并行采集技术在临床应用中能够以比较小的信噪比损失在不降低图像空间分辨率的前提下成倍地缩短序列的扫描时间，在某些应用中并行采集技术还能够减轻图像的变形，降低图像的模糊效应和特殊吸收率SAR，提高序列对运动的不敏感性。这些优点使得并行采集技术在临床中被广泛使用，但是并行采集技术的应用也给图像的质量带来了一些影响，本节将介绍由于并行采集技术的使用而出现的磁共振伪影。
产生机制：
回顾磁共振并行采集技术成像的基本原理可知，并行采集是通过在K空间中有规律的欠采实现相位编码步级数的减少，以实现扫描速度的提升。欠采的K空间将导致图像重建出现卷褶伪影，在并行采集图像重建过程中，需要使用不同的技术（基于图像域或者基于K空间域）解析并采导致的卷褶伪影以恢复原始的扫描视野，重建出保持图像分辨率不变的没有卷褶伪影的图像。根据之前的叙述，并行采集技术的使用大致可以分为三个环节：K空间规律欠采、线圈敏感度信息采集及重建和图像重建。那么磁共振并行采集伪影的产生则主要发生于后面两个环节，即线圈敏感度信息采集及重建和图像重建，而K空间采集过程中引起的图像伪影与原伪影类似，在此不做叙述。
1、线圈敏感度信息对并行采集伪影的影响
线圈敏感度信息是不同线圈单元对不同空间位置接收信号强弱的描述，它往往表现为接收信号的强弱根据距离接收线圈的远近呈多项式分布衰减。在线圈敏感度信息的采集及重建过程中，如若存在导致线圈敏感度信息错误的描述或者线圈敏感度信息的空间位置与并行采集图像存在空间位置的误配时，那么该错误的线圈敏感度信息将影响后续的并行采集图像重建而不可避免的出现并行采集伪影。
导致线圈敏感度信息错误描述的原因有很多，包括线圈设计，磁共振固有伪影干扰以及线圈敏感度信息的算法等。由于线圈敏感度信息错误计算导致的并行采集伪影往往发生于基于图像域法的SENSE或者mSENSE技术中。
（1）、在进行磁共振并行采集成像时，表面接收线圈直接与人体组织直接接触采集信号并重建出线圈敏感度信息时，由于近线圈效应的存在及体表脂肪高信号的存在将导致获得的线圈敏感度信息在靠近线圈的区域出现异常的高敏感性，这种高敏感性并不是真实的线圈敏感度信息，而是上述两种原因导致的线圈敏感度信息的错误计算，进而影响并行采集的后续重建。如下图所示，左图为直接使用表面接收线圈进行线圈敏感度信息的采集，重建获得的线圈敏感度信息在靠近线圈的表面出现异常的高线圈敏感度信息之后出现骤变，而右图则是在接收线圈与人体表面之间增加软垫之后，可以有效降低近线圈效应，获得更加准确的线圈敏感度信息。
（2）磁共振成像过程中产生的伪影对线圈敏感度信息计算的影响。在磁共振成像过程中，使用不同成像参数或不同的序列进行线圈敏感度信息的采集，由于外界干扰或磁共振成像固有伪影的存在将导致线圈敏感度信息的错误计算。例如使用低带宽进行线圈敏感度信息的采集时，化学位移伪影的存在使得脂肪信号移动一定的距离，当脂肪信号移动到原本低信号的空气或者空腔脏器时，将导致线圈敏感度信息的错误计算，并最终在重建后的并行采集图像的相位编码方向上出现异常的伪影。而其他外界干扰导致的磁共振伪影，例如磁化率伪影、拉链伪影、运动伪影的存在，都将导致线圈敏感度信息的错误计算，最终在重建后的图像上出现伪影。
（3）采集获得线圈敏感度信息之后，需要使用不同的算法对采集获得的数据进行重建以获得对应接收线圈单元的线圈敏感度信息。由于人体组织中肺、鼻窦、胃肠道等空腔脏器的存在，使得采集获得的磁共振信号非常弱，图像显示为低信号，而线圈敏感度信息具有不依赖组织信号强度，而具有空间位置和线圈设计依赖性的特点，所以在进行线圈敏感度信息计算的过程中，需要使用合适的算法进行计算以获得稳定可靠的线圈敏感度信息，否则将影响后续并行采集的图像重建而出现伪影。
