呼吸门控和膈肌导航技术动中求静的原理

呼吸门控和膈肌导航技术动中求静的原理影像志库117 篇原创内容 公众号 人体的运动包括生理性运动和自主运动，一般自主运动可以控制， 但是生理运动难以控制，比如心跳和呼吸引起的运动，当然呼吸可以 短时间内通过屏气，暂时保持静止状态，所以在胸部和腹部器官的扫 描中，无论 DR、CT 还是 MRI 都会使其屏气，但是在 MRI 中，尤其 T2 加权的扫描，屏气扫描会使图像质量下降，但是自由呼吸又会引起 呼吸运动伪影，为了能够让患者在自由呼吸下找到相对静止状态，于 是采用如下技术：常见的呼吸抑制技术1、屏气扫描2、呼吸门控（呼吸触发、呼吸补偿）3、导航回波（膈肌导航、相位导航） 注：虽然抑制呼吸的技术比较多，但是这些技术都是建立在一个 理想的呼吸方式才能获得一副好的图像，假如患者呼吸幅度很不稳定， 呼吸频率很不均匀，单纯靠这些技术也很难提高图像质量，关于屏气 扫描就不过多赘述了，下面主要介绍呼吸门控技术和导航门控技术原 理；呼吸门控根据数据采集类型不同，呼吸门控分为回顾性呼吸门控和前瞻性波信号融合到磁共振扫描系统中，在整个呼吸周期中连续采集数据， 连续采集数据后，然后对呼吸周期中相似时间点的 MR 信号进行相位 编码，主要在呼气末的平台期，用低频的相位编码填充到 K 空间的中 心区域，让其他呼吸周期用高频相位编码填充到 K 空间的周围区域， 因为K空间中心区域对运动相对敏感，K空间周围区域相对不敏感。

最后将所有低频的相位重新排列，使一致的也就是平台期的呼吸波组 成一副完整的图像并填充到 K 空间中心，从而保持了呼吸的静止，使 高频随机性的波动伪影推移到视野的边缘或者视野外，因此减轻视野 内的运动伪影前瞻性呼吸门控:又称呼吸触发技术，呼吸触发技术采集的数据是 不连续的，呼吸触发技术主要通过呼吸的某个时相进行采集数据，最 常见的就是呼气末的平台期进行采集数据，因为每个周期的平台期的 呼吸幅度相对一致，所以保持了呼吸的相对静止，最后将每个呼吸周 期内的平台期数据填充到K空间导航回波技术根据机制类型不同，导航回波技术可分为膈肌导航和相位导航膈肌导航：不需要外部放置腹带和呼吸垫，而是在操作界面放置 一个可以看到的呼吸条就可以实现自由呼吸采集，呼吸条的位置一般 放置在右侧膈肌的最高点，以膈肌为界限，上1/3 在肺部区域，下2/3 在肝脏区域，导航门控是先采集 5 个呼吸周期进行监测扫描，用于判 断导航条位置的准确性，通过监测膈肌的位置模拟出一个呼吸运动， 在模拟的呼吸运动中监测到当膈肌位置落入到采集窗后以一定的空间 位置触发数据采集，采集窗范围越大，信号采集时间越长，也容易发 生运动伪影生成一个生理测量点的时间序列，然后把测量点的时间序列当做触发 算法的输入数据，相为导航相对于膈肌导航实现了智能自动触发。

呼吸门控V导航回波1、 两者都以呼气末平台期作为触发点；2、 两种技术都以跟踪膈肌运动为基础；3、 呼吸门控只有一个触发采集窗，而导航回波技术有两个窗 （导 航窗和触发窗）；4、 呼吸门控需要腹带和呼吸垫，导航回波不需要；5、 导航通常需要两个方位以正确监测膈肌的位置，而呼吸门控则 不需要监测膈肌位置。