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根据《磁共振成像技术指南》整理 影响MRI信号采集时间的因素： 无回波链序列二维图像的采集时间：TS=TR×Ny×NEX 无回波链序列三维图像的采集时间：TS=TR×Ny×Nz×NEX 快速采集的基本方法：缩短采集回波信号的时间 减少所需采集的信号数目 目前常用的快速采集方法： 缩短重复时间 利用梯度回波替代自旋回波 RARE技术 单次激发技术 EPI技术 采集更少的相位编码线 平行采集技术 其他与快速采集有关的技术 采集更少的相位编码线 据TS=TR×Ny×NEX可知，减少相位编码线的采集同样可以成比例地缩短信号的采集时间 减少相位编码线的采集可以通过以下途径来实现：直接减少相位编线 采用矩形FOV 部分K空间技术 匙孔技术 减少重复采集次数 1.直接减少相位编码步级 直接减少相位编码步级也即较少回波的采集，这将缩小相位编码方向上的像素点阵，降低此方向上的空间分辨力 减少相位编码采集可成比例的减少信号采集时间 相位编码方向上的空间分辨率下降的同时像素变成长方形 SNR反而略有升高 2. 矩形视野（FOV）技术 由于各解剖部位各径线长度不同，可选择径线短的方向为相位编码方向 采用矩形FOV（4×8～7×8），所需采集的相位编码线减少 采用矩形视野后：保持空间分辨率不变 所需采集的相位编码线减少 采集时间成比例缩短 SNR仅略有下降（平方根反比） 3. 部分K空间技术 所用原理：K空间在相位编码方向上镜像对称 以K空间技术为例：采集的相位编码线仅需填充略多于一半的K空间，其余部分则利用K空间在相位编码方向对称的原理进行填充。 采用半傅里叶技术后： 采集时间约为原来的一半 图像SNR可达到原来的70％左右（平方根反比，回波数减少一半1/1.41） 空间分辨力不变 不同公司的部分K空间技术： GE:在激励次数（number ofexcitation，NEX）参数中进行选择，当选择NEX小于1即为部分K空间技术，一般序列中有0.5NEX、0.75NEX和1NEX三挡可选择，其中0.5NEX即为半K空间技术。 西门子：称为部分傅里叶技术（partial furior），可有4/8、5/8、6/8、7/8四挡可选择 飞利浦：称为半扫描（half scan），在部分序列，如SE、FFE、或B-FFE只有该技术“yes”或“no”的选项，如选择“yes”则只采集略多于一半的K空间；而在一些序列，如TSE选择“yes”以后，可以选择半扫描因子（0.525-0.9）部分K空间的比率 4.匙孔（key Hole）技术 主要用于加快动态增强扫描的速度 增强前先进性平扫，采集填充K空间的全部相位编码线 注射造影剂后采集的仅仅是填充K空间中心区域的部分相位编码线（约20~30％），决定增强后的图像对比。K空间的周边部分利用平扫时采集的相位编码线来填充以显示解剖细节。 5.减少重复采集次数 重复采集次数是指每一个相位编码线编码步级所需要重复采集的次数 矩阵为256（频率编码）* 160（相位编码）的图像，共有160个相位编码步级；如果重复次数为2，则表示这160个相位编码步级中的每一步级都需要采集2次，实际上需要采集320条相位编码线（320个磁共振信号）。 不同公司的表达方式： GE:激励次数（Number of Excitation，NEX） 西门子：平均次数（Averages） 飞利浦：信号平均次数（Number of Signals Averaged，NSA ） 为减少呼吸运动伪影，胸腹部徐的SE序列扫描，需要采集2-3次以上进行信号平均 随着场强的提高，脉冲线圈的改进，特别是相控阵线圈的应用，大大提高了MR图像的SNR，一般单次采集所得到的图像即能达到足够的SNR，现在多数胸腹部快速成像序列特别是屏气序列的NEX为1. 减少重复采集次数后的变化： 图像的采集时间成比例的缩短 所采集的磁共振信号（相位编码线）总数减少，图像信噪比有所降低 重复采集次数从2改为1的变化规律： ——图像的采集时间缩短到原来的一半 ——图像的信噪比降低到原来的71％ ——图像的伪影会有所增多 平行采集技术 （Parallel AcquisitionTechnique，PAT） 采用多通道相控阵线圈 减少K空间相位编码线的密集度 可加快磁共振图像的采集速度数倍到10多倍 相控阵线圈提高信噪比：相控阵线圈的2组线圈分别采集信号就相当于普通表面线圈采集2次，理论上SNR增加到原来的1.41倍。 基本原理： 1.K空间相位编码线的密度与FOV： K空间线密集度大得到全视野的图像；K空间线密集度为原来的一半时，视野减为原来的一半。 2.线圈敏感度： 所有表面线圈都存在空间敏感性的差异 组织中某一点离表面线圈越近，其检测到的信号强度越高。 距离表面线圈越远的点其信号强度越低 多通道线圈敏感性信息可以作为MRI的补充空间信息。 3.平行采集技术的一般流程： 进行参考扫描（高对比低分辨率）获得成像组织内各点的相控阵线圈敏感信息； 利用相控阵线圈采集较少的磁共振信号，进行K空间相位编码线的低密度填充（矩形视野技术）； 利用参考扫描得到的相控阵线圈敏感度信息，采用某种数学算法除去卷褶获得全FOV图像。 4.