磁共振参数卡简介四之Resolution--iPAT
上一章中讲解了Resolution参数卡中Common子参数卡中各参数的意义。在Common子参数卡中，参数主要是在扫描矩阵与K空间填充上影响图像的分辨率。在此章中，我们将重点介绍影响图像分辨率的第二个参数卡--iPAT并行采集子参数卡。
在磁共振成像中，为了提高图像的解析度则需要不断的提高扫描矩阵以缩小图像的体素，但是分辨率越高，相位编码线就越多，导致采样过程的SAR增加的非常明显，同时扫描时间增加。为了缩短扫描时间和降低SAR，并行采集技术PAT是一种行之有效的方式。
PAT mode：并行采集重建模式
通过PATmode决定采集结束后的数据使用何种重建方式进行重建，目前2D序列有：
None：不需要使用PAT重建技术进行重建，即不使用并行采集技术；
GRAPPA：图像的重建使用GRAPPA算法进行重建，即基于K空间域的图像处理；
mSENSE：图像的重建使用基于图像域的SENSE算法进行重建；
该选项并不是在所有的情况下都能够被激活，需要在相位编码方向上至少有两个或两个以上的射频通道线圈时才能被选择和激活。当相位编码方向上有两个或两个以上线圈单元时则需要查看线圈信号输出的组合模式，该组合模式有CP，Dual，Triple。
至于在参数优化时该选择何种并行采集重建技术呢？大家可以翻阅一下西门子原始默认的序列参数就会发现绝大部分使用并行采集技术的序列使用GRAPPA图像重建方式，原因有：
SENSE重建方式要求提前获得线圈的敏感度信息，该信息包含了线圈及目标的位置信息，如果扫描过程中病人或线圈有位移，或者扫描视野不够大导致线圈敏感度信息存在卷褶伪影时都将导致图像重建出现伪影。
经验证实GRAPPA的图像重建算法获得的图像比SENSE算法获得的图像更加稳定，并且对外界干扰更不敏感。
Accel. Factor PE：相位编码方向上的加速因子
相位编码方向上的加速因子就是并行采集的加速因子，简单的理解就是在K空间中每个多少行采集一条K空间线，例如并行采集加速因子为3时，则在K空间中每3条K空间线采集一条，最后能够让扫描时间缩短为原来的三分之一。最大能开启多大的并行采集因子取决于在相位编码方向上的线圈单元数和接收信号的射频通道数。
Ref. line PE：相位编码参考线
相位编码参考线是指在施加了并行采集技术后，K空间中心完全采集的K空间线，这个参数出现在西门子iPAT和ePAT两种K空间并行采集方式中。大家都知道K空间中心部分的K空间线影响图像的信噪比及对比度，所以在施加了并行采集技术之后K空间中心部分不欠采可以提高图像的信噪比；或者可以利用K空间中心部分的信息可以重建出分辨率比较低的图像，利用该图像可以对完整的图像进行校正。
该参数也是导致并行采集时间与简易计算出现差异的原因，在理想的状态下，并行采集因子为2时，扫描时间为原来的一般，但是需要在K空间中心加采相应的K空间线，将导致扫描时间与简易计算的要增多一些。例如Ref.line PE为24，并采因子为2时，则需要额外增加12条K空间线的采集。
该参数的值在常规序列中越大，图像的信噪比越好，但是扫描时间增加的会越多，但是在EPI采集的序列或Haste序列中并不建议增大，因为这将导致有效回波时间TE增大以及回波链延长，这些都将导致图像的模糊效应及变形增加。
Matrix coil mode：矩阵线圈组合模式
矩阵线圈组合模式决定了矩阵线圈信号的输出模式，在临床应用中的意义在于在并行采集过程中，可以根据接收信号的通道数来选择线圈单元数。该参数在VD版本以后的设备中不显示在参数卡中。在参数卡有以下三种选项：
CP：圆极化模式，即把一个线圈簇当做单通道圆极化线圈，只需要一个接收通道进行信号输出，例如在具有6个线圈单元的Body线圈中，设备会自动分为BO1和BO2，选用CP模式则BO1和BO2分别只需要一个接收通道输出信号。在CP模式中左右方向不能开启并行采集，否则将产生并行采集伪影。CP模式的优势是在进行大范围扫描时能够选用足够多的线圈覆盖扫描视野。
Dual：把一个线圈簇当做具有两个通道的圆极化线圈，需要通过两个接收通道进行信号输出，例如在具有6个线圈单元的Body线圈中，设备会自动分为BO1和BO2，选用Dual模式则BO1和BO2分别需要两个接收通道输出信号。在Dual模式中可以在左右方向上使用并采因子为2的并行采集。
Triple：把一个线圈簇当做具有三个通道的圆极化线圈，需要通过三个接收通道进行信号输出，例如在具有6个线圈单元的Body线圈中，设备会自动分为BO1和BO2，选用Dual模式则BO1和BO2分别需要三个接收通道输出信号。在Triple模式中可以在左右方向上使用并采因子为3的并行采集。
Reference san mode：参考扫描模式
参考扫描模式是指相位编码参考线的采样方式，根据不同的序列可以分为：
1.Integrated（iPAT）：整合采集模式，是指相位编码参考线的采集与K空间其他相位编码线同时采集获得一副中心完全采集周围欠采的K空间。该方式的好处是：图像的校准非常迅速；同时多采集的K空间中心线增加了图像的信噪比；采集过程使用相同的序列参数和环境，对病人的运动、线圈床位移动不敏感。缺点是：增加了EPI采集的序列和Haste序列模糊效应，且导致EPI采集序列图像的变形更为厉害（回波链增加）。目前绝大部分的序列都采用整合采集模式的并行采集方式。
2.Separate（ePAT）：单独采集模式，是指相位编码参考线的采集与图像采集的K空间分开，两者单独采集获得两个K空间数据。该方式的好处是：图像的校准非常迅速；采集过程使用相同的序列参数和环境，对病人的运动、线圈床位移动不敏感；不增加EPI或Haste序列的回波链，图像模糊效应相较于使用iPAT轻；在3D GRE序列中也可以获得更好的脂肪抑制效果。缺点是：单独采集的K空间中心部分的数据仅用于图像的校准，对图像的信噪比没有贡献；两次采集过程可能存在不同的状态，这些都将导致图像对运动的敏感性增加。
3.Self-Calibration：自校准采集模式，该模式要求扫描的次数Average大于等于并行采集因子Accel.Factor PE。该模式的特点是利用不同时间采集的K空间数据进行相互校准，不需要额外采集K空间中心线，所以能够节省扫描时间；同时多次采集的数据互相校准，能够大大去除对运动的敏感性。该方式主要应用于多次平均减轻图像的运动伪影和动态扫描。
4.T-PAT：高时间分辨率动态扫描模式，该模式中线圈的敏感度信息是从动态扫描的不同期相数据中获得的，不需要额外采集K空间中心线，所以扫描的时间分辨率提高了，但是由于缺少K空间中心线参与重建，导致图像的信噪比相对其他方式低。理论上来说，所有的动态扫描，如心脏电影，灌注等都可以使用T-PAT模式。使用T-PAT模式要求并行采集因子小于或等于扫描次数或扫描期数。
并行采集技术的采样及重建原理相对比较复杂，笔者的能力有限，所以在理解上难免存在偏差，有关以上的参数解释如果存在错误的地方还请各位提出指正。在下一章中我们将继续介绍分辨率参数卡的最后一个子参数卡--Filter图像滤过参数卡，敬请期待！