近期有一位读者通过后台留言:为什么减少频率编码方向的FOV时发现频率编码方向空间分辨率发生变化,而减少相位编码方向的FOV时发现相位编码方向 的分辨率并没有发生变化?对于这个问题的回答实际上就是要解读通过几种不同的方式减少相位编码线数目进而来减少扫描时间之间有什么不同?对于大多数成像序列而言相位编码矩阵的大小和扫描时间有着直接的对应关系。相位编码矩阵越大成像时间就越长,反之相位编码矩阵越小则成像时间就相应短。在临床实际工作中很多一线的操作老师都会有意无意的通过减少相位编码矩阵来减少扫描时间。但这里需要注意的是通过不同方式减少相位编码矩阵等同于我们给系统下达了不同的命令,这导致在减少相位编码矩阵的同时系统对K空间进行着不同的操作,而这些不同的操作模式会对最终的图像产生不同的影响。直接减少相位编码矩阵、采用相位方向部分FOV都可以导致相位编码数目减少,但由于它们对K空间的影响不同,从而导致最终图像不同。了解这些差异是我们进行合理参数优化的重要基础。
K空间的基本概念与基本属性:虽然在很多磁共振使用者看来磁共振成像原理中的K空间就像一个黑匣子深不可测,但对于K空间的基本概念和基本属性还是需要有所了解的,因为这是我们理解减少相位编码矩阵不同方式之间的根本区别。简单总结下来如下:1、频率编码矩阵决定K空间线的长度;2、相位编码矩阵决定K空间的覆盖范围;3、K空间线的长度与K空间的覆盖范围共同决定K空间平面的面积,K空间面积越大获得的图像空间分辨率越高,反之,K空间面积越小则图像的空间分辨率就越低;4、相位方向的视野FOV与相邻两条K空间线之间的距离呈反比。了解了K空间的这些基本属性后我们再来分析一下不同减少相位编码线数目所带来的图像差别。
图1说明:直接减少相位编码矩阵导致K空间覆盖面积减少,但此时相邻两条K空间线之间的距离保持不变,综合影响的结果是图像空间分辨率变低但相位方向上FOV不变。
图2说明:这里对比说明直接减少相位编码矩阵对于图像的影响。直接减少相位编码矩阵后导致水模中黑框边缘模糊且可见明显的截断伪影(明暗相间的条纹)。

(二)采用相位方向部分FOV:如果在参数界面中选择相位方向部分FOV,此时在等比例减少相位编码数时也会等比例减少相位方向的FOV。从K空间维度来看等同于我们告诉系统:减少相位编码的数目从而一定比例减少成像时间,但这种情况下系统会通过增加相邻两条相位编码线之间的间距从而确保K空间覆盖面积不变,这样确保图像的空间分辨率不变。因为相位方向FOV减少有可能会导致卷褶伪影。
图3说明:参数界面中将相位方向FOV设置成0.5,这就意味着相位方向FOV减少一半,此时相位编码线也由256减少到128,但从K空间维度看相邻两条相位编码线之间的间距会增大一倍,从而确保K空间的覆盖面积不变。这样图像的空间分辨率就保持不变。
图4说明:这里对比的是采用相位方向部分FOV(这里选择的是0.5)后对图像的影响。 当采用0.5倍相位方向FOV时因为相位编码方向的FOV变小而导致明显的卷褶伪影,此时水模中黑框边缘锐利,未见截断伪影。
图5说明:这里对比直接减少相位编码矩阵和采用相位方向FOV对图像的不同影响,从扫描时间看二者都会导致扫描时间减少到20秒,但直接降低相位编码矩阵时相位方向FOV不变但图中黑框边缘模糊并可见明暗相间的截断伪影;采用相位方向部分FOV时相位方向FOV变小图像出现卷褶伪影,但黑框边缘锐利未见截断伪影。