磁共振成像技术参数及其对图像质量的影响

4.4磁共振成像技术参数及其对图像质量的影响

4.4.1层数

SE序列多回波多层面（MEMP）二维采集时，脉冲重复期间最多允许层数（NS）

由TR和最大回波时间TE决定。

NS = TR / （TEma +K）（公式4-1）

公式4-1中：NS为最多允许层数；TR为重复时间；TEma 为最大回波时间；K为额外时间，根据所用参数不同而变化，一般用SAT和Flow Comp时K值就大。

另外特殊吸收率（SAR）也是层数的主要限制因素。

4.4.2层厚

层厚取决于射频的带宽和层面选择梯度场强。层厚越厚，激发的质子数量越多，信号越强，图像的信噪比越高。但层厚越厚，采样体积增大，容易造成组织结构重叠，而产生部分容积效应。层厚越薄，空间分辨力越高，而信噪比降低。扫描时要根据解剖部位及病变大小来决定扫描层厚。

4.4.3层面系数

层面系数的大小取决于层间距和层面厚度。

层面系数=层间距/层面厚度´100%

上式表明，层面系数与层间距成正比，而与层面厚度成反比。当层面厚度固定时，层间距越大，层面系数越大。当层间距固定时，层面厚度越厚，层面系数越小。

层面系数小时，相邻层面之间会产生干扰，从而影响T1对比。

4.4.4层间距

层间距（GAP）即不成像层面。选用一定带宽的射频脉冲激励某一层面时，必然影响邻近层面的信号，为了杜绝成像之间层面的干扰，通常采用如下解决办法：（1）增加层间距：一般要求层间距不小于层厚的20%。层间距过大，容易漏掉微小病变；层间距越大，图像信噪比越高。（2）如果扫描部位或病变较小，不能选择过大层间距或无层间距时，应采用间插切层采集法而不选择连续切层法，以克服相邻层间的相互干扰，提高信噪比。

4.4.5接收带宽

接收带宽是指MR系统采集MR信号时所接收的信号频率范围。减少接收带宽可以提高图像的信噪比，但可导致图像对比度下降。同时，减少扫描层数，扫描时间延长，并增加化学位移伪影。

MR激发脉冲使用的是射频波，其频率范围称为射频带宽或发射带宽。射频脉冲的持续时间越短，即脉冲的形状越窄，傅里叶变换后其频带带宽越宽。层面厚度与带宽成正比，即层厚越厚，带宽越宽。人体组织信号为不同频率信号的叠加，包括被激励的组织和噪声。射频带宽越宽，信号采集范围就越大，噪声也越大。

4.4.6扫描野（FOV）

扫描野也称为观察野，它是指扫描时采集数据的范围，它取决于频率编码和相位编码梯度强度。采集矩阵不变时，FOV越小，则体积单元（体素）越小，空间分辨力越高，但信号强度减低，信噪比越低。

检查部位超出FOV时，会产生卷褶伪影。因此，选择FOV时要根据检查部位决定。

4.4.7相位编码和频率编码方向

在频率编码方向上的FOV缩小时不减少扫描时间。而在相位编码方向上的FOV缩小时，可以减少扫描时间。因此，在扫描方案的设置上，应该注意两个问题。

·相位编码方向FOV应放在成像平面最小径线方向，不但能节省扫描时间，又可避免产生卷褶伪影，而图像质量不受影响，如做腹部、胸部横断位扫描时，相位方向应应放在前后方向，相位编码方向FOV可减少25%，能节省1/4的扫描时间。

·选择的相位编码方向应能避开在相位编码方向的运动伪影不在主要观察区。如行肝脏扫描，要观察肝左叶病变，为了避开主动脉伪影对肝左叶的影响，相位编码方向应放在左右方向，此时，不能减小FOV，避免产生卷褶伪影。