平行采集技术的常用算法 各个相控阵线圈获得矩形FOV信息先进行傅里叶转换，得到各自卷褶的图像，然后再利用参考扫描得到的相控阵线圈敏感度信息来去除卷褶，这种技术通常被称为敏感度编码（Sensitivity Encoding , SENSE）技术。 各个相控阵线圈获得矩形的FOV信息后，在进行傅里叶转换之前利用参考扫描得到的相控阵线圈敏感度信息来填充整个K空间，获得全FOV的空间信息后再利用傅里叶转换重建图像，从而去除卷褶，属于这一类技术的有空间调谐同步采集（SMASH）、一般性自动校准部分并行采集（GRAPPA）技术。 应用原则： 采用平行采集技术的成像脉冲序列扫描时线圈与扫描部位的相对关系应该保持与参考扫描或称校准扫描时一致。 应根据具体的需要和条件选择合适的平行采集加速因子，理论上最大的加速因子可以达到相控阵线圈的子线圈数目及其相应的采集通道数，但需要注意加速因子越大，图像信噪比越低，且越容易产生卷褶伪影。 关于SENSE和GRAPPA的选择，一般当进行EPI扫描和扫描部位体积较大而FOV相对较小时建议采用GRAPPA技术，腹部横断面扫描时建议可采用SENSE或GRAPPA技术。 优点： 由于所需要的采集的相位编码线减少，图像的采集时间缩短（1-16倍）； 利用平行采集技术后，在采集时间不变的前提下可增加空间分辨率或增加三维采集成像的范围 由于采集速度加快，动态增强扫描范围或灌注扫描的时间分辨率提高 采用平行采集技术后，在采集时间不变的情况下，可增加重复采集次数，从而提高图像质量并减少伪影 可以减少单次激发EPI序列的磁敏感伪影 可以减少单次激发EPI或单次激发自旋回波序列的回波链，提高图像质量 可以缩小回波链的回波间隙，从而提高图像质量 缺点： 1.由于采集的相位编码线减少，图像的信噪比降低。 2、可能出现未能完全去除的图像卷褶伪影，特别是当R值较大或线圈分布不合理时。 各厂家的平行采集技术： 应用于FGRE、SSFSE、FSE、FRFSE GE：ASSET技术，实际上就是SENSE ——ASSET calibration——ASSET Scan 飞利浦：SENSE ——reference scan——ASSET Scan 西门子：iPAT ——mSENSE（modified SENSE） ——GRAPPA 加快信号采集的其他技术 一、部分回波技术： 也称半回波技术 与部分K空间技术相似 利用K空间在频率编码方向的对称性 每个回波仅采集半个（略多于半个） 其余部分利用K空间对称性特点来填充 应用：SE或GRE序列均可 优点：加快回波采集速度 缩短TE 相同的TR可采集更多的层面 缺点：损失部分SNR和空间分辨率 不同公司的部分回波技术: GE：通过TE的改变来选择 选择最短TE（minimum TE）则为部分回波技术 选择最短全回波（minimum full）则为全回波 西门子：称为非对称回波（Asymmetric echo） 有允许（allowed）和关闭（off）两个选项 飞利浦：称部分回波（partial echo） 在对比（contrast）卡中选择该技术 二、频率编码点阵对快速采集的影响 频率编码方向上的像素数目取决于回波信号采集过程中采样点的多少 采样点越多，则图像在频率编码方向上的像素数目越多，像素径线越小，空间分辨率越高 采样点增多，在其他采样条件相同的情况下，采样一个完成的回波信号所需要的时间越长。 频率编码点阵减少后的变化： 可缩短单回波（没有回波链）序列的最短TE 采集同样的层数可缩短TR而缩短TA 或可保持原来的TR(TA不变)采集更多的层面 缩短BaLance—SSFP序列的最短TR和TE，不但加快了采集速度，而且可减少磁敏感伪影和条纹伪影 可使FSE/TSE序列的回波间隙（ES）缩短，可通过延长回波链长度（ETL）或缩短TR，从而缩短TA FOV不变的前提下，图像信噪比可有提高 图像在频率编码方向上的空间分辨率降低 可加重截断伪影 三、采样带宽对快速采集的影响 采集带宽是指系统读出回波信号的频率 也就是说单位时间内能够采集的采样点数 采集带宽越宽，采集一个回波所需要的时间越短 采集带宽实际上就是频率编码梯度（读出梯度）的频率带宽 增大采样带宽后的变化： 1、 缩短每个回波的采集时间 2、 对于单回波（没有回波链）序列，可以缩小最短的TE，有利于快速T1WI扫描 3、 对于有回波链的序列（如FSE、EPI）等可以缩短回波间隙 4、 单回波的最短TE缩短或回波链的ES缩短后，可以通过缩短TR或/和延长ETL来缩短序列的采集时间 5、 图像的化学位移伪影减轻 6、 增加采样带宽后，将采集到更多的噪声，图像的信噪比下降 GE: 在参数修改界面的“bandwidth”项中选择或填写采集带宽 采集带宽以“KHz”为单位 32Hz意为采集带宽为±32KHz 西门子： 在参数调整界面的“sequence”卡中的“bandwidth”项 中设置 以每个像素的频率“Hz/pixel”为单位 250 Hz/pixel相当于GE公司256矩阵的图像 用“±32KHz” 飞利浦： 在对比卡中设置“水—脂位移（water—fat shift ，WFS）” 最大（maximum）、最小（minimum）、和用户设置（user defined）三个选项 选了“用户设置”则需要填入水—脂移位的像素数目 “W/F shift /BW perpixel：1.986/218.8” |
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