呼吸門控技術是利用探測到的呼吸波來減少呼吸運動偽影的技術。呼吸波一般用彈性呼吸風箱帶（respiratory bellows）或呼吸壓力墊（respiratory cushion）。目前GE公司的設備上采用彈性呼吸帶（圖5-8-6A），而西門子公司（圖5-8-1）和飛利浦公司（圖5-8- 6B）的設備上則采用呼吸壓力墊。彈性呼吸帶需要以合適的松緊度捆扎在胸腹部，而呼吸壓力墊只需要塞在采集線圈與腹壁之間即可。這兩種裝置都屬于壓力探測傳感器，呼吸帶來的胸腹壁運動將改變探測器內(nèi)部的壓力，吸氣時壓力增加，而呼氣時壓力降低（圖5-8-7）。呼吸門控技術主要包括呼吸補償和呼吸觸發(fā)技術。

圖5-8-6　呼吸探測設備

A．為GE公司設備上彈性呼吸帶，白箭所示為呼吸風箱，虛線白箭所示為捆扎帶；B．為飛利浦設備上的呼吸壓力墊，黑箭所示為壓力墊，虛線黑箭所示為壓力傳遞管

圖5-8-7　呼吸波

呼吸波峰為吸氣末，波谷為呼氣末。兩個波峰之間的時間間隔為一個呼吸周期。一次呼氣末到下一次吸氣前有一個相對平穩(wěn)的平臺期，MR信號一般在該時段采集

1．呼吸補償技術呼吸補償（respiratory compensation，RC）技術主要用于體部SE T1WI序列。RC技術可采用多種方法，目前最常用的是呼吸秩序相位編碼（respiratory ordered phase encoding，ROPE）技術，就是說按照探測到的呼吸波來決定相位編碼。具體原理是通過一個壓力傳感器把患者的呼吸波信號融合到MR掃描系統(tǒng)中，在整個呼吸周期中，MR信號采集一直在進行，對呼吸周期中相似時間點的MR信號采用相似的相位編碼，一般在呼氣末期后的平臺期利用低頻相位編碼采集對運動較為敏感的K空間中心區(qū)域信息，而在呼吸周期的其他時相則利用高頻相位編碼采集對運動相對不敏感的K空間周邊區(qū)域信息。這樣原來呼吸運動引起隨機的相位偏移，因與呼吸信號整合并進行相位重新排列后變成規(guī)律性變化，具有高頻隨機性的偽影信號將被推擠到視野的邊緣或視野外，從而減少或基本消除視野內(nèi)的運動偽影（圖5-8-8）。

圖5-8-8　利用呼吸補償技術減少呼吸運動偽影

A、B．為同一病例的肝臟SE T1WI橫斷面圖像。A．未施加呼吸補償技術，圖像有明顯的呼吸運動偽影（白箭）；B．施加了呼吸補償技術，呼吸運動偽影明顯減少

采用RC技術要求患者的呼吸頻率和幅度保持相對穩(wěn)定，否則將嚴重影響抑制偽影的效果。因此檢查前需要對患者進行呼吸訓練。該技術在GE公司的設備上稱為呼吸補償（respiratory compensation，RC），在參數(shù)調(diào)整界面的“imaging options”中選擇該技術；而飛利浦公司的設備上把各種呼吸門控技術統(tǒng)稱為呼吸補償，在參數(shù)調(diào)整界面的“motion”卡中的“respiratory compensation”項中進行選擇，其中的PEAR（phase encoded artifact reduction）就是這里介紹的呼吸補償技術。

2．呼吸觸發(fā)技術呼吸觸發(fā)（respiratory triggering）屬于前瞻性呼吸門控技術。如果呼吸節(jié)律較好，一般人平靜吸氣后即開始呼氣，從一次平靜呼氣末到下一次吸氣前有一段時間為呼吸運動相對停止的平臺期，所以一般以呼氣末為觸發(fā)點（掃描開始點），開始進行MR信號采集，到下一次吸氣前停止采集（掃描停止點），使MR信號采集時段發(fā)生于呼吸運動相對停止的平臺期，將明顯減少呼吸運動偽影（圖5-8-9）。

圖5-8-9　采用呼吸觸發(fā)技術減少呼吸運動偽影

這組圖像為上腹部同一層面的FSE T2WI。A．腹壁脂肪的呼吸運動偽影重疊于肝區(qū)（黑箭），影響肝臟內(nèi)部的觀察；B．施加了呼吸觸發(fā)技術后，運動偽影明顯減輕

