI序列的磁敏感伪影和提高图像质量。

并行采集技术的缺点主要降低信噪比。采用并行采集后，相位编码线减少，图像的信噪比降低。采用并行采集后的图像信噪比可以采用下面公式来表示：

SNRpat = SNR/g

SNR表示没有施加并行采集技术的图像信噪比；SNRpat表示采用并行采集技术的图像信噪比；R表示并行采集加速因子；g为几何因子，总是大于1，其大小主要受采集线圈的影响，利用子线圈的重叠可以缩小g。

2013年，西门子研发了鸡尾酒成像技术，CAIPIRINHA方法（Controlled Aliasing In Parallel Imaging Results IN Higher Acceleration），通过一种很好的方法改善混淆条件，实现了对这些要求和限制的部分克服。在数据采集中通过优化射频激发或梯度编码方案来充分使用接收阵列的线圈编码能力。CAIPIRINHA鸡尾酒成像技术可以同时从2个空间维度进行并行采集，并通过改变相位编码采集策略，混叠效应被有效转移，接收线圈矩阵可以被更加有效地利用，减小g因子，从而大大提高图像质量（图3-1-54）。有医学中心比较CAIPIRINHA和GRAPPA在腹部成像方面应用的区别，最终得出：320 × 175分辨率条件下，扫描时间从21秒降至9秒，可以有效缩短患者腹部扫描屏气时间。随着技术进一步升级，目前采用该技术可以实现5秒/期的肝脏快速动态扫描，而挑战极大的冠状位肝脏同反相位扫描也只需要12秒钟时间。首次实现了图像质量和扫描速度的结合。

对于给定的加速因子（这里R = 4），所有可能的采样方案可以用R采样位置填充的R × R单元晶格表示。在ky（Ry）方向的低采样率可以通过在行ky和列kz方向以变量Δ位移得到多种模式，其中Δ从0到Rz − 1之间变化，Rz = R/Ry。没有发生位移的采样模式（Δ = 0）就是标准2D SENSE采集，其他采样位置标记的所有模式为2D-CAIPIRINHA类型采集。

近年来，西门子全新发布了一款超高时间、空间分辨率的多期动态成像技术TWIST-VIBE，TWISTVIBE包括快速并行成像技术（CAIPIRINHA鸡尾酒技术）、时间分辨交叉随机轨迹成像技术（TWIST）和水脂分离技术（Dixon）联合VIBE序列组成的新型超快速灌注成像技术。CAIPIRINHA、DIXON、TWIST、VIBE四个核心技术，简称为CDT-VIBE，并实现了2秒一期的动态增强成像。CAIPIRINHA技术是一种全新的并行采集容积数据重建算法，其数据采集策略可有效地利用相控阵线圈来提高并行重建效率，获取高SNR图像。TWIST作为部分K空间的采集技术，通过减少K空间采样点提高时间分辨率。Dixon是以减影为基础的脂肪抑制方法，将不同扫描时间采集得到的正、反相位图像相加减，从而获得水、脂完全分离图。由于Dixon技术对B0场的磁场不均匀性不敏感，即使在3.0T超高场强环境下仍可获得均匀的脂肪抑制图像，对肝脏等富脂肪组织的成像效果更好。这3种技术联合VIBE序列组成CDT-VIBE序列，可实现超快速肝脏动脉灌注成像，时间分辨力高达2.1s，空间分辨力1.2mm × 1.2mm × 3.0mm，图像质量明显提高，可精准诊断微小病灶，目前主要用于诊断腹腔实质脏器、乳腺及前列腺的小病灶，缩短扫描时间，减少运动伪影，提高图像的质量（图3-1-55～图3-1-59）。

西门子的GRASP（Golden-angle RAdial Sparse Parallel）技术：该技术集成西门子StarVIBE与TWISTVIBE的优势。在信号采集上采用了黄金角分布的放射状连续采集（continuous golden angle StarVIBE scan），在自由呼吸的状态下最大程度的降低呼吸运动带来的伪影。Star VIBE技术，其取代传统的笛卡尔采集方式，使用放射状K空间填充的方式采集信号，优点是：每条采集线都通过K空间中心，消除了相位编码容易被呼吸运动影响的问题，从而实现自由呼吸扫描；同时，即使在欠采样的条件下，放射状采集也能尽可能多的收集K空间中心的信息，提高成像信噪比，也为利用压缩感知进行图像重建打下良好的基础。在继承了Star VIBE优点的同时，GRASP还将黄金角分布的采集方式加以应用，即：相邻施加的K空间线的夹角为111.24°（180°× golden ratio）。这个灵感来源于大自然中花瓣的分布（图3-1-60），所有花瓣都按照黄金角排列，互不重合，这样采集的最大益处是即使将扫描时间无限延长，也没有两条K空间的线是重合的，从而达到最大程度获得K空间信息的目的，同时也满足了压缩感知随机亚采样的要求。GRASP在图像重建上采用了压缩感知所运用的迭代式的L1正则化算法，有效去除了K空间欠采样带来的放射状伪影。并且独创的采用回顾式重建的模式，用户可以选择任意时间分辨率进行图像的后期重建。这是由于所采集的符合黄金角分布的K空间线在几何位置上是互不重合的，可将任意数量的相邻K空间线组合起来重建图像，从根本上杜绝了错过首次强化信息的可能。利用GRASP技术在自由呼吸状态下得到的肝脏DCE图像。扫描后利用55条K空间线重建动态增强数据，对应的时间分辨率为8.8秒，空间分辨率为1.5 × 1.5 × 3 mm。

