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如何设计一个简单的MR序列(二)

 风中跳舞的叶子 2022-10-21 发布于江苏

第五步:成像选项选择

什么是成像选项?

能够改善图像质量(分辨率、对比度、信噪比、均匀度等),加快扫描速度、减轻伪影、降低噪声等一系列技术选项。如支持FRFSE序列的成像选项,下图:

图片

当我们选择前面的序列后,后面能支持该序列及当前连接线圈的成像选项就会显示为可选择,如显示的为灰色则说明该序列或线圈不支持(当然也有可能是装机的时候没有购买该功能)此功能。

简单介绍一些常见成像选项的含义?

1.ASSET

ASSET(Array Spatial Sensitivity Encoding Technique)是针对多通道相阵控线圈的部分K空间填充方式的并行采集技术。新平台另外还有ARC(Auto-calibrating Reconstruction for Cartesian Sampling)。二者的区别,请点击下面的链接。

ASSET与ARC有何区别

当打开该选项后可设置并行采集的因子,其因子越大,扫描速度越快,但会牺牲一定的信噪比,产生相应的伪影。

2.Acoustic Reduction(ART)

针对噪声敏感者,通过降低梯度场的切换率来降低噪声,提供听力保护。该选项会延长扫描时间,降低空间分辨率。

3.Cardiac Gating/Triggering

心电门控/触发:应用心脏及大血管等部位的扫描。

4.Respiratory Gating/Triggering

呼吸门控/触发:应用腹部及大血管等部位的扫描。

5.Classic

使用该选项可降低偏中心振动原子信号。Classic技术以水频率作为中心频率,降低了脂肪的信号,增加肌肉与脂肪间的信号差异,常用于长TE的FSE序列。

6.EDR

Extended Dynamic Range

扩展动态范围:为了提高信噪比使用32字节代替16字节的处理方法的影像增强技术。

7.Flow Compensation

动补偿:使用一对称的梯度施加于选层或频率编码方向上,使其匀速运动导致的失相位重聚,提高流动质子信号,从而减轻慢速流动的液体(血液、脑脊液等)引起的流动伪影。

8.Full Echo Train

全(完整)回波链:在双回波的FSE序列中,两次有效的回波均采集完整的回波链。

9.Multi-Phase

多时相:用同样的参数对同一部位进行连续的多期扫描。

10.No Phase Wrap

无相位卷褶,当解剖结构范围超出了FOV的范围,如不使用NPW则会产生卷褶伪影(频率编码方向上均采用了过采集技术,所以伪影常出现在相位编码方向上)。

11.Sequential

顺序采集:为了消除层间的交叉激励,采集完一层的所有数据后再进行下一层面的数据采集。

12.Square Pixel

正方形像素:不管矩阵和FOV如何改变,始终保持正方形像素。该选项可有效增加空间分辨率(不是绝对的),该功能可使3D成像中任意斜面重建的分辨率一致(前提是各向同性扫描)。

13.Tailored RF

修正的射频脉冲:在FSE中,通过改变回波链中开始几个翻转角的大小,使其各个回波的幅度趋于一致,从而达到减轻模糊效应的目的。

14.Zip512/Zip1024

Zero Fill Interpolation Processing

为了提高空间分辨率,将实际采集的数据填充于K空间的中心,K空间周边采用填零处理,而后重建出512/1024矩阵图像。

15.Zip2/Zip4

在3D成像中,为了增加空间分辨率,减轻部分容积效应及阶梯状伪影在层面使用填零技术处理(重叠部分层面)。Zip2重叠层厚的的50%,设置的层厚应能被0.2整除;Zip4重叠层厚的的75%,设置的层厚应能被0.4整除。

16.DE Prepared

驱动平衡预备技术:在快速GRE序列中,在成像序列之前连续应用多个特定角度的脉冲来增强T2*权重的对比。系统会自动选择最短TR值,随着预备时间的增加其T2*权重越明显。

17.IR Prepared

在Fast GRE中,采用不同的Prepared时间来抑制特定的组织,增加各组织间的对比。

18.Blood Suppression

血液抑制:使用反转脉冲抑制血液信号,常与反转序列组成双翻转或三翻转序列的心脏黑血成像。

19.MT

磁化传递技术:Magnetization Transfer

该技术将蛋白质的磁化矢量传递给周围的组织,从而选择性的抑制含蛋白组织的信号,增加了组织间对比,常用于TOF MRA中抑制背景信号及一些增强扫描中。

20.IDEAL

Interative Dixon Water-Fat Separation With Echo Asymmetry And Least Squares Estimation

三点不对称回波法是对传统水脂分离技术Dixon的改进技术,该技术结合了STIR法和FS法的优点,可同时获得水相、脂相、水脂同相和水脂反相四组图像。

了解这些选项的含义,我们就可以根据自己需求添加相应的选项。以下图为例:

