從部分K空間到并行采集，再從并行采集到CS、AI成像，我們對于MRI掃描速度的追求從未停止過。隨著MRI軟硬件的提升和眾多新技術(shù)在MRI上的應(yīng)用，MRI的掃描速度已獲得了巨大的提升。對于常規(guī)基礎(chǔ)序列而言，即使再怎么優(yōu)化，無論是掃描時間還是圖像質(zhì)量跟目前新機型配置的最新快速成像序列比起來都是極其有限的。但不可否認(rèn)的是，這些新序列都是由基礎(chǔ)序列衍生而來，我們對于基礎(chǔ)序列的了解和認(rèn)識是至關(guān)重要的。

哪類序列掃描的快？

要想做到高效率的掃描，就必須熟悉各類序列的優(yōu)缺點。常用序列成像速度大體為如下情況：

SE序列：一個TR填充K空間一條相位編碼線，每采集一次需等待TR長的時間再進行下一次激發(fā)，掃描時間最慢，但其信噪比最高，該類序列目前很少使用了。

FSE序列：引入了回波鏈（如N），一個TR填充K空間的N條相位編碼線，極大的縮短了掃描時間，這類序列是目前應(yīng)用最多的一類序列。

FRFSE序列：使用一個翻轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖快速地將組織的磁化矢量由激發(fā)態(tài)恢復(fù)至平衡態(tài)，以達到加快掃描速度，增加對比度的效果，該序列常用于T2WI成像，但該序列不能用于T1WI成像。

SSFSE序列：一個TR時間內(nèi)填充完K空間的全部相位編碼線。通常采集相位編碼矩陣一半多點的K空間線，再利用K空間的共軛屬性重建另一半的數(shù)據(jù)，該類序列常用動態(tài)和快速成像中。

GRE序列：與FSE序列相比極大的縮短了TR，使用不同的TE和FA可得到不同權(quán)重的對比度圖像。GRE序列信噪比不及FSE序列，但由于GRE序列掃描速度非常快，成為了一些快速成像和功能成像的首選序列。

EPI序列：EPI序列是在一次RF激發(fā)后，采用正反梯度連續(xù)切換來讀取采集信號，該類序列掃描速度最快，但其信噪比最差，該序列常用于功能成像。

圖△，對于易運動部位的掃描，如胸部、腹部、胎盤等，使用一些快速序列掃描雖然加快了掃描速度，但肯定會犧牲一些其它的指標(biāo)，如信噪比、對比度、分辨率等。

圖△，在肝臟掃描時有的醫(yī)院為了提高效率，使用如SSFSE、FIESTA等快速成像序列替代橫軸位的T2WI壓脂序列，作為常規(guī)的掃描序列。這樣做雖然節(jié)省掃描時間，但并不利于一些小病變和短T2病變的檢出。

MRI序列眾多，在實際掃描過程中應(yīng)該充分認(rèn)識到每一個序列的優(yōu)缺點，合理利用每一個序列，不能盲目的追求一個“快”，“魚和熊掌，不可兼得”。

與掃描時間密切相關(guān)的幾個參數(shù)！

為了加快掃描速度常更改的幾個參數(shù)如回波鏈（ETL），帶寬（BW），激勵次數(shù)（NEX），相位編碼數(shù)（Phase），相位FOV（Phase FOV），最短重復(fù)時間（TR）等。

激勵（重復(fù)）次數(shù)：減少掃描時間最簡單，直接的一個參數(shù)。激勵/重復(fù)/信號平均次數(shù)：指每一條K空間線數(shù)據(jù)填充的重復(fù)次數(shù)。

圖△：激勵次數(shù)為1時，time=01:23；激勵次數(shù)為2時，time=02:08。

1.激勵次數(shù)越多，信噪比越好（SNR∝激勵次數(shù)的平方根），掃描時間越長。
2.激勵次數(shù)越多，可以有效改善一些運動偽影，如上圖中的頸髓部位。但激勵次數(shù)過多，時間則越長，產(chǎn)生運動偽影的幾率會越大。

3.部分序列的激勵次數(shù)可以小于1，實則是部分K空間填充。

如在一些快成像序列或3D薄層掃描中NEX常設(shè)置為小于1以縮短掃描時間。部分K空間填充技術(shù)與其原理類似，在實際的掃描中會根據(jù)具體的部位、具體的序列而優(yōu)化K空間的填充方式。

