【基础操作】如果多快好省地进行呼吸门控序列扫描？

jazzwong 2016-08-15

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1什么是呼吸门控

如上图，这是一个典型的呼吸门控窗口。我的第一反应是这是啥玩意啊，这么多参数，都是干什么的？抓狂啊！

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呼吸门控选项卡中各参数含义？

整个呼吸周期被分为两大部分：一是触发窗，在此窗内，系统等待触发点到来，二是数据采样窗，也就是所谓的在尽可能呼吸最平稳的时候——呼气末进行数据采集，以期达到减小呼吸伪影之终极目的。下面详细讲解有关的4个参数。

# Resp Intervals（呼吸间隔）：有效TR使用的呼吸周期数目，主要配合扫描层数、呼吸频率进行选择。

Trigger Point（触发点）：吸气末到开始采集数据的时间点，用RR间期的百分比表示，一般选择20~30%，选取的原则就是使触发点（呼吸波形中的竖线）落于呼气末平台期的起始。

Trigger Window（触发窗）：停止数据采集到下一次触发点的时间，触发窗内系统不进行数据采集，一般是触发点的2倍。

Inter-Seq. Delay（序列间隔）：在一个RR内，扫描不同层面的间隔时间，一般选最小以节省时间。以10个回波链的FSE序列为例，假设呼吸频率为10，# Resp Intervals=1，TP= 20%，TW=40%，则数据采样窗为60%（约为6s×60%=3.6s=3600ms）。也就是说，要在3600ms时间内，采样10个回波。如果Inter-Seq. Delay选择minimum，则系统会选用minimum TE作为回波间隔，如果选用even spacing，则系统会把3600ms等分，即以3600ms/10=360ms作为回波间隔。一般建议Inter-Seq. Delay使用minimum。

下面对常用的呼吸门控序列设置进行逐一介绍

2RTr AX T2 fs FSE

正常情况下，所有序列都会有TR值设置选项，但是在呼吸触发的序列里面，是没有TR设置这个选项的（如上图）。这显然不符合磁共振成像原理！

小燕子

呼吸门控序列使用有效TR的概念，由呼吸间隔、呼吸频率决定。

打开Respiratory选项卡，其中有一个Effective TR=9000ms，这个值是怎么算出来的呢？我们注意到该患者Resp Rate=20，则一个呼吸周期为60s/20=3s；# Resp Intervals=3，所以TR计算方式为：# Resp Intervals × 呼吸周期=3×3s= 9000ms。此时最大扫描层数（Max # Slices）为27层，实际扫描层数（# Slices）为24层，我们的终极目的就是希望最大扫描层数大于等于实际扫描层数。

假定我们需要扫描24层，当Resp Rate小于15次时，我们可以尝试# Resp Intervals= 2。如上图，Resp Rate=14，# Resp Intervals = 2，此时有效TR时间为8571ms，最大扫描层数为26层，略大于时间需要层数，扫描时间2′26″。

假定我们需要扫描24层，当Resp Rate大于22次时，我们可以尝试# Resp Intervals ≥ 3。如上图，Resp Rate=24，# Resp Intervals = 4，此时有效TR时间为10000ms，最大扫描层数为28层，略大于时间需要层数，扫描时间2′50″。

无论如何，我们的工作就是，根据患者的呼吸频率，调节# Resp Intervals，以期达到最大扫描层数大于等于实际扫描层数的终极目的。

大师兄

如上图，如果患者呼吸频率（Resp Rate）为17次，最大扫描层数（Max # Slices）为33，远大于实际扫描层数（# Slices）为24层，扫描时间为3分钟，这简直就是浪费生命！

试图把呼吸间隔数（# Resp Intervals）修改为2时，结果系统不让保存。同时，下面错误提示窗口提示只能扫描22层。此时，有三种方式来协调层数之间的矛盾，其一，少扫两层；其二：手动修改Resp rate为16；其三，修改回波链大小，来协调层数与时间之间的不和谐（如下图）。

默认设置回波链（Echo Train Length，ETL）为16，此时最大扫描层数为33，实际需要扫描层数为24，扫描时间3分钟。此时我们可以尝试逐步增加ETL，以期达到降低扫描时间的目的。

如上图，当ETL=21时，最大层数与实际需要层数达到一致，扫描时间为2′18″，远低于3′。当我们逐步增加ETL时，要注意时间的跳变，也许前几次增加ETL，时间不会增减，但是到达临界值时，时间会出现跳变。只需要一次时间跳变即可。

3RTr AX T2 PROPELLER

Propeller界面与其它序列与其它序列有所不同，需要点击Graphic Rx右侧的X号，退到后台参数界面，才能更新呼吸频率。

进入参数界面后，点击summary，屏幕右侧点击UpdateRespRate，此时Resp Rate会自动更新为患者的真实呼吸频率。该患者的TR时间（TR = Num Resp Intervals × 呼吸周期）也随之变化，最终影响最大扫描层数（Max Slices /Acqs）。我们进行呼吸频率调节的目的有二：其一，减少运动伪影，这是最主要目的；其二，当Max slice/acqs大于等于total # slices时，可以起到缩短扫描时间的作用。

注意到一个现象，PROPELLER默认重聚焦脉冲翻转角为142°，此时最大层数为28层。但是我们可以尝试修改重聚焦脉冲翻转角为110°，此时同样扫描时间情况下最大扫描层数为42层，显然这时候我们可以减小Num Resp Intervals，从而达到整体快速缩短扫描时间的目的（如下图）。这种现象在3.0T上，尤为显著，1.5T修改这个参数可能影响不大。

4RTr AX DWI

如上图所示，DWI序列吸门控界面和FSE序列相比几乎完全一样，唯一不同的是DWI无法通过微调ETL达到修改扫描时间的目的。我们唯一能做的就是，小范围内手动修改resp rate，从而达到层数间的完全匹配。如上图所示，如果我们必须扫描24层，而患者呼吸频率为15次，则最大扫描层数为22层，而且屏幕闪现一堆乱七八糟的报错，让你无比烦躁，甚至想砸电脑，爆粗口。其实，完全没必要如此暴躁。只需手动修改呼吸频率为14次，就万事大吉了。