EPI 的基本原理

EPI 为梯度回波的一种特殊形式，它利用快速反向梯度在单个弛豫时间（reiaxation time，TR）内产生一系列梯度回波并对其分别相位编码，填充到相应的 k 空间，实现断面成像。

EPI分类

根据激励次数，EPI可分为单次激发和多次激发 EPI。

单次激发（singie-shot）EPI 成像中，单个的射频（radio freguency，RF）脉冲激励后，由相位编码调制的MRI 信号被强大的频率编码梯度扰相（spoiled），频率编码梯度每反转一次相位周期编码随之增加一次，频率编码梯度的快速切换产生一梯度回波链（echo train），它包含不同的频率及相位信息，对应着 k 空间的每一个点，经线形或非线形采样后转换成一幅 MRI 图像。由于 MRI 信号衰减决定于组织 T2弛豫时间，而且 MR 信号的测量还受到运动和磁敏感伪影等因素的影响，因而数据采集必须在30 ~ 100ms 内完成，这就决定了一幅 EPI 图像的成像时间。

多次激发（muiti-shot）EPI：单次激发 EPI 存在信号强度低，空间分辨力差，视野受限及磁敏感伪影明显等缺点，如果将原始数据分成两次或更多次采集，则可明显克服上述缺点。其方法之一是“镶嵌（mosaic）”成像：两次激发后各采集 k 空间的一半，两次采集的数据线互相嵌插。另一种方法称为节段性（segmented）EPI，每次采集部分数据（如8 ~ 32 线），所有数据被相互内插后重建图像。内插的方法是在 k 空间内，第二次激发的第一个回波的数据线紧邻第一次激发的第一个回波的数据线，这样可尽量减少信号强度的波动。多次激发 EPI 对梯度系统的幅值和切换率要求相对较低，但多次激发 EPI 成像时间相对延长。

EPI序列

EPI 可广泛结合众多的技术并应用不同的预脉冲得到不同程度 T1、T2 对比。EPI 所得到的图像及其对比主要决定于预脉冲序列。如果预脉冲序列是反转恢复序列，则所得到的 EPI 图像具有

T1 加权特性；预脉冲为单个 90 射频脉冲则得到自由感应衰减（free induction decay，FID）EPI 图像；预脉冲为梯度回波（gradient echo，GRE）序列则得到的 GRE-EPI 图像具有T2*WI特性， 常用于实时电影成像和磁共振血管成像及磁敏感性依赖增强扫描成像；如果预脉冲是自旋回波（spin echo，SE）序列，则得到的 SE-EPI 图像具有 T2WI 特性，其 k 空间的中心由自旋回波信号填充，为最常用的 EPI 序列。

EPI技术的应用

脑部成像

目前，脑EPI图像在空间分辨力及SNR方面已接近传统的MRI。在多发性硬化，多次激发EPI发现大病灶的数目与标准SE序列相当，并能发现大多数小病灶尽管如此，脑EPI最重要的应用在于弥散和灌注成像。

心脏成像

常规MRI在心脏方面的成像有一定局限性，目前多用于主动脉夹层及心包疾病的诊断，EPI的运用大大扩展了心脏成像的应用范围，尤其是对缺血性心脏病及心功能的评价。

腹部

弥散成像通过其反映的不同细胞结构可鉴别实性肿瘤，通过其表现出的不同粘液成分可确定囊性病灶的性质，可检测出实体组织中的弥漫性小病灶，它还可通过质子密度、T1、T2 值、弥散分数等定性及动态分析病变性质。随着技术的进步，弥散成像将会更为广泛的应用于腹部。

流动成像及EPI MRA

尽管EPI能凝固所有的生理运动，但由于其相对长的采集时间及流体速率的不同，致信号在相位上产生较大的差异，因而对流动敏感，很容易精确观察到液体中涡流的增加，也可观察慢的层流，EPI已用来研究心瓣膜疾病的层流，描述脑积水病人的脑脊液的层流及涡流。

胎儿成像