为什么要在 FSE 中使用减小的翻转角

快速（涡轮）自旋回波序列的一个主要限制是组织过度加热。这是其设计固有的高频率 180° 脉冲的直接结果。从RF脉冲能量沉积是与翻转角成正比，约4倍。因此，180° 脉冲沉积的能量是 90° 脉冲的4 倍。 

通过将 RF 翻转角从 180º 减小到 50º−150º 范围，可以显着减少热能沉积。但是这些较小的翻转角是否也会降低 MR 信号？答案是肯定的，但没有你想象的那么多。 

当 RF 翻转角减小到 180° 以下时，每个回波的磁化不再完全重新聚焦到横向平面中。相当一部分磁化沿纵向“存储”并通过 T1 弛豫机制重新生长。序列中每个连续的非 180° 脉冲继续将磁化分成更多的纵向和横向分量。来自这些存储的纵向分量的受激回波对 MR 信号的贡献越来越大。正是这些受激回波沿着多个额外的相干路径起作用，当翻转角减小时，可以获得比预期更高的信号。

对于一组都具有相同翻转角α  <180°的重聚焦脉冲 ，系统最初振荡但达到横向磁化的 稳态 (PSS)，其幅度减小了大约 sin( α/2 )的系数。因此，例如，如果使用 100° 而不是 180° 脉冲，FSE 信号将减少到 sin(50º) ≈ 其最大值的 77%。一旦建立，PSS 的水平可以通过沿 FSE 回波序列的过程改变翻转角来增加。这种技术被称为TRAPS（伪稳态之间的转换） ，如下所示。

减小翻转角 FSE 成像的三种变体。在第一种情况下，使用恒定的 100º 射频脉冲，在几次振荡后产生伪稳态。在第二个变体中，通过在序列中途将翻转角增加到 120º 来实现伪稳态之间的过渡。第三种变化从准备脉冲开始，然后是倾斜的翻转角。所得理论信号强度如下所示（忽略 T1 和 T2 效应）。

对减少翻转角方法的一些额外修改允许更高的平均信号和减少的能量沉积。PSS 的初始水平可以通过以一组 5-10 个准备或“启动”脉冲来催化过程开始序列来显着增加。另一种修改是沿回波序列线性地或正弦地使翻转角从低值到高值倾斜。当在序列早期使用最低翻转角时，很大一部分 (~80%) 的磁化强度仍沿纵轴存储。然后可以“利用”存储的磁化强度，以允许在回波序列的后面生成更强的信号。在最低阶相位编码步级时应用最大翻转角，因为这些决定了 MR 信号和基本图像对比度。

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