帶寬：為MRI成像中在頻率編碼（讀出梯度）方向上的信號頻率范圍。

（注：GE界面給出的帶寬為半帶寬值，像素帶寬需要計算得出）

圖1，BW為31.25時，time=1:53，圖2，BW為15.63時，time=2:41。

1.帶寬增加，掃描時間減少，但信噪比會降低（SNR與接收帶寬的平方根呈反比）。

2.帶寬直接影響回波間隙和最短TE值。帶寬減小，其駐點時間增加，回波間隙延長，最短TE會延長；

3.不要盲目的追求信噪比設(shè)置過低的帶寬，否則將會導(dǎo)致圖像明顯的偽影（如模糊、對比度下降、化學(xué)位移偽影等）。

如圖△，該化學(xué)位移偽影的寬窄會隨著帶寬的改變而改變。根據(jù)磁場強度，利用掃描矩陣和帶寬值可以計算出其位移的具體像素值。

4.DWI序列為了減輕化學(xué)位移偽影，常采用系統(tǒng)允許的最大接收帶寬。

5.在調(diào)整帶寬時，應(yīng)注意回波鏈的長短，二者對回波間隙和TE起到?jīng)Q定性作用。

回波鏈：很多人有個誤區(qū)，認(rèn)為更改回波鏈可以節(jié)省掃描時間，但不會影響信噪比。其實不然，你得明確回波鏈-回波間隙-回波信號三者的關(guān)系，詳解參考：

MRI參數(shù)優(yōu)化中的回波鏈！

圖△，在PDWI序列中，回波鏈設(shè)置較長（圖中為回波鏈16），雖然節(jié)省了掃描時間，但會導(dǎo)致圖像的模糊偽影，銳利度降低，細節(jié)分辨不清。這一點可能就是你膝關(guān)節(jié)總是做不好的原因所在。

圖△，如果將回波鏈縮短（圖中為回波鏈8），不僅能更好的顯示一些細微結(jié)構(gòu)，也能更好的顯示骨質(zhì)、關(guān)節(jié)軟骨、液性信號等情況。

1.更改回波鏈鏈時，一定要保證TE、TR在合理的范圍內(nèi)。

2.更改回波鏈時必然會導(dǎo)致其他參數(shù)的變化，第一個TE和最后一個TE的變化顯得至關(guān)重要。

3.寧可減小采集（激勵）次數(shù)，也不要過長的增加回波鏈長度。

4.只有在TR有冗余的情況下，回波鏈的延長，才會縮短掃描時間。

5.需要說明的是回波鏈也不是越短越好，在很多序列中需要使用較長的回波鏈鏈來突出T2對比，如需要突出長T2的組織信號時。

掃描矩陣：掃描矩陣是決定圖像分辨率的一個重要參數(shù)，也是決定掃描時間的一個重要指標(biāo)。

相位編碼 圖1，Phase為224時，掃描時間為1:52，圖2，Phase為192時，掃描時間為1:36。雖然相對信噪比由圖1的100% 變了圖2的108%。

1.不只是相位編碼數(shù)會影響掃描時間，頻率編碼數(shù)同樣會影響掃描時間（ESP），只是相位編碼直接影響到掃描時間，而頻率編碼是間接影響掃描時間。

2.FOV不變的情況下，矩陣越小，掃描時間會越短，信噪比越高，但分辨率會越低，容積效應(yīng)和截斷偽影越明顯。

圖△：FOV 24cm；掃描矩陣為320*192；time=0:52;空間分辨率不足導(dǎo)致的截斷偽影（常出現(xiàn)相位編碼方向）。

FOV 24cm；掃描矩陣為384*320；time=1:31;增加掃描矩陣偽影明顯減少；

3.在保證足夠的信噪比和對比度的情況下，矩陣越大掃描時間會越長，分辨率相對也會越高；但如果矩陣設(shè)置的過大（頻率編碼），由于回波間隙的延長，會增加圖像的模糊偽影，反而會使分辨率降低。

