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[专栏]西门子磁共振参数卡简介之②Routine卡

 昵称42715024 2018-12-26

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西门子磁共振参数卡--系列

在日程的临床应用培训工作中,有非常多的操作技师和医生老师们都对磁共振成像参数的优化非常热心,但又感觉参数之间互相制约互相影响的特点使得参数优化变得非常困难。为了让大家伙了解各参数的意义及相互关系,接下来机哥将分章节以TSE 2D序列为例进行介绍。

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①全局参数

②Routine卡

③Contrast卡

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       上一章我们讲解了参数卡顶部的全局参数中各子项参数的意义及其注意事项。在全局参数中,各参数显示的是各项子参数卡的结果,并不能直接进行修改定义,例如体素是根据扫描视野FOV以及扫描矩阵Matrix及其层厚信息计算获得的,而PAT是根据是否开启并行采集决定的。下面的章节中,我们将介绍参数卡中的各个子参数卡,解释各参数的意义及其优化要点。在这一章中我们将介绍子参数卡的第一项Routine参数卡。

        所谓Routine卡,顾名思义就是常规参数卡,在该参数卡中包含的参数都是在日常临床中最经常使用的参数。在绝大部分的临床工作中,只需要修改Routine参数卡中的各参数就能实现临床功能。下面将以2D TSE序列为例讲解Routine参数卡各自参数的意义。

 Slice Group: 层组 

       该参数在大部分的检查扫描中都是为1,即扫描只使用一个相同角度相同方向的定位框。但是如果在一个检查序列中需要使用不同角度或者不同方向的定位框时就需要使用多层组的方式进行设置。设置的方式是在该参数的后面通过“+”“-”号实现。在临床应用中,进行脊柱椎间盘横断位扫描、手部指间关节的扫描或者多平面定位像等都需要使用多层组扫描。


Slices:层数

       在此位置的层数指的是当前层组的层数,如果层组为1时,此处的层数即该序列扫描的全部层数,当层组不为1时,此处的层数为当前层组的层数,该序列总的扫描层数为各层组对应层数的和。在参数优化时,可以通过增加或减少层数来达到增减扫描范围的目的。在当前TR允许的范围内增减层数不影响扫描时间,但是会影响特殊吸收率SAR。


Dist. factor:距离因子,或层间距

       该参数决定了层间距的大小,具体的算法是利用层厚乘以距离因子就是层间距,例如层厚为5mm,距离因子为30%,则层间距为5x30%=1.5mm。将鼠标移动到该参数附近,系统会显示以mm为单位的层间距。通过距离因子也可以调节扫描范围的大小,同时该参数也会影响层间干扰的发生。建议当RF type为Fast模式的时候,距离因子不小于30%以减轻层间误激发的发生。


Position:层组位置

        Position指的是当前层组中心位置与磁场中心点的位置关系,当两点的位置互相重合时该参数显示为Isocenter,当两点位置不重合时,该参数将显示为当前层组中心偏移磁场中心点的方向和距离,例如A10L20F5,即为层组中心点在磁场中心点的前部10mm,左侧20mm,足侧5mm。通过Position这个参数也可以通过参数的方式移动定位框的位置,例如扫完头部之后需要进行颈部扫描,就可以利用该参数将扫描的定位框往足侧移动120-150mm到颈部,前提是该序列使用的定位模式是ISO。


Orientation:层组方位

       Orientation指的是层组的扫描方位,在参数卡里默认可以选择的有Transversial, Sagittal,Coronal。当扫描的方位非标准方位时将以一定的角度进行显示,例如T>C(15)>S(3)的意思是扫描的主要方位是横断位,但是横断位偏冠状位15度,偏矢状位3度。


Phase encoding direction:相位编码方向

        该参数指的是当前层组施加相位编码梯度的方向。调节该参数能够起到消除卷褶伪影,减轻生理运动伪影的作用。例如进行盆腔横断位扫描时,我们可以选择AP或者RL作为相位编码方向,考虑到使用矩形FOV可以缩短扫描时间,则选用AP方向作为相位编码方向,但是呼吸运动和血管搏动导致的运动伪影也将出现在前后方向并叠加到图像上,这将导致图像的运动伪影非常严重。为了消除或者减轻运动伪影,可以将相位编码改为RL,并增加过采样防止出现卷褶伪影,这样就能将运动伪影的方向变为左右而不影响感兴趣区域的组织信号。选定了一个方向作为相位编码梯度,另外的一个方向自动变为频率编码梯度的方向。

       在该参数的后面有三个点“...”,通过点击这三个点可以改变相位编码梯度施加的方向,例如当选择AP作为相位编码方向时,点击三个点即可以设置相位编码方向与AP的角度,如设置为90度则变为RL,设置为180度则变为PA。这样的好处在于通过改变相位编码施加的顺序改变伪影发生的位置。例如在进行颅脑DWI成像时,使用AP作为相位编码方向,额窦存在空气的原因将导致弥散图像额叶区域变形严重,影响了额叶区域病变的诊断,通过将相位编码方式施加的顺序变换180度即PA方向,额叶区弥散变形的伪影将减轻,利于病变的诊断,但是该方式将导致枕叶区域的图像变形增加。


