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1、FLAIR技术原理及在中枢神经系统的临床应用作者：赵英 近年来MR技术发展突飞猛进,液体衰减反转恢复(fluidattenuatedinversionrecovery,FLAIR)技术就是其中之一。由Hajnal等在1992年首次报道并应用于临床,早期主要用于颅脑MR成像,随着影像技术的发展,FLAIR技术不断发展完善,成像时间越来越短,影像质量不断提高,使其更广泛地应用于临床各器官系统的检查。中枢神经系统组织成分较单纯,没有运动伪影,MRI检查最有优势,FLAIR进一步增加了病灶与正常组织的对比,提高了定量、定性诊断能力
2、。FLAIR成像基本原理FLAIR序列是一种特殊的IRSE序列,由180°-90°-180°三个脉冲组成。它利用一个180°反转脉冲使位于+Z轴上的各组织的纵向磁化矢量反转180°指向-Z轴方向,在此之后的一段时间内(即反转时间TI),各组织的磁化矢量按照各自的T1弛豫时间向+Z轴恢复,选择适当的TI时间,使脑脊液(cerebrospinalfluid,CSF)在+Z轴上的磁化矢量按T1曲线恢复到0时再施加90°RF脉冲,因为人体内其它组织和病灶的T1值明显短于CSF的T1值,当CSF在+Z轴上的磁化矢量达到0时,其它组织
3、和病灶的磁化矢量绝大部分已经恢复到+Z轴上,给予的90°脉冲可使恢复到+Z轴上的各磁化矢量向MXY轴上反转,而CSF没有磁化矢量被反转到MXY轴上,因而测不到CSF的信号。在最初的180°反转脉冲后可以选用不同长短的TE(回波时间)获得不同程度的T2W图像,所得图像既抑制了CSF高信号,消除其波动伪影和部分容积效应对周边病灶的干扰,长的TR、TE时间又增加了信噪比及病灶与正常组织的对比,使病灶得以突出显示。早期的FLAIR序列信号采集时间太长,相应伪影也较多,在一定程度上影响了它的临床应用。现广泛应用于中枢神经系统的是fa
4、stFLAIR(又称turboFLAIR)序列,它将FLAIR序列与TSE(truboSE)技术联合应用,可以在2～4min内采集18～24幅横断面图像。fastFLAIR序列与平面回波成像(echoplanarimaging,EPI)技术相结合,出现了EPFLAIR序列,有学者应用多次激发(multishot)EPFLAIR技术,全脑成像在120s完成;应用单次激发(singleshot)EPFLAIR技术,全脑成像仅用4s完成。EPFLAIR对微小病灶和早期不增强病灶很有帮助,如早期梗死、脱髓鞘、早期感染和外伤。与fa
5、stFLAIR相比,EPFLAIR几乎有相同的组织对比和CSF抑制,但也有研究表明,EPFLAIR影像质量不如fastFLAIR序列。EPFLAIR技术及其应用还需进一步探讨,但对于不合作的患者,EPFLAIR技术极短的成像时间是有很大帮助的。部分饱和FLAIR序列(PSFLAIR)、半傅立叶采集单次激发turboSE5技术与FLAIR序列结合的HASTEFLAIR序列等技术仅在初步探讨阶段,临床应用的报道尚少。FLAIR序列在颅脑中的应用FLAIR具有抑制在T2WI表现为高信号的CSF的作用,从而可以避免CSF产生的部分
6、容积效应及流动伪影的干扰,使脑表面、脑室旁及蛛网膜下腔等部位病灶能够清晰显示,而其它部位脑组织仍保持T2WI的特点,而且FLAIR使用较常规T2WI长得多的TE,使病变与周围背景组织的对比度显著提高,因而比T2WI显示病灶有更高的敏感性,对小病灶的检出更有效,被广泛应用于颅脑各类疾病包括缺血性病变、外伤、出血、肿瘤、白质病变的诊断。1.缺血性病变FLAIR序列根据缺血时间长短有不同表现,早期缺血组织水肿呈高信号,FLAIR较T2WI更为敏感,陈旧性梗死则显示为不均匀的信号强度,伴有因胶质增生变性形成的高信号区及由于软化、囊
7、变形成的低信号区。FLAIR可鉴别脑缺血的不同时期,并可检出更多病灶,显示病灶范围与T2WI相似,但病灶的轮廓更为清晰,内部结构与边缘情况均显示良好,病灶与正常脑组织的对比度更高。FLAIR对急性出血性脑梗死也很敏感。在显示脑组织深部皮层下、脑表面、半卵圆区、脑室旁病灶fastFLAIR较TSE更具优势,并且前者观察病变周围水肿极好。FLAIR序列对脑梗死分期、定量、定性诊断均起到很大作用。由于CSF波动的影响,FLAIR会使脑干梗死不能显示,在基底节区、后颅窝等处FLAIR亦不如TSE敏感。应用FLAIR序列还可鉴别腔隙
8、灶与血管周围腔隙(V-R腔隙),V-R腔隙为围绕血管壁与蛛网膜下腔相通的腔隙,较小,通常<5mm,且双侧对称,主要位于基底节下1/3及半卵圆中心,由于V-R腔隙所含为CSF,故FLAIR序列表现为低信号,而T2WI为高信号,属正常解剖结构。腔隙灶多较大且不对称,主要位于基底节上2/3,与CSF信号不相等
