在临床MRI查中，为了消除脂肪信号的干扰，病变强化的需要抑或判断病变是否含有脂肪成分等原因，常常需要抑制脂肪信号，这种序列我们常称之为脂肪抑制序列。

脂肪抑制的方法有很多，其效果和临床用途也各不相同，各有利弊，无法简单的判定哪种最好。

在MRI序列中对于脂肪的抑制其实关键就是脂肪信号与水信号的分离，水脂分离的方法主要基于以下三种：

1. 化学位移（Chemical Shift）：利用水脂共振频率的不同；

2. 脂肪短T1特性：脂肪在T1WI呈高信号，而水为低信号；

3. 联合应用（Hybrid Techniques）：化学位移+短T1特性

一、化学位移法

1. 正反相位成像（In-Phase/Out-of-Phase Imaging）

该成像是根据水和脂肪在外磁场的作用下，共振频率不一样，质子间的相位不一致，在不同的回波时间可获得 不同相位差的影像这一基本原理而开发的脂肪抑制序列。

当脂肪质子和水质子处于同一体素中时，由于它们有不同的共振频率，在初始激发后，这些质子间随着时间变化相位亦发生变化，但在激励后的瞬间，脂肪质子和水质子处在同一相位，即它们之间的相位差为零，而水质子比脂肪质子进动频率快，经过数毫秒后，两者之间的相位差变为180°，再经过数毫秒后，相对于脂肪质子，水质子完成360°的旋转，它们又处于同相位，因此通过选择适当的回波时间，可在水和脂肪质子宏观磁化矢量相位一致或相位反向时采集回波信号。

严格意义上讲，反相位成像技术实际上不是一种真正意义上的脂肪抑制技术，但它包含的信息可以帮助有经验的医生有效地区分水和脂肪。

2. Dixon技术

Dixon法是由Dixon提出，其基本原理与Opposed-phase法相似，分别采集水和脂肪质子的In Phase和Opposed-phase两种回波信号，两种不同相位的信号通过运算，去除脂肪信号，产生一幅纯水质子的影像，从而达到脂肪抑制的目的。

图 1 Dixon序列扫描结果会生成上述四幅图像

3. CHESS（CHEmical Shift Selective）/（Fat-Sat）脂肪饱和

脂肪饱和方法是目前最为常用的压脂方法，是一种射频频率选择性脂肪抑制技术。它的基本原理是利用脂肪和水共振频率的微小差异，通过调节激励脉冲的频率和带宽，有选择地使脂肪处于饱和状态，脂肪质子不产生信号，从而得到只含水质子信号的影像。

序列开始时，先对所选择的层面用共振频率与脂肪相同的90°射频脉冲(饱和脉冲)进行激励，使脂肪的宏观磁化矢量翻转至横向(XOY)平面，在激励脉冲之后，立即施加一个扰相(相位破坏)梯度脉冲，破坏脂肪信号的相位一致性，紧接着施加成像脉冲。由于回波信号采集与饱和脉冲之间时间很短(

4. 水激励（Water Excitation）

和前面Dixon一样，水激励法利用的还是水和脂肪中相移的周期性，即选择性的激励水中的氢质子。

施加一组时间间隔为T（T=1/2(W水—W脂)），幅度为1：1的RF脉冲。

第一个脉冲，使水和脂肪中的氢质子同相位：翻转角为θ，使水和脂肪中的氢质子的磁矩翻转至XY平面，而后磁矩发生相散。

第二个脉冲，使脂肪的磁矩翻转至纵平面：第一个脉冲后，隔时间T，作用第二个RF，翻转角为—θ，由于此RF只能对脂肪中的质子翻转至纵平面，对水中的质子无影响，所以图像中只有水中质子信号的信息。

图 2 水激励技术的原理图

二、脂肪短T1特性

STIR （Short inversion-Time Inversion Recovery ，短TI翻转恢复）序列抑制脂肪信号的基础是脂肪和水的T 1值不同，脂肪具有明显的短T1效应。

当重复时间(TR)足够长时，宏观磁化矢量将经历一个从-Mo到0，再从0到Mo的变化过程，由于脂肪组织的T 1值比水短，纵向磁化比水恢复要快，如果信号读取在脂肪组织的弛豫曲线过零点时进行， 则脂肪对纵向磁化矢量没有贡献，无法在数据采集时产生信号，所以用短反转时间TI（反转时间）反转恢复序列可以抑制脂肪信号。

TI是影响脂肪抑制效果的关键参数，当TR比T1足够长时，只要取TI=0.69T1即可去除脂肪信号。我们知道组织T1值与磁场强度有关，同样抑制脂肪信号的最佳TI也与磁场强度有关，在磁场强度为1.5T时，最佳TI约为140~170ms，1.0T时为130~160ms，0.3T时为90~110ms。

需要注意的是STIR压脂序列中T1接近于脂肪短T1的组织的信号也会被抑制掉，如高铁血红蛋白、黑色素等，因此该序列也无法应用在强化扫描。

图 3 STIR压脂原理图

三、联合应用法（Hybrid Techniques）

1. SPIR (Spectral Presaturation with Inversion Recovery)

2. SPAIR (Spectral Attenuated Inversion Recovery)

两种压脂技术均是采用了脂肪饱和（CHESS）+STIR技术，两者不同的是SPAIR同时增加了一个180°的绝热脉冲，让这种脂肪抑制方法对于B1场，即射频场的均匀性不敏感。两种压脂方法均对B0场均匀性较为敏感。

图 4 SPAIR压脂技术的原理图

图 5 常见压脂序列的总结

总结要点

1. CHESS是目前最常用的压脂技术，利用水脂化学位移差异的原理，只适用于高场（＞1.5T）MRI；

2. STIR应用较广，利用脂肪短T1特性，与脂肪T1信号接近的短T1信号均被抑制，因此无法应用在强化扫描；

3. SPIR≈CHESS+STIR，可以应用在强化扫描，低场强（＜0.3T）MRI无法应用。

编辑 | 巩涛

责任编辑 | 黄蓓蓓

参考资料

1. http://mriquestions.com/best-method.html

2. Del Grande F, Santini F, Herzka DA, et al. Fat-suppression techniques for 3-T MR imaging of the musculoskeletal system. RadioGraphics 2014; 34:217-233. (Good recent review, focused on the musculoskeletal system).    

3. Horger W. Fat suppression in the abdomen. MAGNETOM Flash 2007;3:114-119. (Good overview of multiple techniques, obviously focused exclusively on Siemens' products).

4. https://wenku.baidu.com/view/f7aa4dd26f1aff00bed51ec4.html?re=view

5. http://www.xctmr.com/tech/mri/2009-07-26/7649.html

6. http://www.mrihome.com/article-46-1.html