磁共振参数的故事（一）
今天我们来讲讲磁共振参数的故事，很多人一听着磁共振参数，就觉得头疼，感觉太难。很多人只是单纯的怕磁共振，怕修改参数，觉得CT扫描多简单，为什么磁共振扫描这么麻烦，还得改参数。其实，真正接触了磁共振，接触了参数，才发现，也不是这么难。所以，万事开头难，如果单纯的恐惧心理怕参数，永远不去尝试，那么参数对于你来说就是永远很难。
在讲参数之前，我们首先必须要了解为什么参数很重要。修改参数肯定是为了更好的让图像更好。评价磁共振图像质量，我们首先考虑磁共振信号强度。
影响磁共振信号强度的因素主要有两类：一类是组织本身的特性，比如质子密度多少，T1值，T2值，组织含量及性质（是否有结合水）；另一类是磁共振参数。
我们以SE序列为例，来看看磁共振信号的公司：
SI = K.N(H).e (-TE/T2).[1-e (-TR/T1)]
上式中，SI代表信号强度，K值为一个常数，N(H)是氢质子密度，e是自然底数，等于2.71828182845904，TE为回波时间，TR为重复时间，T2为组织T2值（与组织自身特性有关），T1为组织T1值（与组织自身特性有关）。
我们可以看到上述公司中，有关于组织特性的，比如T1，T2；也有参数相关的，比如TE，TR，所以决定磁共振信号强度的既和组织特性有关，也和参数有关。
除了单纯的磁共振信号强度，我们很关心的一个评价磁共振图像指标的术语叫做SNR，Signal-Noise Ratio，信噪比。也就是磁共振图像中的有效信号和无效噪声之比。这个比值越大，说明图像越好。
我们在做磁共振图像的时候，都希望图像的SNR高，这样图像清晰。当然，很多时候我们还会考虑图像的分辨率，CNR（对比噪声比），扫描时间等。
信噪比和我们的参数设置非常相关，好的参数设置能提高SNR，我们修改参数，优化参数的目的，就是达到我们想要的SNR，或者分辨率，或者对比噪声比。当然，SNR最重要。因为，如果没有足够的信噪比，你分辨率做得再高，也没用，因为图像噪声太大，都掩盖你需要观察的组织了。
也有一个信噪比的公式：
上式中，Pixel代表体素大小，Average代表激励次数（飞利浦对应NSA，西门子对应Average，GE对应NEX）。Number of PE代表相位编码步级，BW是采集带宽。
从这个公式中，我们可以看到：
体素越大，SNR越高，这很好理解，因为一个体素越大了，单位体素内的，氢质子密度越大，提供的信号越多；
激励次数越大，SNR越高，这也很好理解，激励次数多了，当然信噪比就越好。激励2次，比激励1次，信号大了2倍，噪声大了√2倍，这样的话SNR等于大了2/√2倍，等于增大了√2倍；
采集带宽越大，SNR越低，在前面的文章中，我专门写了采集带宽的相关问题，这里就不做过多赘述了。
磁共振参数非常多，特别是大家用过飞利浦机器的都知道，飞利浦机器参数开放度是最大的，就是用户可以自由更改的最多，所以很多用户会比较头疼，这么多参数怎么学啊。
其实，虽然参数多，但是，我们可以把参数分类，归位几大类。（注：这里我没有严格按照飞利浦的归类来写，而是把参数的作用进行归类）
第一类：几何类；
第二类：分辨率类；
第三类：对比度类；
第四类：生理及运动类；
第五类：系统及后处理类。
Ⅰ.几何类
几何类参数，主要决定扫描体位，成像范围（视野大小），成像方位，相位编码方向，采集模式，扫描顺序，扫描层数，扫描层厚，层间距等。
扫描体位，大部分序列我们用的是头先进体位，也就是头先对着磁体孔进入。也有很多扫描我们选择脚先进，也就是脚对着磁体孔，比如扫描下肢，关节啊，包括部分腹部，盆腔扫描。
成像范围也就是视野大小，觉得我们扫描多大范围。专业术语叫FOV（Field of View）。因为我们扫描是2D或3D，因此FOV有2个或3个方向可以改的。AP代表前后方向，FH代表头足方向，RL代表左右方向。如果我们是做横轴位扫描，那么一层中，我们可以通过调整AP或RL大小，改变一层中的扫描范围，当然你也可以直接调整FH大小，这个在横轴位中属于层面方向了，可以通过直接增加扫描层数或者扫描层厚来实现。
磁共振的层间距概率和CT的不同。磁共振层间距英文叫做Gap，CT的层间距英文叫做Spacing。看英文就知道这两个的区别。