4.4.8矩阵

矩阵组成每幅MR图像的像素方格，它包括采集矩阵（原始资料矩阵）和显示矩阵（影像矩阵）。显示矩阵是经过付立叶变换显示在显示屏上。MR系统为了提高显示屏上图像的分辨力，一般显示矩阵大于采集矩阵。目前，显示矩阵大多最高达到512×512。

采集矩阵是指频率编码采样数目与相位编码步码数的乘积。

FOV不变时，矩阵越大，体素就越小，图像的分辨力高。在频率编码方向增加采样点，可以增加空间分辨力，而不增加扫描时间；在相位编码方向增加编码数，则会增加扫描时间。

采集矩阵一般用256 × 256，最高可用512× 256。

4.4.9信号平均次数

也称激励次数或信号采集次数，是指数据采集的重复次数，即在K空间里每一相位编码步级被重复采样的次数。

增加采集次数，重复采样，可减轻周期性运动伪影及流动伪影，提高图像信噪比；但会增加扫描时间。扫描时间正比于激励次数。SNR大小与信号平均次数的平方根成正比，当激励次数从1提高到4次时，SNR 可提高到2倍，而扫描时间要增加到4 倍。

4.4.10预饱和技术

预饱和技术可用于各种脉冲序列。使用预饱和技术可以抑制各种运动伪影，设置预饱和带在运动的组织区（感兴趣区以外的区域）最多可放6 个方向的饱和带。饱和带越多，抑制伪影效果越好，但要减少扫描层数或增加扫描时间。饱和带越窄，越靠近感兴趣区，抑制伪影效果越好

预饱和技术首先用预饱和90o脉冲将运动组织（饱和带区域）的质子纵向磁化矢量打到90o，等静态组织90o 脉冲到达时，该矢量再次翻转90o。与采集平面垂直，此时信号为零（饱和带区域无信号），而静态组织质子磁化矢量90o处在采集平面而呈高信号。

4.4.11门控技术

门控技术包括心电门控、脉搏门控和呼吸门控。

（1）心电门控

通过肢体导联，以心电图R波作为MRI测量的触发点，选择适当的触发时间（心电图R波与触发脉冲之间的时间）可获得心电周期任何一个时相的图像。心电门控常常用于心脏、大血管检查。

（2）脉搏门控

通过压力―电压传感器与手指接触能获得脉搏信号来控制射频脉冲触发。最常使用于大血管检查。

（3）呼吸门控

通过压力―电压传感器获得呼吸信号来控制射频脉冲触发。常使用于胸、腹部呼吸运动伪影大的扫描部位。

4.4.12重复时间（TR）

是指执行两次相邻的脉冲序列的时间间隔。

SE序列的TR是指一个90°射频脉冲至下一个90°射频脉冲之间的时间间隔，即相邻两个90°脉冲中点间的时间间隔；梯度回波的TR是指相邻两个小角度脉冲中点之间的时间间隔；反转恢复序列中TR是指相邻两个180°反转预脉冲中点间的时间间隔；在单次激发序列（包括单次激发快速自旋回波和单次激发EPI）中，由于只有一个90°脉冲激发，TR等于无穷大。

SE序列的TR：T1WI 400~500 ms；T2WI 1800~3000 ms

SE序列长TR值用于T2加权和质子密度加权，长TR使大部分组织的T1弛豫接近完成，免除T1成分。

SE序列短TR值用于T1加权。短TR时，长T1组织能量丢失少，所以纵向磁化矢量恢复的也少，到下一个90°脉冲时吸收少，回波幅度低，而短T1组织能量大部分丢失，纵向磁化矢量接近完全吸收，在下一个90°脉冲时，回波幅度高，信号强。

人体不同组织有其各自的T1值，且随磁场强度变化而改变，高磁场MR机TR宜长些。

4.4.13回波时间（TE）

是指产生宏观横向磁化矢量的脉冲中点到回波中点的时间间隔。SE序列的回波时间TE是指90°射频脉冲到