而线圈敏感度信息空间位置与并行采集图像空间位置的误配也将导致并行采集伪影的产生。出现这种空间位置误配的原因有很多，可以简单归纳为相对静止型和运动型空间位置失配。相对静止型是指在线圈敏感度信息的采集和并行采集时，受检者是相对静止的，而出现错配则发生在线圈敏感度信息和并行采集之间。例如在并行采集序列扫描之前，只采集一次线圈敏感度信息用于后续的并行采集重建，如果在后续的检查中受检者出现运动导致受检部位的空间位置出现与线圈敏感度信息采集时不一致时将导致空间位置的误配。另外，进行体部检查时，由于呼吸应用的影响，吸气相和呼气相对应的空间位置存在一定的差异也将导致空间位置的误配。在进行大范围成像时，如果线圈敏感度信息采集时的范围小于并行采集的成像范围时，也将导致误配区域无线圈敏感度信息进行解卷褶重建，最终出现并行采集伪影。而运动型则是指在线圈敏感度信息及并行采集过程中，由于受检者的运动导致线圈敏感度信息不准确或者并行采集获得的原始图像不准确，使得线圈敏感度信息与并行采集的空间位置误配，最终产生比运动伪影更复杂的图像伪影。
2、重建算法对并行采集图像伪影的影响
目前磁共振临床应用中使用较为广泛的并行采集图像重建技术主要是基于图像域和K空间域的方法。
图像域的方法是将欠采集的K空间数据转换成卷褶的图像，然后结合线圈敏感度信息进行解卷褶运算，最后获得一幅原始扫描视野的图像。而基于K空间域的并行采集重建算法则是利用ACS或者Reference线拟合计算出拟合因子，然后通过拟合计算缺失的K空间线填满整个K空间，然后再经过运算获得一幅无卷褶伪影的图像。在整个运算过程中，解析的难易程度除了线圈敏感度信息的使用外，还与几何因子g有关系。所谓几何因子就是反映线圈对不同空间位置信号识别难易程度的描述，组织越靠近线圈单元，信号越强，几何因子越小，组织离线圈单元越远，信号越弱，几何因子则越大。对于远离接收线圈单元的组织，由于接收到的信号较弱，几何因子较大，更难进行卷褶伪影的解析。影响几何因子的因素有很多，例如线圈几何形状、通道数、线圈单元的排列、并行采集加速因子、扫描方位、扫描视野以及并行采集重建算法等等。如下图所示，利用八通道的线圈使用不同的并行采集加速因子获得的几何因子（1/g）示意图，显示并行采集加速因子越大，g因子越大，后续对图像重建的影响也将越大。
目前来说，无论是图像域法还是K空间域法，重建获得的图像信噪比都将与并行采集因子和几何因子相关，其图像的信噪比与并行采集加速因子的平方根成反比，与几何因子成反比，两者相关叠加影响着并行采集的图像质量，也使得远离线圈单元区域的图像信噪比更低，出现周围信噪比高而中心信噪比低的并行采集图像伪影。
3、其他因素对并行采集图像伪影的影响
除了上述两种导致并行采集图像伪影的因素之外，还有一些可能导致并行采集图像伪影的因素，例如在线圈敏感度信息没有问题的情况下，出现扫描视野过小或者个别线圈单元存在接触不良的情况都可能出现伪影。
图像表现：
1、线圈敏感度信息导致的并行采集伪影
（1）由于线圈设计或者使用不当导致的并行采集伪影，如下图所示，左侧图像显示在受检者呼吸状态良好的情况下，轴位靠近后侧的区域出现弧形状的伪影（环形圈所示），并且这种伪影出现的位置与并行采集加速因子相关，加速因子越大，该伪影越往轴位前侧移动。查看线圈敏感度信息后发现靠近体部线圈表面的区域出现高低信号的骤变，这种变化导致了后续图像重建出现伪影，使用并行采集垫（PAT垫）之后，如右下图所示，整个线圈敏感度信息的变化变化更加平滑，重建获得的图像的伪影也消失。