西门子与多家研发机构研发出了首个具有专利权的同时多层成像技术Simultaneous Multi-slice（SMS）。SMS采用多频带宽技术，CAIPIRINHA和GRAPPA依然是其主要核心技术。与此同时，Powercore和Tim4G等硬件方面的提升也提高了SMS激发的精确度和重建效果。SMS可以有效降低TR时间，实现更快速扫描；也可以再相同TR情况下，同时激发更多层数。SMS被率先应用于神经系统弥散成像和功能成像，随后被应用于腹部、盆腔和乳腺等部位的弥散成像。

（三）减少相位编码线的采集

磁共振成像的采集时间与相位编码线的多少成正比，采集的相位编码线越少，磁共振图像采集所需要的时间也就越少。减少相位编码线数目有好多种方法：

1．直接减少相位编码步级

在其他成像参数不变的前提下，相位编码的步级数与成像时间成正比，因此直接减少成像相位编码步级可以成比例地缩短扫描时间。例如矩阵320（相位编码）× 320（频率编码）的图像为例，如果矩阵改为160（相位编码）× 256（频率编码），相位编码步级由320变成160，扫描检查时间缩短一半；但是相位编码方向的空间分辨率比原来降低1倍；图像信噪比比原来增加 。

2．减少扫描次数

重复次数是指每一个相位编码步级所需要重复采集的次数。减少重复扫描次数后，图像的采集时间成比例缩短，图像信噪比会有所减低，图像的信噪比与所采集磁共振的相位编码步级总数的平方根成正比。

3．部分K空间技术

K空间在相位编码方向上呈现镜像对称的特性，既然是对称的，理论上我们只需要采集K空间一半多一点的相位编码线就已经足够了，其余的K空间未采集的相位编码线就根据K空间在相位编码方向的对称性去模拟填充重建，从而得出整个相位编码线。为什么说要采集K空间时要多于一半的K空间，因为填充K空间中心的相位编码线决定图像的对比，这一部分相位编码线不能完全依靠数学模拟去填充，而需要真实采集后填充，这个非常重要。

4．矩形视野技术

在临床检查过程中，有些检查部位在横断上两个方向的径线不一样，就例如我们腹部检查时，一般都是前后径要明显小于左右径，如果采用正方形的视野进行磁共振扫描采集的话，那么实际上在前后方向上相当一部分的相位编码采集的区域为体外的空气，这样又增加扫描时间，明显是一种浪费，如果我们选择前后方向为相位编码方向，而把相位编码的范围缩小，则在保证空间分辨率不变的前提下，所需要采集的相位编码线减少，图像的采集时间也就可以比例缩短。

（四）多层采集技术

一般来说采集一个多层面的磁共振图像，如果采用单层采集技术，即采完一层图像的所有回波再采集下一层，这样的话，整个图像采集就会需要很长的时间。我们都知道TR的时间远远要长于TE时间，每一次射频脉冲激发相应的回波，并且已经采集完毕后，还会有很长的时间剩余，我们可以利用多余的时间去激发下一层面并采集一个回波，然后激发采集第三个层面，一直可以把剩余的时间用完。这个就是多层采集技术。

（五）缩短重复时间

无论是二维还是三维图像，缩短重复时间（TR）都会缩短扫描时间。以下技术都可以缩短TR从而减少扫描时间：

1．直接减少TR。

2．利用梯度回波技术，减少TR。

3．扫描序列种缩短TE，在扫描层数不变的时候，可以减少TR。

4．缩短回波间隙，也可以减少TR。

5．在回波链采集完后利用−90°脉冲加快组织纵向磁化矢量的回复也可以减少TR。

即使一些磁共振扫描机器没有CAIPIRINHA鸡尾酒成像技术或TWIST-VIBE序列，我们利用普通的VIBE序列进行动态增强扫描，再结合减少相位编码线的采集、多层采集技术等上述各种的快速扫描技术来增加肝脏动态增强的扫描速度，也可以7～8秒完成一次上腹部扫描。因此注射对比剂后13～15秒后，令被检查者一次屏气20～24秒，可以扫描3次上腹部，就可以获得动脉早期、中期、晚期3个动脉期时相图像（图3-1-61～图3-1-63）。

