FIESTA序列扫描参数优化在胎羊中的应用研究
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【摘要】目的:优化快速稳态进动采集序列(FIESTA)扫描序列的参数，取得高质量的图像，便于MRI在人类胎儿扫描中的应用。方法:对2只胎羊行FIESTA序列扫描，变化各种扫描参数，比较不同参数下图像质量的差异。比较总结出相对理想的扫描参数。结果:总结得出相对理想的扫描参数为 TR：3.8ms，TE：1.4ms，层厚：7mm，间隔：1mm，矩阵：224×224，采集次数：2次。结论:通过胎羊动物模型，所取得的比较理想的扫描参数，能更好地运用于人类胎儿，将对诊断胎儿各种病变诊断有重要作用。
【关键词】胎羊；MRI；快速类T2W序列；扫描参数
Scan parameters optimization of FIESTA sequence in the application study of fetal sheep
【Abstract】 Objective In order to enhance the image qualities, optimize scan parameters of FIESTA sequence were studied through fetal sheep for better use of fetal MRI in human. Materials and Methods Two fetal sheep were scanned by different parameters of FIESTA. Compared their specific absorption rate (SAR), imaging definition. Better parameters summarized after the study. Results The better parameters of FIESTA were TR：3.8ms，TE：1.4ms，thickness:7mm，gap：1mm，matrix：224×224，NEX：2.Conclusion The optimization parameters of FIESTA sequence will do better for human fetus and be important for diagnosing fetal abnormalities.
【Key Words】 fetal sheep; MRI ; T2W; scan parameter
【中图分类号】R714.5【文献标识码】B【文章编号】1008-6455(2011)08-0102-02
1 FIESTA序列扫描参数优化在胎羊中的应用研究
国内外文献中较多胎儿MRI相关报道，多采用单次激发快速自旋回波序列SSFSE或半傅立叶采集单次激发快速自旋回波HASTE进行扫描[1-4]。很少有关于快速类T2W序列快速稳态进动采集序列FIESTA(fast-imaging employing steady-state acquisition)的研究。本研究在2只胎羊中建立动物模型，进行FIESTA序列不同参数扫描，比较各自SAR值、图像质量，旨在探索相对理想的FIESTA扫描序列参数。
2 材料与方法
2.1 研究对象：胎羊1：孕135天，重35 KG，多胎。胎羊2：孕90天，重25KG，单胎。
2.2 材料：氯胺酮2ml/支，4支。GE signa 1.5T超导型MRI扫描仪，8通道心脏线圈。
2.3 研究方法：用氯胺酮对胎羊进行肌注麻醉。羊足先进。扫描参数见表1， 2。扫描所用翻转角度(45度)及带宽(125Hz/pixel)相同。
表1 胎羊1 FIESTA序列不同参数扫描
表2 胎羊2 FIESTA序列不同参数扫描
3 结果
从胎羊1(图1)图像比较后得出比较理想的扫描参数为：TR：3.6ms，TE：1.0ms，矩阵：224×224，NEX：2次，层厚：7mm，间隔1mm。
胎羊2扫描参数基于胎羊1总结的相对理想参数，TR/TE略作改变。所用其它参数与胎羊1相同。产后未见胎羊有皮肤灼伤，也未见图像中有明显运动伪影。(图2)
胎羊2单胎妊娠图像清晰度较胎羊1多胎妊娠好。比较清晰显示胎羊颅脑、两肺、心脏、肝脏、胃、肠腔、肢体等结构。冠状面图像边缘产生一些条状伪影，考虑为磁场不均匀所致。
4 讨论
FIESTA是一种类T2W快速成像、完全平衡的稳定相干成像脉冲序列，旨在非常短的TR时间内生成具有高信噪比(SNR)的图像。其单层图像采集时间在1秒以内，整个检查几十秒就可完成，极少产生胎动伪影。孕妇不需要服用镇静剂，就可获得高质量图像。图像软组织与液体之间具有最佳的对比度；减少重复时间，使运动伪影降至最低；内在的液流补偿，可将因血流引起的伪影最小化。其图像优良对比度的产生依赖组织内的“自由水”，包括脑组织、脊髓周围的蛛网膜下腔间隙，脑室系统，胎儿胸腹腔脏器结构在脑脊液、羊水等的衬托下显示很清晰[5]。
特异性吸收率(The Specific Absorption Rate,SAR)，指单位质量的对象吸收的射频能量(瓦/千克)。在进行MRI扫描时患者信息区中输入正确的患者体重，就不会超出SAR限值。SAR水平是以目前与安全有关的科学文献为依据的[6]。由于射频脉冲引起的热量在体表最大，在体内中心处接近0，加之胎儿位于羊水保护之中，未见有MRI损伤胎儿皮肤的报道。通过本组胎羊研究后表明SAR值变化与TR/TE时间变化有关。运用适当的TR/TE，相对小的矩阵、翻转角度，既能得到高SNR图像，又使SAR值较小，无胎动伪影。
NEX是指给定采集中相位编码步骤重复的次数。增加NEX值可使分辨率的提高。FIESTA序列可采用大于1次的NEX，NEX越大，扫描时间越长。FOV越小，清晰度越高。但过小会出现卷褶伪影。层厚越薄，分辨率越好，对于细微结构如胎脑显示越好，但如果小于3mm会导致SNR减低[7]。FIESTA序列对磁场的不均匀性较敏感，在组织界面质子密度相差较大的区域，特别是在气体和其他组织分界处，容易形成伪影[8]。本研究中部分图像边缘也出现磁场不均匀所致的条状伪影。故每次扫描前要自动均场。
从本组对胎羊扫描后总结相对理想的FIESTA参数能比较清晰地显示胎羊各脏器解剖及母羊子宫、胎盘等附属结构。建立胎羊动物模型是为了总结得到高SNR的图像，更好地为人类胎儿运用，缩短扫描时间 ......
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