在临床扫描的绝大数场景中,采用脂肪抑制可以更好的获得组织间的对比,以提高对病灶的显示及检出。MRI成像中实现脂肪抑制的方式很多,可以通过某些序列来实现,也可通过某些技术实现,采用不同的脂肪抑制方式会取得不同的脂肪抑制效果。在实际的扫描中应根据不同的应用场景合理地选择其脂肪抑制方式来实现其临床目的。在众多的脂肪抑制方式中以短时反转脂肪抑制(STIR,Short Tau Inversion Recovery)的方式应用的最早,同时也是应用最为广泛的一类脂肪抑制方式。本文主要介绍STIR序列的相关应用及其注意事项。
实现脂肪抑制可基于组织的T1弛豫时间差异属性实现,也可基于组织的共振频率差异属性实现。在MRI成像中,一类即是在施加非选择性的180°反转脉冲后,利用组织的T1弛豫时间差异属性,等待其组织的纵向弛豫回零的时间点施加相应的激发脉冲从而实现对该组织的抑制。该类序列不但可以实现对脂肪的抑制,还可以对其它的指定物质进行抑制,如硅胶、白质、自由水等等,只要其物质纵向弛豫回零的时间点施加相应的激发脉冲即可实现,即需合理的选择其TI值(同时,与TR值也密切相关,这里默认TR足够长,组织的纵向磁化矢量能够足够恢复保证其信噪比)。临床扫描中这个TI时间需根据其组织的T1弛豫时间而定。
- 短TI值序列,如常用的STIR序列;长TI值序列,如FLAIR序列。
- TI值可以是一个,也可以是多个,如双反转序列,三反转序列。
- 场强不同,TI值不同。场强越大,TI值越长,大约为0.693*T1值。
- 基于该反转成像原理,可结合自旋回波或梯度回波使用。

在临床扫描中IR序列的应用较为广泛,可达到多种目的,如增加组织间对比、获得某种对比权重图像、抑制某种特定组织等。最常见的有基于组织的T1弛豫时间差异属性结合反转脉冲来实现对脂肪或自由水抑制。
STIR即是利用不同组织的回零的时间差异来实现其脂肪抑制的序列。由于脂肪的短T1弛豫属性,其回零时间较短,即称为短时反转脂肪抑制序列。STIR在临床扫描中能够得到广泛的应用原因在于有如下优势:
STIR 非选择性的180°反转脉冲的引入,使其对主磁场和射频场的均匀性不敏感。该特点也是STIR在临床应用中的最大优势所在。
- 应用范围广。可进行偏中心,大范围,解剖结构较为复杂部位更均匀的脂肪抑制。
- 特殊成像中背景的抑制,如全是DWI成像的脂肪抑制。
- 作为补充序列,鉴别局部区域的病灶及伪影。
- 对长T1长T2信号组织较为敏感,如水肿、大范围转移的显示。
- 改善金属植入物区域的成像效果,如减轻其几何变形、失真等。

STIR对于大范围、偏中心的扫描可取得较为稳定、均匀的压脂效果,常用于大FOV、偏中心、形态不规则部位等的扫描中。

STIR序列对长T1长T2信号较为敏感,常用于大范围的转移、骨髓水肿及含水丰富病变的扫描。

STIR可作为补充序列,鉴别局部区域的病灶及伪影,但不能作为其替代序列。
上图-上:频率选择法,局部压脂不均,伪影还是病变?
上图-下:STIR,脂肪抑制效果更为稳定、彻底。

上图-下:STIR,解剖结构较为复杂部位的更均匀的脂肪抑制效果,主要用于颈部、乳腺的扫描中。

采用多个180°反转脉冲的STIR序列+高带宽的信号采集方式可有效改善金属植入物导致的磁敏感伪影,减轻图像的几何失真与变形。
STIR对场强的依赖性小。
STIR无需区分水与脂肪的共振频率差异,其通过组织的T1弛豫时间差异来实现脂肪抑制,该压脂方式很容易在低、中、高场强中普及应用。

- 水与脂肪的共振频率差异随着场强的增高而增加,场强较低时很难将其区分开来。
- 在低场强的MRI扫描中采用频率选择法的脂肪抑制难以获得理想的压脂效果,而STIR不会面临此问题,所以STIR序列在低场强的MRI中得到广泛地应用。
- 但低场强的MRI中会面临信噪比的的问题。
STIR可应用于人体各部位的扫描且可获得更为稳定、均匀的脂肪抑制效果,我们在临床扫描中遇到压脂不理想时,往往都会第一时间想到STIR序列,总觉得STIR对于脂肪抑制是万能的。其实不然,虽然STIR的脂肪抑制非常“稳定”,但它在很多场景中并不“稳妥”,其在临床扫描中也会面临诸多的问题。
STIR非特异性的脂肪抑制方式
- 非选择性的180°脉冲反转的并非仅仅只有脂肪信号,同时在带宽不够宽时它也并不能保证将全部的脂肪信号被反转。
- 在给予激发脉冲时,水的信号并没有得到完全的恢复。
- TI时间点,回零的不仅仅只有脂肪,同时也并不是全部的脂肪都能回到零点。
- 在实现脂肪抑制的同时,部分水信号也会受到抑制。
也就是说STIR抑制的并不仅仅只是脂肪成分,还会抑制掉与脂肪T1弛豫时间相近的组织;同时STIR也不能完全的抑制全部的脂肪成分。

STIR抑制的并不仅仅只是脂肪成分,同时,STIR也不能完全的抑制全部的脂肪成分,脂肪成分能否被成功的抑制取决于该病变的的位置、成分组成及受周围环境的影响等。

- 在临床扫描中会发现一些组织、病变在采用STIR和频率选择法压脂图像上会表现截然不同的信号特征。
- 非特异性的STIR脂肪抑制方式,抑制的并不是只要脂肪信号,可能是与脂肪组织T1弛豫时间相近的组织信号,出血,黏液囊肿等等,如上图△,所以STIR不能作为增强序列。
- 在图像的解读中应注意到这一点,在诊断中应结合其它权重图像或其它压脂技术进行鉴别诊断。

STIR虽然在解剖结构较为复杂,易产生磁敏感伪影部位的扫描中可获得较好的压脂效果。但STIR在压脂的同时部分水中氢质子信号也会被抑制掉,所以STIR难以获得高信噪比的图像,大大地限制了其在高分辨率的扫描中的应用。
STIR序列扫描时间较长
- 施加反转脉冲后,需要等待TI时间,再进行激发。
- 需要足够长的TR值,保证纵向弛豫的恢复。
- 主磁场越高上述的TI与TR需要越长。
- 时间越长,引入伪影的几率就会越大。
- STIR需要采用较长的TR值,所以STIR只能获得T2、PD对比图像,不能获得T1对比图像。

如TR时间较短,部分组织纵向弛豫得不到完全的恢复,则其图像的对比度较差。所以在STIR成像中其TR值都比较长,长TR值则导致了扫描时间较长,在中高场强中尤为明显。
STIR虽然被广泛地应用于低、中、高场强的MRI扫描中,其应用的场景也非常的丰富,但它并不是万能的,在临床扫描中我们需认识到它的“能”与“不能”,才能更好的为我们临床服务。同时,STIR作为一类序列,而非广适性的脂肪抑制技术,且扫描时间长、获得的图像信噪比不高、非特异性的脂肪抑制等,它本身的特性也大大地限制了其在临床中的应用。
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