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由图中的1可知道添加了纠正近线圈效应的技术:SCIC(A)。

由图中的2可知道使用了部分相位FOV。

由图中的3可知道使用流动补偿(层面)、饱和带(上下)、NPW和TRF技术。

纠正近线圈效应的技术添加方法:

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SCIC和PURE都是纠正近线圈效应的技术,二者的区别:

近线圈效应(SCIC,PURE,HC,CLEAR)

添加饱和带的方法:

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饱和带可以手动添加六条:上、下、前、后、右和左。根据机型可以是条状,也可以是环状等形状。

默认的饱和带宽度为40,位置为FOV的边缘。手动的可任意调整宽度和位置。

几乎所有的序列上下饱和带都是默认加上的(也有例外,如TOF血管),可以有效的抑制流动伪影。

饱和带越多,越窄其效果越好,但添加饱和带会增加TR→扫描时间增加。

成像选项的添加方法:

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在其界面选择你需要的选项即可。除了上面的这个界面,有些选项还涉及到

一些控制参数的调节:

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打开User CVs Screen后后弹出相应的控制参数,根据需求填写即可(这里涉及的内容较大,不在此介绍)。

第六步:参数优化

磁共振涉及参数太多,关于参数这里不再一一介绍,可参考:

MR质控之参数篇

这里介绍几个最基础,日常扫描中最常更改的几个参数。

关于TE

界面设置的为有效TE值,可以看见第一个回波时间和最后一个回波的时间。

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当然TE值会受到回波链、带宽、频率编码数等因素的影响。TE值根据需要的权重填写即可,T1WI为短TE,T2WI为长TE,如需要更重的T2权重,可以填写更长的TE值。

关于TR

上面设计序列时填写的TR是一个大概的范围,比如上面的3000ms,这样会造成TR的冗余,造成扫描时间较长,这时可以选择自动TR值,只要这个TR值符合你设计序列的要求即可。

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这里我们选取2920(1Acqs)即是系统自动计算的一个较佳的TR值,扫描时间也是最短的。

同样TR值也会受到回波链、带宽及一些附加成像选项的影响。

关于回波链

回波链并不是越长越好,虽然长回波链会减少扫描时间,但回波链的延长会引起TE值的延长(下图回波链16与20的区别),回波间隔的增加则引起图像模糊。同样长回波链会降低图像的信噪比。

图片

同时回波链并不是越短图像就会越好,短的回波链会降低图像的T2对比(如长T2成像)。所以回波链应选取一个适当的值,这里要考虑的因素很多。通常T1WI:2-3个;PDWI:8-12个;T2WI:10-16个,但这不是绝对的,如果第一个回波时间值加上最后一个回波时间值的和除以2后的值与当前设置的TE值接近,那就是比较合适的。

关于带宽

带宽(接受带宽)指的是在频率编码方向上的频率范围。从另一个角度理解就是带宽的倒数为频率编码方向上每个点的采集时间*(驻点时间)。虽然信噪比与接受带宽的平方根呈反比,窄带宽可以增加信噪比,但带宽变窄会影响最短TE值,回波间隔(ESP),过度的减小带宽会引起图像的模糊及相应伪影。同时带宽越窄,化学位移伪影越重(可以根据拉莫尔公式计算其偏移像素数)。

关于频率编码数

有些序列频率编码数的增加是会增加扫描时间的。频率编码数并不是越大分辨率越高(频率编码数增加,ESP延长)。

关于Phase FOV

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常为节省扫描时间设置的一个选项,选择为1.0时,在相位编码方向上采集全部的信号;选择0.9时 ,为采集90%信号,周边作填零处理;选择0.8时,为采集80% 信号……这样做的好处就是节省了扫描时间,几乎不牺牲信噪比。

对于磁共振参数不要只去关注单独的一个参数,磁共振的每一个参数并不是独立的,其参数间都是相互影响,相互制约的,在更改一个参数的同时,或多或少的会一起其他参数的变化。

任何事物均有其两面性,在实际扫描中,应权衡利弊,在其参数间去寻求一个平衡点。

本文对一些成像选项和相关参数只做了简单的介绍,如需深入的了解磁共振,还需自己在工作中不断学习与总结。

相关问题

1.利用FRFSE怎么设置一个T1WI序列?

想都不用想,由于FRFSE的原理限制,FRFSE是不能用于T1WI成像的。

2.为什么选择了Square Pixel,无法使用NPW?

Square Pixel和NPW是不兼容的,其实还有很多成像选项是不能同时使用的,如ZIP与NPW等。

3.流动补偿技术常施加于什么方向上?

对于FSE序列横轴位常施加层面方向,矢状位或冠状位常施加于频率编码方向。对于GRE序列在频率编码和层面两个方向均施加。

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