SAR（6）：SAR与B1 rms
SAR监控对话框中，除了常规的全身SAR，头部SAR，受照区域SAR以及局部SAR之外，出现了一个前序文章中没有介绍过的参数：有效射频场的均方根值B1+rms。那么该参数的意义是什么呢？为什么在有SAR进行射频能量的监控后还需要B1+rms呢？两者的临床意义是哪些呢？本节将就以上问题展开叙述。
1、什么是B1+rms
在之前的文章中就线极化以及圆极化的原理及相关应用进行了介绍，线极化与圆极化，简而言之就是一个线极化的正弦波的射频脉冲能够分解成两个大小相等，方向相反的分量B1+与B1-。与磁共振自旋系统的方向相同的分量称为B1+（红色箭头所示），另外与磁共振自旋系统的方向相反的分量称为B1-（蓝色箭头所示）。在射频激发时，与磁共振自旋系统方向相同的射频分量B1+实现磁化矢量的偏转；而与磁共振自旋系统相反的分量B1-则不会影响磁化矢量的方向，而是通过感应电流产生热量加热受照区域的组织而实现能量传递。随着射频技术的发展，目前应用于磁共振成像的射频发射线圈大都通过圆极化线圈进行射频发射，实现B1-的相互抵消，所以在圆极化线圈中，B1+实际就是B1。
评估射频场的大小有很多的方式，还是以正弦波的射频脉冲为例，可以使用振幅的峰值信息B1+peak和平均值B1+Average来评估，也可以使用过去10秒钟内B1+Average的均方根值来评估。其对应的表达公式为在一定时间内B1+平方的积分与时间消除，最后开平方，如下：
通过上述的方式进行评估的原因是，如果使用正弦波射频脉冲，在使用B1+average时，在一个完整的周期内，B1+average都是0，不能很好的反应射频能量的大小，而B1+peak反应的是峰值信息，与一定时间内的累积无关。B1+rms将B1+的大小进行平方后计算一定时间内的累积，在开根号可以消除类似正弦波导致的B1+average为0的缺点，也能够实现在一定时间内B1+的评估。如下图，使用B1+peak就是正弦波振幅的最高峰的值；B1+average则为0；而B1+rms的结果为B1+peak/√2，即0.707B1+peak。
那什么是B1+rms呢？B1是指由射频线圈产生的磁场，简称射频场；+是指射频场中用于偏转自旋磁矩的分量；rms则是数学算法root-mean-square的简称。所以B1+rms为射频场中用于偏转自旋磁矩的分量的均方根值，单位为uT。
2、B1+rms与SAR的区别
根据上述有关B1+rms的解释可知，B1+rms的大小只与成像序列的参数相关（TR，层数或者翻转角），与受检者（身高、体重）、场强或者周围环境等无关，并且不需要单独对某个身体部位或者组织进行监控。另外B1+rms是评估10秒内的射频能量的大小，是一个更为准确反映射频能量的量化参数。
而SAR则是射频能量在过去6分钟内于不同组织中沉积的指标，除了与成像序列的参数相关外，还与成像设备的场强、受检者的状况相关，是射频能量在单位组织中沉积的量化指标。在扫描开始前和扫描过程中，需要对全身SAR、受照部位的SAR以及头部SAR进行监控，特殊的发射线圈还需要进行局部SAR的监控。并且SAR值的计算结果与设备供应商和SAR计算算法相关，相互之间存在一定的差异。
根据IEC的指导要求，目前磁共振成像设备中，除了要求显示有关SAR的信息之外，还需要额外增加B1+rms参数的显示，如上图所示。需要注意的是：在成像过程中系统将结合扫描流程中的SAR值和SAR阈值决定是否继续扫描或中断扫描，但是不对B1+rms设定阈值。
3、B1+rms与SAR的临床意义
B1+rms能够更为准确的反映射频能量的大小，但是是否意味着后续可以利用B1+rms来替代SAR进行射频能量的监控呢？答案是否定的，因为B1+rms侧重于射频脉冲本身的评估，而SAR除了与射频脉冲之外，还与场强和受检者相关，是一个综合影响的参数体现。在临床应用中，针对有体温调节失调的受检者、发热及药物镇静的患者和孕妇等使用SAR值监控能够更为有效的保障受检者的安全。那么B1+rms又有什么样的临床应用场景呢？
存在植入物时的磁共振成像是B1+rms的重要临床应用场景，利用B1+rms获得扫描序列的射频能量，能够摆脱不同受检者和设备的影响，更加准确地反映射频脉冲对植入物的影响，在一定程度上能够作为某些植入物接收射频脉冲后发热的指标。例如在进行具有磁共振兼容的颅脑刺激器、脊髓刺激器和某些心脏起搏器的磁共振成像时，利用B1+rms能够获得更好的、更为保守的信息保护受检者的安全。另外一个应用场景就是在进行放疗定位或者γ刀定位的磁共振成像时，相关金属固定设备的引入也将影响磁共振成像过程中受检者的安全，利用B1+rms可以获得更加准确的有关射频场能量的信息，排除了其他综合性因素的干扰。
虽然B1+rms能够提供准确的射频场能量的信息，但是目前还没有像SAR一样针对B1+rms设定相关的阈值。只是在某些植入物设备生产厂商的说明书中加入相关的针对磁共振成像时的B1+rms要求。例如下图为美敦力公司一款磁共振兼容的心脏起搏器说明书中就有关磁共振扫描时不同区域对B1+rms的要求。该要求为：当扫描的中心在颈椎C7椎体以上时，对B1+rms没有限值大小，而当扫描的中心在颈椎C7椎体以下时，要求B1+rms必须小于等于2.8uT。
写在最后，在进行具有植入物成像时，不能使用西门子磁共振设备上显示的参数B1+rms来决定是否能够进行该植入物的成像，西门子也不对此负责。需要进行与此相关的成像时，请咨询植入物或者相关设备的生产厂家！
上述就是有关B1+rms与SAR的原理及特点。下一节也是有关SAR相关知识的最后一节，我们将就SAR在平时工作中的一些问题进行解答。