SSFSE和FIESTA序列在胎儿MR成像中的对比研究

王建伟，王敏，张廉良，孙涛

南京医科大学第一附属医院 放射科，江苏 南京 210029

SSFSE和FIESTA序列在胎儿MR成像中的对比研究

王建伟，王敏，张廉良，孙涛

南京医科大学第一附属医院 放射科，江苏 南京 210029

目的 探讨并比较单次激发快速自旋回波（SSFSE）序列和快速稳态进动采集（FIESTA）序列在胎儿MR成像中的临床应用价值。方法 对28例胎儿行SSFSE和FIESTA扫描，观察并比较两种扫描序列下胎儿各主要脏器解剖结构的MR表现。结果 SSFSE和FIESTA均能清晰显示胎儿各主要脏器的解剖结构，SSFSE的对比度优于FIESTA，而FIESTA对于细微结构的显示有优势。结论SSFSE和FIESTA均能够清晰显示胎儿各脏器的解剖结构，两者各具优势，在临床应用中可根据需要进行选择。

磁共振扫描仪；MR成像；单次激发快速自旋回波序列；快速稳态进动采集序列

目前超声是胎儿产前检查的首选影像学手段，具有快速、经济、操作方便等优势，但易受胎位、羊水量以及孕妇体型等因素影响。相对于超声检查，MR具有不受胎位、孕妇体型、羊水量、含气器官和骨骼等影响的优点，且MR的软组织分辨率较高，扫描野大，可以多平面成像，序列多样，可以提供更丰富的诊断信息。因此，随着MR快速成像技术的发展，MR作为超声检查的重要补充，越来越多地应用于胎儿的产前检查。目前常用于胎儿的快速成像序列主要有单次激发快速自旋回波（Single Shot Fast Spin Echo，SSFSE）序列和快速稳态进动采集（Fast Imaging Employing Steady State Acquisition，FIESTA）序列。本文对28例胎儿进行SSFSE和FIESTA扫描，观察并比较了两种扫描序列下胎儿各主要脏器解剖结构的MR表现，报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选择2013年6月～2014年10月于我院放射科进行检查的孕妇28例，年龄21～37岁，均为单胎，胎龄23～38周。所有孕妇均进行磁共振检查，并签署知情同意书。

1.2 检查方法

采用GE Signa HDx 1.5T超导型磁共振扫描仪及4通道体部线圈进行磁共振扫描。孕妇采取仰卧位，足先进。选择SSFSE和FIESTA序列对胎儿行矢状位、轴位和冠状位扫描。扫描参数如下：①SSFSE：TR 1800 ms，TE 80 ms，带宽31.25 Hz，扫描野42 cm×42 cm，层厚5 mm；②FIESTA：TR 3.6 ms，TE 1.7 ms，带宽83.33 Hz，扫描野42 cm×42 cm，层厚5 mm，扫描层数视扫描范围而定。

1.3 图像分析

由2位资深放射科医师对图像进行诊断，分析并比较两种扫描序列下胎儿各主要脏器解剖结构的MR表现。

2 结果

SSFSE和FIESTA均能清晰显示胎儿脑实质的结构，孕23周时即可显示大脑的3层结构，主要表现为：脑室旁的生发层为低信号，中间白质为中等稍高信号，外侧皮质为低信号。经比较，灰白质对比度方面，SSFSE优于FIESTA；而FIESTA的分辨率高于SSFSE，对于后颅窝等部位细微结构的显示优于SSFSE（图1）。SSFSE和FIESTA对于脑室和脑沟的显示并无明显差异，均可以显示脑室、脑沟随着胎龄增加而变化的发育过程。矢状位可以清晰显示胎儿胼胝体、延髓、小脑等的脑中线结构以及脊髓全貌，在此位置不仅可以对颅后窝进行测量，还能观察中脑、脑桥以及小脑等结构有无异常。

