磁共振参数卡简介之六System-Adjustment/Transmitter&Receiver
在上一章中,我们介绍了系统System参数卡中前两个子参数卡的意义,两个个子参数卡中各参数在临床应用中使用较为频繁,但是系统参数卡后两个子参数卡调整Adjustment,发射接收Transmitter/Receiver中各参数在临床使用较少,原理较为复杂,作者能力有限,所以在这一章中我们将对系统参数卡后两个子参数卡的各项参数进行简单的介绍,不对之处敬请矫正!
Shim mode:匀场模式
该参数决定的意义在于决定使用怎样的匀场条件进行序列扫描。在磁共振成像时,需要先确定扫描范围内的磁场环境,然后再进行信号的激发与读取,磁场均匀性的好坏将影响图像的质量,但是不同的匀场模式需要的匀场时间是不一样的,所以在临床应用中根据序列对磁场均匀性的要求合适地选择匀场模式。不同的序列具有不同的匀场模式,但是绝大部分序列包含以下三种模式:
Tune up:调谐模式,该模式是指序列在扫描前不再进行额外的匀场,直接使用设备维护工程师调谐的匀场条件进行序列扫描,该模式的优势是序列不需要额外的匀场,准备时间短;但是有匀场的范围比较大,匀场条件相对较低的缺点,所以tuneup模式主要应用于一些对磁场均匀性要求较低的序列或成像,例如不压脂的TSE及大部分GRE序列等。
Standard:标准模式,该模式在扫描之前需要进行3D匀场以获得更好的磁场均匀性,由于匀场的范围比Tuneup小,且匀场条件更高,所以能够获得扫描范围内更好的磁场均匀性,但是该模式在序列扫描前需要额外的匀场时间。目前该模式主要应用于需要进行脂肪抑制的序列,以及一些对磁场均匀性要求比较高的GRE序列如TrueFisp。
Advanced:高级模式,该模式需要额外大约100秒左右的时间进行更加精细的匀场以消除涡流对磁场均匀性的影响,由于匀场的条件更为苛刻,所以目前只应用于一些少数要求磁场均匀性非常高的应用,如MRS等。
在进行磁共振成像时,系统对匀场的条件将加以记录形成Adjustment Memory,在扫描队列中将根据匀场的模式、扫描视野以及层面的宽度等条件决定是否调用相关的匀场参数进行扫描以减少匀场的次数,该参数将在后续的AdjustmentTolerance中进行进一步的介绍。对于参数卡还有一些特殊的匀场模式,我们在这里将不一一进行介绍,其原理与上述的类似,只是应用于不同的扫描部位而已。
Adjust with body coil:体线圈调谐
该参数目前在临床应用中使用的非常少,其主要意义在于使用作为发射线圈的Body线圈进行接收信号的频率调整,而真正的接收线圈不参与接收信号的频率调整,勾选了该参数的好处在于当接收线圈更换时,不需要进行额外的接收频率的调谐以缩短时间;另外使用相同的接收频率能够保证图像的空间位置一致可以减少全身类PET成像中不同层组图像变形不一致引起的拼接异常。
Confirm Freq. adjustment:确定频率调整
勾选了该参数将在扫描之前弹出频率确认对话框供操作者确认或改变主磁场的频率。在临床应用中,由于被检查的组织偏中心或者脂肪含量远远大于水的含量,有可能导致系统将脂肪的频率误认为水的频率,对后续的成像和脂肪抑制造成影响,所以在必要的时候可以手动选择水的频率作为主磁场的频率来保证成像的质量。另外就是在进行特殊成像时,可以人为改变主磁场的频率到非水频率的位置以达到特殊的应用,例如在乳腺成像中进行抑制硅胶的成像。
Assume Silicone:假定硅胶
该参数主要应用于有植入硅胶的成像。如果勾选了该选项,则系统将会把最左边的频率确认为硅胶的频率,然后根据场强的不同移动一定的频率来确认水的频率。例如3T则在最左边波峰频率的位置上再加660HZ就是水的频率,系统自动将该频率作为主磁场的频率进行信号激发。
Tx Ref [Nuclues]:不同质子发射脉冲的参考电压
在这一参数中可以为不同的质子设置不同的参考电压,该电压则是指180°脉冲的电压,利用该电压可以校正其他不同翻转角的射频脉冲的电压。在此参数中,操作者可以人为改变参考电压,那么扫描序列中其他射频脉冲的电压也将随之改变。
Reset:重置,是指对设置的参考电压进行系统重置。
Adjustment Tolerance:调整容忍度
