第十一节　并行采集技术

学习目的

　了解并行采集技术的成像原理及硬件要求。

　了解并行采集技术对图像质量的影响。

　了解并行采集技术的临床应用。

MR成像没有X线辐射，图像对比度好，临床应用广泛。但与CT相比，MRI的扫描速度可谓缓慢。为此，MR应用物理学家一直致力于缩短扫描时间的研究。并行采集技术就是这样一个显著缩短MR扫描时间的技术，且保证了较好的图像质量。

应用并行采集技术的前提条件是，采集MR信号的线圈应由多个接收单元组成。所谓并行采集，是指在MR扫描的过程中多个线圈单元能够同时采集（多套）信号。因为不同线圈单元位于扫描区域的不同部位，所以由不同线圈采集的信号具有不同的空间敏感性，MRI系统需要将这些信号整合成一幅图像。并行采集的另一个特点是，K空间填充的相位信息减少，减少程度与加速因子有关。加速因子越大，扫描速度越快。临床上最常用的加速因子是2，即K空间的相位信息减少一倍、扫描时间缩短1倍。并行采集技术减少相位信息的方式是隔行填充K空间数据（图1-11-0-1），这样K空间相位的最大值和最小值保持不变，故MR图像的空间分辨力并无降低。

图1-11-0-2　并行采集MR信号时校准扫描的重要性

A.之前未行校准扫描时，并行采集形成的原始图像；B.在校准扫描之后，并行采集形成的MR图像

图1-11-0-3　并行采集MR成像的两种校准方式

A.对各个线圈单元采集的信号分别进行傅立叶转换后再校准计算；B.对各个线圈单元采集的信号在傅立叶转换前进行校准计算

并行采集成像的校准计算有两种方式。其一是先对每一个线圈单元的数据信息进行傅立叶转换，而后对得到的卷摺图像进行校准计算，最后重建图像；其二是在每一个线圈单元采集数据信息后先行校准计算，再将总的计算结果进行傅立叶转换，重建图像（图1-11-0-3）。无论采用哪一种计算方式，扫描速度一样。但并行采集技术将使MR图像的重建速度明显减慢，表现为扫描结束后延迟一段时间才出现重建图像。

MR图像的SNR与扫描时间有关。并行采集技术使扫描时间缩短，图像的SNR也有所下降，此时计算SNR的公式如下：

式中，R是加速因子，g是线圈的几何因子。线圈单元的数目与组合方式是影响并行采集技术MR图像的SNR的重要因素。

除加快扫描速度外，并行采集技术还有其他作用。对于EPI采集和SSFSE序列，并行采集的作用不是加快扫描速度，而是减少影像变形和增加图像清晰度。目前，在线圈条件允许时，在EPI和SSFSE的扫描实践中已常规应用并行采集技术（图1-11-0-4）。

并行采集技术会导致图像的SNR下降。在新一代的MRI系统，并行采集技术可与绝大多数的脉冲序列相匹配，加之应用高密度线圈成像，使MR图像的SNR明显提高，临床应用广泛。

图1-11-0-4　并行采集技术在EPI和SSFSE序列的应用

A.未应用并行采集的头部DWI，影像变形明显（箭）；B.应用并行采集的DWI，影像变形减轻（箭）；C.未应用并行采集的SSFSE T2WI，影像模糊；D.应用并行采集的SSFSE T2WI，影像清晰度有所提高