图1 同一例胎儿头颅SSFSE序列和FIESTA序列图像

胎儿的肺和支气管在SSFSE和FIESTA上均呈中等稍高信号。SSFSE扫描图像中，肺内大血管和心脏由于血液的流空效应表现为极低信号甚至无信号，与肺的信号形成良好对比，可以清晰显示心腔的轮廓，心肌表现为心腔周边薄薄的一层低信号结构。在纵膈上半部分，胸腺表现为类圆形中等低信号软组织影，在冠状位的显示尤为清晰。FIESTA扫描图像中，肺内大血管和心脏内的血液表现为稍高信号，心肌的低信号与心腔内血液的信号形成良好对比（图2）。

肝和脾在SSFSE和FIESTA上显示为低信号，分别居于腹腔两侧，由膈肌与肺膈肌分隔。SSFSE扫描图像中，肝脏内部大血管表现为低信号，与肝脏低信号背景对比并不明显。FIESTA扫描图像中，胆道和肝血管系统均显示为高信号，在肝脏低信号的衬托下，结构显示更为清晰。两个序列相比，SSFSE上的肝脏信号较FIESTA更低。胎儿的胃肠道因为羊水和胎粪而显示为腹腔的混杂信号。在SSFSE扫描图像中，肾脏显示为中等椭圆形信号，位于脊椎两侧，中间的肾盂等集合系统显示为高信号，SSFSE上的肾盂与肾实质对比度优于FIESTA。胎儿的四肢在SSFSE和FIESTA上表现为低信号，肌肉为低信号，骨骼为稍高信号，FIESTA对肌肉和骨骼显示的组织层次较SSFSE丰富（图2）。

图2 胎儿胸腹部以及骨骼肌肉SSFSE序列和FIESTA序列图像

3 讨论

3.1 SSFSE和FIESTA的原理和特点

SSFSE属于自旋回波序列的衍生序列，在90°激励脉冲后面采用连续的聚焦脉冲（一般为180°或略小于180°的脉冲）来采集K空间所需要的全部回波信号。SSFSE具有成像速度快（仅需数秒即可成像）、对运动伪影不敏感等优点，SSFSE的TR时间特别长，得到的是重T2加权图像，除了水之外，其他组织信号衰减严重，对于含水组织的信号强度有增强作用。胎儿组织成分含水较多，因此SSFSE比较适合胎儿的检查。当然，SSFSE也有其缺点：由于序列的回波链很长，导致图像的模糊效应明显，软组织信号过于衰减，软组织的信噪比较低，脂肪信号增加，比吸收率（Speci fi c Absorption Rate，SAR）增加。

FIESTA序列是超快速梯度回波序列，其原理为：分别在3个编码梯度场的相反方向上施加场强和大小与编码梯度场一致的梯度场，从而使得质子的纵向磁化矢量达到平衡。FIESTA序列采用很短的TR，因此成像速度很快，时间分辨率高，对运动伪影不敏感，图像几乎不受胎动的影响。与SSFSE相反的是，FIESTA的TR时间很短，TE也很短（一般设置为TR的一半），得到的图像为T2/T1比率加权图像，图像的特点为：由于液体的TR时间很长，因此T2/T1比值大，液体信号很高，图像的信噪比高。FIESTA可以无间隔扫描，薄层重建图像，这点对于胎儿细微结构的显示有一定的优势。但是，由于软组织之间T2/T1比值的差异很小，导致FIESTA图像的软组织对比度差；另外，FIESTA对磁不均匀敏感，容易形成磁敏感伪影。

3.2 胎儿主要系统在两者之中的表现

胎儿脑组织的结构在孕20～22周后就已经基本形成[1-3]。本组病例中，孕23～38周的胎儿脑实质结构在SSFSE和FIESTA序列上均能够清晰显示。SSFSE和FIESTA均属于类T2W I序列，液体组织在两种图像上的信号强度均较高，因此脑室系统以及蛛网膜下腔等含有脑脊液的组织在两种序列中均表现为高信号。在脑实质的显示方面，两者均能够显示胎儿的3层结构，均表现为脑实质的中间层为高信号，皮质和生发层为低信号。有文献报道，中间层含水较多，因此在T2W I上表现为高信号。皮质和生发层含细胞较多，因此在T2W I上表现为低信号[3]。SSFSE序列中，含水较多的中间层信号更高，含水较少的皮质和生发层信号衰减更多[4]，因此SSFSE脑实质3层结构的对比较FIESTA更明显。