（六）压缩感知的应用

在其他条件固定的情况下（场强、温度、设备性能），磁共振图像的信噪比SNR、空间分辨率、扫描时间这三者是相互制约，相互牵制的。在没有压缩感知技术之前，我们如果想要加快扫描速度，我们可以用的方法也有很多，如上述我们提到的：增加并行采集因子、降低图像空间分辨率、减少扫描层数……这些方法或许能够加快扫描，但是并不是很完全，有的方法会牺牲图像空间分辨率，有的方法会牺牲图像信噪比，有的方法会牺牲图像信息（比如减少层数），最麻烦的是有的甚至会带来伪影。我们临床最常用的提高扫描速度的方法主要是采用并行采集技术，通过加大并行采集因子，提高扫描速度。目前我们临床扫描中，几乎每个序列都会使用并行采集，这也是我们最常用的加速方法。但是有时候，使用不当或者盲目加大因子，会导致产生并行采集相关伪影。并行采集用得过多，加速太狠，会导致相关的图像模糊，SENSE伪影等，影响诊断。这个时候时间没有节约，反而由于图像不理想，重新扫描一次，反而得不偿失。

和传统的并行采集技术不同，压缩感知技术也可以大幅度提高扫描速度，但是不会产生如上面所示的诸多并行采集相关伪影。使用压缩感知技术提高扫描速度，图像的信噪不是不变的，信噪比也是会降低的，正如我前面所说的，目前还没有一种技术能够不牺牲任何图像质量保证大幅度提高扫描速度。不过，压缩感知因子增大，图像的信噪比下降并不是很明显，是我们可以接受的，甚至很多图像，肉眼无法分辨是否使用了压缩感知。使用了压缩感知技术，可以显著提高扫描速度，而且图像质量变化不大。虽然很多时候，我看图都无法识别到底哪个图是使用了压缩感知，但是任何一种加速技术，都不可能保证完全不牺牲信噪比获得加速。压缩感知同样是这样，即使加速后信噪比下降幅度再小，它也会引起图像信噪比的下降。

压缩感知（compressed sensing，CS），名字的含义其实就是在采集信号的同时完成对信号的压缩，可以理解为仅仅采集压缩后的信号。压缩感知技术用于磁共振成像的三要素：

1．稀疏性指的是图像中包含的信息多少，图像细节越丰富则稀疏性越低。稀疏性越高，则图像的压缩率越高，能加速的潜力越大。在磁共振成像中，血管，MRCP等图像的稀疏性通常高于常规T ₁ 、T ₂ 结构像，具有较高的加速潜力较高。动态增强成像也具有更高的稀疏性，如心脏电影，及DCE多期增强图像，这是因为动态图像不同时间点上的信号之间差异较小，相邻两期图像相减的差图通常只有局部有信号。

2．不相干性，对于传统的快速成像，易产生各种图像伪影。如K空间中心填充方法，图像细节丢失，无法恢复；而并行成像，即隔行欠采图像，在背景区域易出现一个鬼影，而且鬼影的信号与真实信号接近，难以通过信号强度来区分两者。不相干欠采样是压缩感知提出的新型采集方法，使欠采样的伪影无规则散布在图像中，同样具有不相干性，这也为伪影信号的去除创造了条件。相比于传统的扫描，不相干欠采样的数据量明显减少，实现了扫描速度的大幅度提升。

3．非线性重建，在我们对图像进行稀疏转化和不相干欠采样后，有用的信息与“噪音”则可以通过阈值的设立而明显区分开来，从而将噪音消除。但还有一些较小的图像细节信号强度可能接近伪影信号水平，为了恢复这部分信号，伪影去除还需要使用非线性迭代重建，一方面保证原始实际采集的K空间信号不变，另一方面确保图像中伪影噪声尽可能多地去除，迭代反复进行重建，直到两方面都达到最大化，才会结束。因此，非线性迭代重建保证了重建图像与原始图像的一致性，并平衡图像的一致性和伪影去除效果。

压缩感知成像技术在磁共振领域的应用，解决了之前并行采集技术的一些局限性。尤其是对于心脏和体部等动态成像来说，压缩感知技术只采集成像必需的成分，速度更快，其图像分辨率也达到了空前高的水平。压缩感知成像中信噪比SNR与压缩率和稀疏性的匹配以及重建算法息息相关，针对不同的身体部位和不同的应用，序列及算法的优化对压缩感知最终的信噪比、成像效果至关重要。而到目前为止，压缩感知技术的验证仅仅局限于少数部位和少数临床应用，它的广泛应用还需要进一步对其他的可靠性，可重复性，以及与其他成像“金标准”的对比。目前，压缩感知在磁共振的绝大多数领域，都还是作为一个活跃的研究课题出现。能否称之为真正的压缩感知，需要看它是否真正使用了压缩感知的原理，颠覆性的提高10倍以上扫描速度，是否实际解决了临床遇到的问题。压缩感知技术才能真正具备临床应用价值，造福于患者。