梯度回波

梯度回讯（gradient echo），是一种磁共振信号来源方式，利用到激发后的梯度磁场的极性反转，当两个极性对时间积分的面积相销时，回波则达到最高峰。使垂直主磁场的横平面上的磁化向量分量（简称“横磁向量”）重新靠拢的过程称为“聚焦”。

机制

在射频激发之后，热平衡态的磁化向量（磁向量）M₀部分或全部被翻转到垂直主磁场的横平面上，产生了自由感应衰减（FID）这种信号。若加上额外的梯度磁场第一叶$G_{1}\,$，其信号衰减会变得更快，因为外加梯度磁场的存在，使得不同位置的横磁向量又额外多了相位差异，这因素加了进来使得横磁向量的向量和更快变小，即造成信号强度。梯度回波的产生，是额外再加上一个与前者相反极性的梯度磁场第二叶$G_{2}\,$，其作用影响可以抵销掉$G_{1}\,$，随着时间抵销越来越多，当积分面积$\int G_{2}dt=-\int G_{1}dt$时，可以发现自旋信号强度达到最高峰。

整段过程信号慢慢回复，到达最高峰，再慢慢消逝；相对于自由感应衰减是一激发就出现的反应信号，其与激发当下隔了一段时间，像个回音（echo）一样，而其又来自于梯度反转，故称为“梯度回波”。

与自旋回波的比较

梯度回波与自旋回波相较，可以列出以下几个点：

• 顾名思义，梯度回波是利用梯度磁场反转方式达成聚焦；自旋回波（或更贴切的：射频回波）是利用射频脉冲达成聚焦。
• 若用操场上的跑者来比喻跑得有快有慢的自旋，精神上：
  • “自旋回波”采用的射频脉冲可以将快的跑者与慢的跑者所在位置互换，但跑的方向不变，则快的跑者渐渐会追上慢的跑者而靠拢在一起，成了回波的最高峰。
  • “梯度回波”采用的梯度磁场反转的方式，像是要求跑者在某个时间点反向跑，但此时因快而领先的跑者此时反而成了落后，慢的跑者反之；最后快的跑者追回慢的跑者而靠拢在一起，成了回波的最高峰。
• 对于由主磁场不均匀等因素造成的离共振：
  • 自旋回波的射频脉冲聚焦有能力将离共振造成的自旋信号丧失恢复。
  • 梯度回波则没有办法。因为梯度回波能聚焦的，是由梯度磁场的第一叶所造成的旋进速率有快有慢。因为此一外加梯度，使得同一个体素内的自旋会因位置不同而旋进速率不同，造成向量和变小而信号降低；给予极性相反的梯度第二叶不过是把第一叶的影响给打消，而能解除先前梯度第一叶的影响。但对于因主磁场不均匀造成旋进快慢而导致的失相与信号丧失，则无能为力。

其它含义

梯度回波也是一大类磁共振脉冲序列的总称，可称为“梯度回波磁共振脉冲序列”，包括了“终了横磁向量破坏型梯度回波造影”、“稳定态自由旋进造影”、“平衡梯度磁场稳定态自由旋进造影”三大类。一般狭义的“梯度回波磁共振脉冲序列”指的是“终了横磁向量破坏型梯度回波造影”。

此三大类商用名称列如下表：

商用磁共振脉冲序列名称

梯度回波磁共振脉冲序列
学界分类	终了横磁向量破坏类型 Spoiled Gradient Echo		(非平衡梯度磁场)稳定态自由旋进类型 Steady-State Free Precession		平衡梯度磁场稳定态自由旋进类型 Balanced Steady-State Free Precession (bSSFP)
	一般型	快速型 (磁化准备、极小角度激发、短TR)	类自由感应衰减型	类回波型
西门子公司	FLASH Fast Imaging using Low Angle Shot 利用小角度激发之快速造影	TurboFLASH Turbo FLASH 加快版FLASH	FISP Fast Imaging with Steady-state Precession 利用稳定态旋进之快速造影	PSIF Reversed FISP FISP反写	TrueFISP True FISP 真实FISP
通用电气	SPGR Spoiled GRASS 横磁向量破坏型GRASS	FastSPGR Fast SPGR 快速SPGR	GRASS Gradient Recall Acquisition using Steady States 利用稳定态之梯度回召取像	SSFP Steady State Free Precession 稳定态自由旋进	FIESTA Fast Imaging Employing Steady-state Acquisition 运用稳定态取像之快速造影
飞利浦公司	T1 FFE T1-weighted Fast Field Echo T1权重型快速场回波	TFE Turbo Field Echo 加快版场回波	FFE Fast Field Echo 快速场回波	T2-FFE T2-weighted Fast Field Echo T2权重型快速场回波	b-FFE Balanced Fast Field Echo 平衡型快速场回波

相关条目

• 核磁共振
• 磁共振造影
• 自由感应衰减
• 自旋回波

外部链接

• （英文）ReviseMRI.com -- Turbo Gradient Echo
• ［http://www.chinanmr.cn （页面存档备份，存于互联网档案馆） 核磁共振网］