该参数决定是否需要对具相似病床位置的扫描序列进行重新匀场。根据之前的介绍,在一个扫描队列中系统会将每一次新的匀场存储为一个AdjustmentMemory,在一个新设定的扫描序列中,系统会根据匀场模式以及调整容忍度AdjustmentTolerance参数来检测是否需要进行重新匀场,而调整容忍度参数有以下可供选择:
Max:最大的容忍度,是指系统在匀场模式一样的情况下,对具有相似扫描范围的序列不重新匀场而直接进行扫描,这样就可以节省匀场的时间,加快扫描效率。
None:关闭,是指只在扫描范围和Adjustment Memory中的序列一模一样时才不重新匀场,其他情况都需要进行额外的匀场。
Auto:自动,该参数是指针对具有相似扫描范围的序列是否进行重新匀场其取决于系统。
Adjust Volume:匀场容积
匀场容积是指在成像前可以根据扫描序列或应用的不同设置不同的匀场区域,该区域是一个立方体,具有空间位置和大小等参数,在扫描Exam界面中以高亮的绿色进行显示。匀场块在临床应用中使用的较为频繁,例如进行波谱成像时可以将匀场的范围缩小到扫描的区域,此时就可以以高亮的形式显示匀场块并加以修改。匀场块是一个容积,所以也能通过参数拷贝的方式进行不同序列间的复制。
Position:位置,该参数是指匀场块的中心位置与磁场中心点的位置关系,与Routine参数卡中的Position参数类似。
Orientation:方位,是指匀场块的方位,与Routine参数卡的Orientation参数类似。
Rotation:旋转,是指将匀场块的方位进行旋转,以一定的角度进行显示,在实际工作中对匀场块的旋转主要使用鼠标对匀场块进行旋转,很少使用参数输入的形式进行修改。
RL,AP,FH:这些参数是指匀场块在左右、前后、头足方向上的大小,以mm的形式显示,在实际临床应用中通过鼠标对匀场块进行拖拽就能修改匀场块的大小,所以也很少通过参数输入的形式进行修改。
Reset:系统将根据匀场的模式自动调整匀场块的大小。
接下来将介绍系统System参数卡中最后一个子参数卡Transmitter/Receiver中各参数的相关意义。在这个子参数卡中的各参数在临床工作中的应用比上一个子参数卡Adjustment要少的多,所以在此也只做简单介绍。稍加仔细观察一下该子参数卡就会发现,参数卡界面左侧部分为发射Transmitter参数和右侧部分为Receiver参数。
Transmitter:发射模块
Frequency 1H:系统频率
该参数是指使用氢质子进行成像时,发射模块用于射频发射的中心频率,即氢质子的进动频率。在临床工作中,可以根据实际应用的不同改变射频脉冲的中心频率以获得不同的临床应用。
Ref. amplitude 1H:氢质子参考电压
该参数的作用是用于矫正不同翻转角的射频脉冲电压,而参考电压则是指对氢质子施加180度重聚脉冲时的电压,利用该电压就可以对序列中不同的射频脉冲电压进行矫正。
Correction factor:矫正因子
该参数不能直接修改,其意义是用于矫正射频脉冲的电压以获得更好的水抑制效果。
Pulse, Amplitude:射频脉冲及对应的电压
在此处系统将根据序列设定显示序列中包含的不同射频脉冲,例如常规TSE序列则包含90°的射频激发脉冲,180°的重聚脉冲;如果有饱和带则会增加饱和脉冲。系统将会根据射频脉冲为180°的参考电压分别计算出来不同脉冲的电压值,而该电压值将反应序列中不同的激发角度。举例:在脉冲列表中有一个PACE-GRE1H,根据该名字可以推测出该脉冲为在进行腹部扫描时膈肌导航所使用的激发脉冲,该脉冲是一个小角度脉,使用的射频电压为12.267V。
Reset:重置,该按键的作用是用于重置修改后的不同角度射频脉冲的电压,恢复到系统计算值。
Receiver:接收模块
Gain:接收增益
该参数分别有High和Low两个不同的设置,目前在绝大部分的序列中默认使用High。其意义是用于调节接收信号的放大倍数,系统会根据信号的强弱进行设定,比较弱的信号使用高增益,比较强的信号使用弱增益以保证图像的信噪比及信号分布。
FFT Scale factor:傅里叶转换比例因子
该参数用于定义不同线圈单元接收到的信号在进行图像重建傅里叶转换时使用的比例因子,通过调节比例因子可以获得一组信号较为均匀的图像。
以上就是系统参数System卡中调整及接收发射子参数卡各相关参数的意义。此部分参数在常规临床应用中非常少使用,也不建议在此处做过多的修改。基于作者能力有限,所述之处错误在所难免,如有发现还请及时指正。在下一章节中我们将进入新的一个生理Physio参数卡,敬请期待!