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回波平面成像（echo planar imaging，EPI）是目前为止最快速的磁共振成像方法。它在脑和心脏快速成像、心脏电影、磁共振血管造影、脑功能MRI（包括脑功能活动、脑灌注和脑弥散MRI）等方面得到广泛应用。EPI以其瞬时成像能力及较好的图像质量，为MRI在临床中的应用带来了新的前景 ［4］ 。
它通常可在30ms内采集完成一幅完整图像，每秒可获取30幅图像，因此可以观察运动器官，甚至不需要门控就可清晰显示心脏的动态图像。EPI技术早在20世纪70年代就被提出。但是由于EPI技术对梯度系统要求很高，如梯度爬升速度快、切换率高、强度大，在当时不能满足这些要求，因此在很长时间内限制了它的应用与发展。随着硬件技术的快速发展，回波平面成像技术已经在很多商用磁共振成像设备中配备，使得磁共振成像设备的成像速度提高。由于回波平面成像速度极快，故它在心血管运动、血流显示、弥散、灌注等需要快速成像方面应用价值很大。
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。
严格地说回波平面成像并不是成像序列，而是一种利用大量梯度回波进行K空间快填充的成像技术。EPI序列在一个TR周期内使用回波链产生大量的回波来快速填充K空间，产生回波的方式类似于标准的梯度回波序列。这种填充或读出技术可以跟自旋回波或梯度回波基础序列相结合，利用两者产生的信号源来进行快速成像，所以有SE-EPI和GRE-EPI。而且这些序列还可以与其他脉冲技术结合，成为诸如弥散加权成像的基础。
如图2-8-1，从序列开始部分看，EPI序列就像标准自旋回波（也可以是梯度回波）。EPI序列与快速自旋回波序列的差异是EPI在读数场方向（ Gx ）使用振荡梯度场，相位编码梯度场以尖头脉冲（Blip）形式出现。相位编码码梯度场从一个方向至反方向逐步变化。这个过程一直进行，直到扫完整个K空间。
EPI序列可以使用多个梯度回波在一次激发内完成K空间的填充，也可以分作多次激发，组合起来完成K空间填充。前者被称为Single-Shot，后者被称为Multi-Shot。
单次激发EPI 成像中，单个的射频脉冲激励后，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T 2 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EPI为克服单次激发 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，将单次激发采样改为多次激发采样，将K空间数据分成两次或更多次采集。如两次激发后各采集K空间的一半，两次采集的数据线互相嵌插，或每次采集部分数据（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。
图2-8-1 SE的EPI成像序列
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 T 1 、T 2 对比。EPI 所得到的图像及其对比主要决定于预脉冲序列 ［4］ 。如果预脉冲序列是反转恢复序列，则所得到的 EPI图像具有T 1 加权特性；预脉冲为单个90°射频脉冲则得到自由感应衰减EPI 图像；预脉冲为梯度回波序列则得到的 GRE-EPI 图像具有T 2 * WI特性。
（幸浩洋）