4.并不是FOV小或矩陣大就是高分辨率掃描，對于圖像分辨率的評價要基于體素的概念去評價。

與相位相關(guān)的另一個參數(shù)就是Phase FOV，在一些快速成像中常更改的一個參數(shù)。

圖1，Phase FOV為1時，掃描時間為2:41，圖2，Phase FOV為0.7時，掃描時間為2:02。選擇為1.0時，在相位編碼方向上采集全部的信號；選擇0.9時 ，為采集90%信號，周邊作填零處理；選擇0.8時，為采集80% 信號……這樣做的好處就是節(jié)省了掃描時間，幾乎不犧牲信噪比及分辨率。矩形像素與其類似。

從圖中可以看出為了節(jié)省掃描時間，采用的部分Phase FOV（16.8/24）掃描。但需要注意的是使用并行采集技術(shù)時，Phase FOV不宜過小，否則將會導(dǎo)致明顯的并行采集偽影，尤其是采用較大的加速因子時。

采用較大的加速因子和部分phase FOV同時使用時，會出現(xiàn)圖△中并采偽影，最常見于腹部的掃描中。

TE或TR：MRI序列的采集時間跟TR的長短密不可分，F(xiàn)RFSE使用一個了恢復(fù)脈沖使TR時間明顯縮短，使得成像速度比FSE序列更快；GRE序列的成像時間比SE序列快得多就是因為GRE的TR比SE的TR短得太多。在GRE序列中TE與TR是相互影響的，如縮短TE或TR值則可加快掃描速度。當(dāng)然TE或TR能縮短的程度取決于MRI系統(tǒng)本身的性能。

為了縮短掃描時間，MRI中很多序列使用的是系統(tǒng)的極限參數(shù)，也就是系統(tǒng)允許的最短TE與TR值，如快速成像的3D序列、自由穩(wěn)定進動序列等。改變最短TE或TR值，則可以縮短掃描時間。同時，當(dāng)改變某一些參數(shù)導(dǎo)致TE延長時，由于TE的延長則會導(dǎo)致TR的延長，最終導(dǎo)致掃描時間的增加。

修改成像選項：在進行MRI成像時通常會添加一些成像選項來改善圖像質(zhì)量，如添加飽和帶抑制某些偽影，使用MTC抑制背景等。但在使用了這些技術(shù)后基本上都會增加掃描時間。

如最常見預(yù)飽和技術(shù)中的飽和帶的使用，特別是在短TR成像序列中尤為明顯。T1WI：圖1，加了S和I飽和帶后，TR延長了，掃描時間為3:40。圖2，去除飽和帶后，TR縮短了，掃描時間為2:10。

在實際的掃描中我們?yōu)榱斯?jié)省掃描時間，常常在T1WI中盡量少的使用飽和帶來換取更快的掃描速度，但這樣做往往會帶來一些明顯的偽影。

從上述的參數(shù)介紹可以看出，MRI的參數(shù)間是相互制約，相互影響，有的更是相互矛盾的。更改某一參數(shù)，必會引起其他的參數(shù)的變化，最終也會導(dǎo)致圖像質(zhì)量（信噪比、分辨率、對比度、均勻度、偽影）的改變。所以在臨床的掃描中一定要有“度”、要“合理”，不要一味的去追求掃描速度而犧牲了分辨率、信噪比、對比度等一些重要的東西。更改參數(shù)并不是節(jié)省掃描時間的唯一途徑，也不是做好的途徑，如果你確實需要快，可以：

1.使用更高的主磁場，如獲得同等SNR的圖像，3.0T肯定比1.5T快。

2.提升軟硬件的性能， 如提升梯度的切換率可縮短成像序列的最短TE及TR，從而獲得更快的掃描速度；

3.使用更新的成像技術(shù)，如采用壓縮感知技術(shù)可以成倍的縮短掃描時間。

4.使用多通道線圈，優(yōu)良的線圈是獲得高質(zhì)量圖像的關(guān)鍵。通常線圈單元密度越大，獲得的圖像SNR更高；掃描線圈加速因子越大，掃描時間越短。

掃描技師希望掃描時間越快越好，診斷醫(yī)師希望圖像越清晰越好，但對于MRI目前的軟硬件而言，掃描時間和圖像質(zhì)量永遠都是相互制約的矛盾體?？梢灶A(yù)見的是，隨著CS技術(shù)、AI成像和MRF在MRI中應(yīng)用，MRI成像即將步入一個全面革新的時代，掃描速度不再是我們擔(dān)心的問題。

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