和呼吸補償技術一樣，呼吸觸發(fā)技術要求患者的呼吸頻率和幅度保持相對穩(wěn)定，因此檢查前的呼吸訓練非常重要。在患者能夠做到均勻呼吸的前提下，呼吸觸發(fā)技術的關鍵在于MR信號采集的開始點和結束點的設置，即采集時段的設置，其總的原則是把采集時段置于呼氣末以后的呼吸平臺期。盡管呼吸觸發(fā)技術也可用于梯度回波T1WI序列，但更多的是用于FSE／TSE類的T2WI序列，不同廠家的設備上呼吸觸發(fā)技術的設置也頗有不同，下面僅簡要介紹GE、西門子和飛利浦設備上FSE／TSE T2WI序列的呼吸觸發(fā)技術設置。

GE設備上在參數(shù)調(diào)整界面的“imaging options”中選擇“respiratory triggering”，然后在“gating／triggering”界面中設置相關參數(shù)（圖5-8-10A）。其中的“＃Resp intervals”表示呼吸周期數(shù)，將決定TR的長短，根據(jù)呼吸頻率、掃描層數(shù)及TSE序列ETL的不同常設置為1～3，多數(shù)病例設置為2；“Trigger point”為從探測到吸氣末的波峰到掃描開始點的時間段，該時間段用呼吸周期的百分比表示，決定了序列掃描的開始點，一般設置為25%～35%；“trigger window”為掃描結束點到下一次掃描開始點的時間段，該時間段也用呼吸周期的百分比表示，決定了每個呼吸周期中序列掃描的結束點，一般設置為30%～40%。開始點與結束點之間的時間即為采集時段，正確的方法是把采集時段放在呼氣末以后的平臺期（圖5-8-10 B）。由于每個病例的呼吸頻率不同，除了要設置trigger point和trigger window外，需要協(xié)調(diào)呼吸周期數(shù)與ETL，呼吸頻率越高者可增加呼吸周期數(shù)或適當縮短ETL。

圖5-8-1　0GE設備呼吸觸發(fā)技術的設置

A．為呼吸觸發(fā)設置界面；B．為A各參數(shù)在呼吸波上的位置示意圖，正確的設置是把采集時段放在呼氣末以后的平臺期（圖中粗黑線段）

西門子設備上呼吸觸發(fā)技術的設置也頗為簡便，在參數(shù)調(diào)整界面的“physio（生理）”卡中選擇Resp／trigger，然后在同一界面設置相關參數(shù)（圖5-8-11）。Average cycle（平均周期）是指平均呼吸周期的時間長短，由設備根據(jù)探測到呼吸波自動測算；Threshold（域值）是指呼吸波的呼氣相（下降段）上波幅占波峰最高幅度的百分比，決定了允許掃描開始的時間，一般設置為20%左右，意為呼氣相上，波幅下降到只有最高幅度的20%時可以啟動掃描；Acquisition window（采集窗）是指從域值點開始允許序列采集的時間段長短，一般設備自動設置為呼吸周期的1／2，用戶可以自己填寫；Trigger delay是指到了域值點后，往后延時多少時間正在啟動掃描，根據(jù)呼吸波形進行設置，一般可設置為0（無需延時），如果呼氣較慢且呼吸相較平坦時可適當延時50～150ms；Resp phase（呼吸相）一般選擇Expiration（呼氣相）；TR并不是真正的TR，而是指掃描開始后采集時段的長短，也即決定了掃描結束點，原則上也是把采集時段放在呼氣末以后的平臺期。西門子設備上呼吸觸發(fā)TSE序列的真正TR等于呼吸周期。

圖5-8-1　1西門子設備呼吸觸發(fā)技術的設置

圖像左側的參數(shù)如正文所述。圖像右側部分的為呼吸波及觸發(fā)參數(shù)在呼吸波上的相應位置，圖中從右到左代表時間。曲線為呼吸波，其下方的橫條總長代表采集窗，其中粗黑箭所示的白色段長度代表TR（采集時段），采集時段前方（左側）細黑箭所示的灰色段長度為觸發(fā)延時，采集時段后方虛線黑箭所示的黑色段長度代表空余下來的采集窗。設置的原則是讓采集時段（白色段）落在呼氣末后的平臺期。

飛利浦設備上在參數(shù)調(diào)整界面的“motion”卡設置，在“Respiratory compensation”選擇“trigger”。對于TSE T2WI序列來說，呼吸觸發(fā)技術有兩個參數(shù)需要設置，一個trigger delay（觸發(fā)延時），是指探測到吸氣末波峰到序列開始掃描的時間間隔，然后再在contrast卡中設置TR，這里的TR也不是真正的TR，實際上是采集時段，而真正的TR是呼吸周期。TR的長短應該根據(jù)呼吸周期進行調(diào)整，TR最多可達呼吸周期的50%，而呼吸周期需要操作者根據(jù)單位時間內(nèi)的呼吸波數(shù)目進行計算。

5-8-12飛利浦設備呼吸觸發(fā)技術的設置界面

在Motion卡中選擇Trigger，然后在contrast卡中設置TR