CT的层间距定义是一层的中心到另一层中心的距离。那么比如说，我一层扫描1cm也就是10mm，一层的中心是5mm。两个1cm层之间，中心距离可能也是1cm，也就是spacing是1cm，但是，这两层之间并没有间隔，没有gap。磁共振就不同了，磁共振的层间距，就是指这两层之间中空的部分，是有空隙的。
层厚也是一个很重要的几何参数，当然，它也能决定对比度和信噪比。层厚越厚，部分容积效应就越重，但是信噪比就越高。理想状态下，我们希望影像断层读片，是断面图片，也就是一层图片切得无限薄，接近没有层厚，但是实际上是不可能的。层厚越薄，部分容积效应就越弱，层间分辨率就越高，但是SNR越低。
所以，层厚与SNR成正比；但是层厚与层间分辨率成反比。层厚越大，引入的部分容积效应就越重。
扫描方位，这个就很好理解了。这个图像是做横轴位扫描，还是矢状位扫描，还是冠状位扫描。当然，用户可以在定位像做计划的时候，任意拖动角度来改，也可以通过几何参数来改，还可以通过飞利浦角度，偏中心参数，直接输入那个方向的角度偏转，都是可以的。
扫描顺序也是可以修改的，而且不要小看这个参数，作用很大。在飞利浦Geometry参数栏里，有一个叫“Slice scan order”的参数，可以用来修改扫描顺序，也就是指定要激发层的顺序。这个参数下拉选项很多，我们来举个例子，大家就一目了然了。
举例：假设我们扫描一个横轴位，头足方向扫描10层。
Slice scan order的参数设置与相对应的激发层顺序，显示如下表：
默认的default是顺序激发，1,3,5.....，为什么不是1,2,3.....。因为有的时候为了避免相互领巾两层之间的交叉干扰，我们先激励1,3,5,7,9，再激励2,4,6,8,10。所以大家还记得为什么2D扫描，磁共振有真正的层间距Gap了吧。当然，现在机器先进了，并不是说，只要是2D扫描，磁共振必须有层间距（值大于0），现在好多机器很轻松的可以做0间距（没有层间距）或者负的层间距（重叠扫描）。
ascending升序，很简单，就是1,2,3,4,5，......
descending降序，同理升序，10,9,8,7,6，.....
central呢，就是先从中心激励，再到两边。
这里注意，Slice scan order这个参数，和K空间填充顺序是不同的，飞利浦中，K空间填充顺序是在Profile Order里面修改。
激励顺序或者扫描顺序这个参数有什么作用呢？
前面提到了，如果2D扫描，相邻层太近，层间距太少，如果是按顺序激励，很容易引起相邻层之间的交叉干扰，出现伪影。
那么我们有两种办法解决，增加层间距，或者改变激励次序。
有时候我们肯定不想加大层间距，因为这样的话，空隙就多，漏的就多。我们就可以通过修改Slice scan order模式，来既不增加Gap，又解决了Crosstalk。
采用Interleaved的扫描激发顺序，间隔扫描，我们激发1,4,7，这样相邻两层即使0的层间距，也不会产生交叉干扰伪影。
另外，在头颅TOF扫描中，我们通常设置激发层的顺序方向与血流速度方向相反。（我前面写血管专门说明了这个问题）。
如果激发顺序方向，和血流方向相同。那么到了后面层，同样的血流受到前面多次激励脉冲的激发，到了后面就越来越趋于饱和，血管远端就没有信号，这个是我们不希望看到的。
采用反血流方向的激发顺序，血流就不容集受到饱和。
由于时间和篇幅关系，这期的参数介绍就先到这里。磁共振参数是个系统工程，不可能一期就介绍完，参数的用法也很灵活，后面我会继续介绍一些参数的使用方法和经典案例。这样可以让大家更好的用好磁共振，把磁共振用到极致。
非常感谢大家一路的支持，很多细心的读者，经常发现我打了错别字。这里首先非常感谢大家的细心及仔细，谢谢大家。另外，也给大家说一点，希望大家谅解。因为现在这个输入法啊，很多时候，打了相近的词组，在按空格或者回车的一瞬间，它自动把词语重新排了，这样刚好就打错，当然大部分读者老师一看就知道，肯定是笔误（输入法误）。另外，有错别字，第一说明，我也有不严谨的地方，没有时间检查了，因为每次都是自己码字，自己手打这么多字也不容易；第二是说明，我这个原创，肯定是100%原创，手打的字，我也几乎不会打草稿，再修改，再把它复制，粘贴上去，因为确实，我没有这个时间。打完这段话的时候，都已经00:35分了。因为今天晚上比较忙，我是从23:15，开始写这一篇的。最后，我以后一定注意，尽量不出现错别字，写完，简单检查一遍。谢谢大家。
2017.08.02 李懋