液体衰减反转恢复的英文简称是FLAIR,是反转恢复序列的一种变型。T2 FLAIR序列的TI较长,通常为1 700~2 500 ms(与场强有关),能够有效抑制游离水或正常脑脊液的MR信号(图31),形成水抑制图像(抑水像),多用于脑部和脊髓成像,如显示多发硬化斑块、颅内胆脂瘤、蛛网膜下腔出血和脑膜炎等病变。有时,可以在注射钆对比剂后进行FLAIR增强扫描,观察病变的强化表现。但是,此时的强化对比机制并非T1值缩短,而是T2值改变。
图31 FLAIR序列中不同组织T1恢复曲线
脂肪恢复最快,脑脊液经过零点最慢。抑制脑脊液信号需要较长的TI时间
T2 FLAIR可以区分游离水与结合水。游离水又称自由水或纯水,主要见于脑室系统和蛛网膜下隙(脑脊液)。因其集中大量存在,且成分相对单一,故水分子可以快速而自由地运动。当游离水分子与亲水性的大分子物质(如蛋白质分子)结合后,常在蛋白质表面形成一个结合水层,这些水分子被称为结合水。正常脑组织和实性病变组织中的水分子多为结合水,而囊性病变中的水可以是游离水,也可以是结合水。结合的水分子不能自由移动,运动速度变慢。在常规T2WI,游离水与结合水均呈高信号。但是,在T2 FLAIR序列,游离水(如蛛网膜囊肿、VR间隙、脑组织梗死后形成的软化灶)呈低信号,而结合水(如含蛋白质的液体或囊肿、黏液性囊肿、出血性囊肿、胆脂瘤、蛛网膜下腔出血、实性病变)呈高信号。可见,T2 FLAIR能更清楚显示在常规T2WI被脑脊液高信号掩盖的病变,尤其在脑室周围、脑表面、蛛网膜下腔区域(图32),提高诊断的敏感性。
图32 FLAIR序列脑部成像效果展示
男性,47岁。脑囊虫病。间断性癫发作2年。A.脑顶部轴面FSE T2WI,脑实质内似见多处灶性高信号(箭);B.T2 FLAIR,高信号病灶清晰显示(箭);C.T1 FLAIR,病灶呈低信号(箭)或中等信号;D.增强扫描T1 FLAIR,脑表面与脑实质内可见多个环形强化病灶(箭)
实际上,组织中游离的水分子与结合的水分子并非恒定不变。在这2种状态的水分子中,氢可以彼此交换位置。施加一个偏离游离水共振频率(拉莫频率)的预饱和脉冲,就可以使部分共振频率较慢的蛋白质结合水处于饱和状态(产生背景组织信号被抑制的效果),同时,通过氢的运动和交换,一些被饱和的氢质子进入游离水分子之中,使得游离水的MR信号强度也有所降低,此即磁化传递(MT)。
在一些超高场强MRI系统,为提高组织对比度,在脑部成像时常以T1 FLAIR序列取代SE或FSE T1WI(图33)。相对于T2 FLAIR中扫描参数,T1 FLAIR序列中TI和TE均较短。以3.0 T为例,T2 FLAIR中,TR/TI/TE=9 502/2 375/147 ms,NEX=2,层厚=6 mm,AT=2∶14 s;而T1 FLAIR中,TR/TI/TE=2 306/960/22 ms,NEX=1,层厚=6 mm,AT=1∶59 s。
图33 两种对比度的脑部FLAIR图像
女性,51岁。桥本脑病。A.轴面T1 FLAIR,右侧额叶与双侧颞叶和枕叶脑实质内可见多发片状低信号病灶(箭头);B.同层面T2 FLAIR,脑实质内显示更大范围的片状高信号病灶
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