AutoAlign:自动对准

       自动对准的意义是在于不需要扫描技师定位,系统自动根据扫描获得的图像的解剖标志进行各扫描方位的定位,从而确保了扫描图像的一致性、稳定性

、重复性及不依赖技师的能力。目前西门子在全身多个部位实现了完全自动化、智能化定位扫描。此参数在这里将不做太多的介绍,我们将会在后续介绍AutoScan上重点介绍此参数。


Phase oversampling:层组相位过采样

        所谓相位过采样就是在相位编码的基础上增加更多的相位编码线以覆盖更大的扫描视野,但是该视野只进行信号采集,并不进行图像显示。相位过采样在定位框中以虚线的形式进行显示。通过相位过采样主要实现以下两个目的:1、通过增加相位过采样覆盖更大范围的相位编码方向的组织以达到去除卷褶伪影的目的;2、图像的信噪比与相位编码线的平方根成正比,所以增加相位过采样能够增加图像的信噪比。但是增加了相位过采样也将导致扫描时间延长。


FOV read:读出方向的FOV

       读出方向的FOV即是频率编码方向的FOV,该参数决定了扫描视野的大小,同时也决定了相位编码方向视野的大小和图像的分辨率。在进行参数优化时需要根据目标组织设定合适的扫描视野。扫描视野越大,图像的分辨率越低,扫描视野越小,可能覆盖不全扫描组织,并且图像的信噪比将降低。


FOV phase:相位FOV

       相位编码方向的FOV,该参数以百分比的形式进行显示,指的是相位编码方向的FOV等于读出FOV乘以该参数。通过缩小该参数将减小相位FOV的大小,形成矩形FOV;同时也减少了相位编码的采样数,缩短了扫描时间。


Slice Thickness:层厚

        层厚决定了图像在扫描方向上的厚度,增加层厚能够增加扫描的范围,图像的信噪比增加,但是由于容积效应的原因图像的分辨率下降;减小层厚将缩小扫描的范围,信噪比下降,但是能够增加图像的分辨率。在进行层厚参数修改时,同时也修改了层间距参数。


TR:重复时间

        TR为重复时间,关于该参数不同的序列有不同的意义,例如半傅里叶采集快速自旋回波HASTE是单次激发序列,理论TR为相邻两次激发的间隔时间。关于TR在不同序列上不同的释义,我们将在后续的文章中进行介绍。但是需要注意的是,修改TR将引起图像对比和信噪比的变化,同时也能影响扫描时间。


TE:回波时间

        TE为回波时间,是指从射频激发到采集回波的时间间隔。TE时间同样也影响图像的对比和信噪比,但是对扫描时间没有影响。在TSE序列中,参数卡中的TE指的是有效TE时间,即填充于K空间中心的回波时间。例如在进行骨肌系统T2W TSE成像时,参数TE的选择就非常重要,必须选择和骨头、肌肉T2值相近的TE,如果一味地增加TE将导致图像的信噪比非常非常低,即使使用了多次平均次数。

        在后续的Sequence参数卡中有一个Contrast参数能够设置多个图像对比,即多个TE时间。多TE可以获得不同TE权重的图像,同时也能够利用多TE的图像进行信号拟合获得T2或T2* Mapping图像进行定量分析。


Average:平均次数

       平均次数是指对K空间进行填充的次数。Average值越大,图像的信噪比越好,但是扫描时间越长。关于Average的选择在临床中也需要注意扫描时间和图像质量的均衡,Average增大,图像信噪比增加,但是扫描时间延长,病人出现运动的概率增大,最后导致图像出现运动伪影。


Concatenations:分组采集

        分组采集的意思是在设定序列的所有层面中需要设置几个TR进行一次激发,例如当TR为2000ms,层数为20层,Concatenations为1时,意思是在2000ms内将20层进行激发,Concatenations为2时,意思是在第一个TR2000ms激发10层组织,第二个TR2000ms内激发另外的10层组织。该参数只有在Geometry参数卡里的Multi-Slice mode里选择了Interleaved和Single Shot才行被激活设置。关于Concatenations需要注意以下几点:1、当进行T1W扫描时,如果TR超出了一定的范围,可以通过增加Concatenations来降低TR以保持图像对比;2、在进行腹部的屏气扫描时,可以通过增加Concatenations来降低TR以缩短每次的屏气时间;3、在进行压水处理的时候,T2/T1 FLAIR时,Concatenations必须设置为大于等于2以保证获得均匀的水抑制效果。


Fliter:滤过选择

        该参数不能在Routine参数卡里进行设置选择,只显示Resolution参数卡Filter选项里的参数选择。关于Filter各参数的意义将在Resolution参数卡中进行介绍。


Coil elements:线圈单元选择

       该参数同样是灰色的,不能在Routine参数里进行直接设置。该参数显示了该扫描序列所选择的线圈单元。关于该参数显示结果的修改可以通过在扫描定位界面进行线圈单元选择或者在System参数卡Coil里进行设置。


       好了,以上将Routine参数卡中的各项参数的意义进行了讲解,我们将在后一章节中讲解Contrast参数卡,敬请期待!

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