磁共振（MRI）参数的故事（三）

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    在讲磁共振参数第三部分的时候，我们还是来回归一下第二部分中的磁共振图片三角。



    这副图是最重要也是最简洁的描述磁共振图像评价指标及相互之间关系的图。在某一项固定的情况下，其他两项相互制约。我们要做的就是平衡他们之间的关系，根据图像目的，找到一个最优平衡点。

    比如，有的检查部位或序列，我们更在乎信噪比；有的序列我们更在乎空间分辨率，信噪比只要不太低都可以，如乳腺动态增强DCE扫描，打药之前，信噪比不高，打药后开始强化，信噪比就高了，我们更在乎空间分辨率，这样能够检出更小的病灶。

    在前面两部分中，我们分别讲了几个参数，可以调节扫描范围的几何类的以及控制对比度的翻转角。这一部分，我们讨论一下决定分辨率的参数类型。

    第一类：几何类；

    第二类：分辨率类；

    第三类：对比度类；

    第四类：生理及运动类；

    第五类：系统及后处理类。

Ⅱ.分辨率类

    在飞利浦系统机器中，扫描矩阵决定频率编码步数（频率编码方向中的矩阵数目，也就是频率编码方向上的像素个数），扫描百分比决定相位编码步数（相位编码方向的矩阵数目，也就是相位编码方向上的像素个数）。

    扫描矩阵设置很简单，直接输入数字；扫描百分比设置为相对于扫描矩阵的一个百分比（单位%）。



    例如：频率编码方向做256个像素，也就是扫描矩阵是256；扫描百分比如果为100%，则相位编码方向也是256个像素；如果扫描百分比为50%，则相位编码方向的像素为256*50%=128。空间分辨率为256×128。

    那么我们知道，扫描时间，和相位编码步级有关，相位编码步级（及步数）又和扫描百分比相关，所以：



    当然，飞利浦中，除了用矩阵数目来表示分辨率，最直接的方式是直接显示扫描体素大小。这个方法是最直接的。



    在参数Summary常用栏里面，有直接显示体素Voxel大小的，这样非常方便直观的比较分辨率。

    有些公司的机器，包括在发表的论文当中，希望用体素。我也帮着很多客户改过参数。比如，有的做红核，黑质扫描，文章用的是其他公司机器，在参数一栏，直接写的分辨率（矩阵）是320×280，也没写FOV（视野大小）多少，那么我怎么知道这个320*280是怎么做的。

    比如，FOV是320mm×280mm，那么要做到320×280的矩阵，很简单，体素大小就是1mm×1mm。

    如果FOV是160mm×140mm，那么要做到320×280的矩阵，体素大小就是0.5mm×0.5mm。

    所以，描述矩阵大小的时候，一定要写FOV范围，不然，根本不知道体素多大。直接显示（或者修改）体素大小是最好的比较空间分辨率的方法。

    在上图例子中，矩阵=FOV÷Voexl。AP（freq）频率编码方向也就是例子中的前后方向，矩阵数目=频率编码方向FOV大小（250cm）÷频率编码方向体素大小（0.55）=250cm÷0.55=456。相位编码方向同样。

    前面讲了扫描时间跟相位编码步数有关，如果NSA和TR时间固定的话，我们就可以通过设置扫描百分比和扫描矩阵来控制扫描时间。



    上图中，假设扫描矩阵为4，也就是频率编码方向做4个体素。扫描百分比为100%，就是说相位编码方向体素也为4×100%=4。相应的需要在K空间中填充4条相位编码线。扫描时间假设为1。



    我们可以提高空间分辨率，就是在同样大小FOV的范围内，多做一些体素，提高矩阵，每个体素更小。把扫描矩阵从4提高到8，频率编码方向的空间分辨率变为2倍了。如果扫描百分比还是100%的话，同样，相位编码方向矩阵也是8，这样相位编码方向空间分辨率也提高了2倍。由于相位编码方向变为8，K空间中需要填充8条相位编码线，扫描时间变为原来的两倍，即2。



    虽然，我们希望提高空间分辨率，但是，我们不希望扫描时间变为原来的两倍。我们还有一种解决方法。就是扫描矩阵从4变为8，频率编码方向空间分辨率提高；扫描百分比减小，扫描百分比减小到50%，相位编码方向矩阵为8×50%=4，仍然保持为4，相位编码方向空间分辨率不变。由于只有相位编码步数决定扫描时间，所以扫描时间和前面图（a）一样，不变，还是1。这样的话，扫描时间没有增强，但是空间分辨率提高了（至少在频率编码方向上）。

    通过灵活的运用控制分辨率的参数：扫描矩阵，体素大小，扫描百分比。我们可以达到：提高空间分辨率而又不牺牲扫描时间的目的！



    另外，我们在设置几何的时候，还可以设置矩形FOV。没有规则规定我们的FOV（视野大小）必须是正方形。

Ⅰ.几何类

    如果设置矩形FOV呢（RFOV），很简单，就是直接在相位编码（或者频率编码）方向上输入FOV大小。只要两个方向的FOV大小不相等，那么肯定就是矩形的了。



    如上图，AP方向FOV为250mm，RL方向FOV为198mm，肯定就是矩形。

    矩形FOV中，短轴方向一般设置在相位编码方向，因为决定扫描时间的是相位编码步数，相位编码步数越短，扫描时间越短。



    相位编码方向范围越小，一般来说，填充K空间相位编码线就少，扫描时间就短。



     如图，上图（a）中，扫描矩阵为8，如果扫描百分比为50%，相位编码步数为4，扫描时间缩短一半。这个时候相位编码方向的范围FOV并没有缩写，只是相位编码方向上的体素大（空间分辨率变小）。

    （b）图中，同样扫描矩阵为8，直接减少K空间的相位编码填充线，又8变为4，稀疏填充的话。相位编码方向的范围FOV减少一半。但是体素不变，空间分辨率不变。

    一般，我们都希望矩形FOV中，短轴在相位编码方向，但是有些情况例外，例如。



    上例中，如果按照节省时间的原则，相位编码方向在短轴。那么矩形FOV，肯定相位编码方向应该是前后AP，频率编码方向是头足FH，这样最节约扫描时间。

    但是，实际设置中，不管是任何公司机器，我相信，只要是稍微专业一点的磁共振培训师，都会把相位编码方向设置为FH头足，频率编码方向设置为AP前后，这样反而扫描时间长。

    为什么不按照节约时间原则设置呢？因为，如果这样设置了，伪影会非常大。

    化学位移伪影在频率编码方向上，如果按照节约原则，AP为相位编码方向，FH为频率编码方向，那么在椎间盘上下方向就会出现化学位移伪影，影响椎间盘的观察。如图：



    另外，脑脊液等流动伪影一般出现在相位编码方向，如果按照节约原则，AP为相位编码方向。脑脊液流动搏动伪影就容易出现在脊髓，造成脊髓高信号，影响图像判读。

    所以，为了不产生影响诊断的伪影，我们虽然会考虑节约扫描时间，但是还是以图像质量为重。

转载自：懋式百科全书