SSFSE和FIESTA扫描可以显示胎儿整体的全貌。胎儿的肺部和支气管处于非呼吸状态，因充满羊水和肺泡分泌物而在SSFSE和FIESTA扫描图像中表现为中等稍高信号[5]。FIESTA扫描图像中，心脏和大血管内的血流为稍高信号。因血流具有流空效应，所以心腔和大血管内的血流在SSFSE上表现为极低信号甚至无信号，周围的心肌信号略高于心腔，在中等信号的肺组织对比下，可以清晰显示心脏和大血管的轮廓，在先心病等疾病的显示中有一定优势。

肝脾腹部实质器官在SSFSE和FIESTA上均显示为低信号，含有胆汁的胆道系统在SSFSE和FIESTA上表现为高信号。相较于FIESTA而言，SSFSE序列中肝脾的信号更低，显示效果不如FIESTA。胃由于羊水的吸入而在左上腹呈现类圆形高信号，肠道由于胎粪等复杂成分而显示为混杂信号。本研究认为，对于含有液体的胆道系统、门静脉系统以及含羊水的胃泡和肠道，FIESTA的液体/软组织对比要优于SSFSE。Shen等[6]研究认为，对于蠕动的胃肠道系统，FIESTA的优势更为明显。

两者对于泌尿系统的显示并无明显差异，SSFSE对含水的集合系统与肾实质的对比更为明显。而对于骨骼肌肉系统，FIESTA显示的组织层次较SSFSE更多，可以提供更丰富的诊断信息。

4 结论

综上所述，SSFSE和FIESTA都是快速扫描序列，对胎动伪影不敏感；都是类T2图像，对于含水组织的显示较佳。FIESTA为T2/T1比率加权图像，可以进行无间隔扫描，信噪比高，分辨率高，显示的软组织层次更丰富，对于胎儿细微结构的显示有优势。SSFSE为重T2加权图像，含水组织信号更高，软组织信号更低，两者之间的对比度优于FIESTA[7-8]，但显示的软组织层次不如FIESTA丰富，两者各具优势，在临床应用中可以根据需要进行选择。

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[3]严陈晨,朱斌,茹彤.正常胎脑发育磁共振成像表现的研究进展[J].医学研究生学报,2011,24（5）：533-537.

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Comparative Study of the Single Shot Fast Spin Echo Sequence and the Fast Imaging Emp loying Steady State Acquisition Sequence in Fetal MR Imaging

WANG Jian-w ei, WANG M in, ZHANG Lian-liang, SUN Tao
Departm ent o f Radio logy, the First A ffiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029, China

Objective To investigate and compare the effectiveness of clinical application of the single shot fast spin echo（SSFSE）sequence and the fast imaging employing steady state acquisition（FIESTA）sequence in fetal MR imaging.Methods Altogether 28 fetuses underwent SSFSE and FIESTA scanning.The anatomy of the fetal organs on the MR images of the two sequences were observed and compared.Results The anatomy of the fetal organs was displayed clearly with both sequences.The contrast of the SSFSE was better than that of FIESTA.In contrast, FIESTA had the advantage to display the fi ne structures.Conclusion Both SSFSE and FIESTA could display the anatomy of fetuses clearly.These two sequences should be selected accordingly in the clinical application.

magnetic resonance scanners；magnetic resonance imaging；single shot fast spin echo sequence；fast imaging employing steady state acquisition sequence

R445.2

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.12.017

1674-1633（2015）12-0063-03

2015-02-14

2015-08-27

江苏高校优势学科建设工程资助项目（JX10231801）。

王敏，博士，主治医师。

本文作者：王建伟，主管技师，主要从事MR成像技术研究。

通讯作者邮箱：wangmin_mail@126.com