（2）由于磁共振成像过程中其他伪影而导致的并行采集图像伪影。如下图左侧图像显示由于受检者左侧存在假牙出现磁化率伪影，同时右侧也出现形状大小类似于左侧的异常信号伪影，其原因是受检者左侧金属假牙的存在，导致线圈敏感度信息的采集和计算出现伪影，进而影响到并行采集重建后的图像质量。而右侧图像显示沿着相位编码方向弧形状伪影，究其原因是在进行线圈敏感度信息采集时使用较低的采样带宽，而使得线圈敏感度信息图像的频率编码方向上具有较为严重的化学位移伪影，由于颅骨或者鼻窦的存在，重建获得的线圈敏感度信息也在频率编码方向上出现化学位移伪影，用于后续的并行采集重建则在相位编码方向上出现类似化学位移伪影的并行采集图像伪影。
而下图显示的是在进行线圈敏感度信息采集时，由于受检者出现运动导致线圈敏感度信息的边界模糊和重影，即使后续的并行采集过程中受检者没有发生运动，重建获得的图像中也存在类似于运动伪影的并行采集图像伪影。如若在并行采集过程中受检者发生运动，则重建获得的图像的伪影将更为复杂。
2、线圈敏感度信息与并行采集图像空间伪影误配而导致的伪影。
如下图左侧图像所示由于采集的线圈敏感度信息的范围不够覆盖冠状位扫描的区域而出现了两者空间位置的误配，最终导致在空间位置误配的区域出现并行采集伪影；右侧图像显示线圈敏感度信息是在吸气相进行采集，而并行采集图像在呼气相进行采集，最终在并行采集的图像上出现类似于化学位移伪影的并行采集伪影。
3、图像重建算法导致的并行采集伪影
（1）图像域法或者K空间域法对并行采集图像重建的影响。
目前临床上常见的并行采集重建算法主要是图像域法和K空间域法。如下图所示，采集相同的线圈敏感度信息和并行采集信息，利用两种不同的并行采集重建算法获得图像的图像质量，左图为使用图像域法的SENSE技术进行重建，可见在扫描视野小于解剖结构时，在图像的边缘出现了卷褶伪影，同时在图像的中央也存在异常信号的伪影；使用基于K空间域法的GRAPPA技术进行重建时，只在图像的边缘出现卷褶伪影，而图像的中央则没有异常信号的伪影，所以相同的数据不同的重建算法也可能有不同的图像表现。
（2）几何因子g对并行采集图像质量的影响
根据之前有关几何因子对并行采集图像质量影响的描述，影响几何因子的因素有很多，但是最终几何因子的大小将影响并行采集重建的图像质量。如下图所示，进行腹部3D VIBE成像时，如果使用常规的并行采集方法即在相位编码方向或者在层面方向的K空间中每隔3行采集一条K空间线，可获得如下图上面两幅图像的伪影，在图像的中央或者层块的中央出现明显的噪声带而形成并行采集伪影。而改变K空间的填充方式，如下面两幅图像，通过降低几何因子g可以有效地提升图像中央区域的信噪比，减少并行采集伪影。
几何因子g是目前临床上并行采集图像伪影的一个重要影响因素，某些区域低信噪比是该图像伪影的典型表现方式。
（3）并行采集加速因子对图像质量的影响
由于并行采集图像的信噪比与并行采集加速因子的平方根成反比，所以随着并行采集加速因子的升高，图像的信噪比将降低，结合并行采集加速因子同时影响几何因子g。在相同的K空间填充方式中，加速因子越大，g因子越大，导致的图像的信噪比将进一步降低，表现为在图像中央区域的低信噪比区域。
4、其他因素导致的并行采集伪影
其他影响并行采集图像质量的因素包括局部某些线圈单元的接触不良或者损坏，其图像表现为在相位编码方向上的图像的重影，并局部图像信噪比降低，如下图所示。
应对策略：
并行采集图像伪影的产生是由于线圈敏感度信息、空间位置误配、图像重建算法、几何因子以及其他影响因素等相互作用的结果，在进行伪影的消除时，需要统筹兼顾上述影响因素对图像质量的影响，常用的应对策略有：
1、为了获得稳定而准确的线圈敏感度信息，需要在扫描前确认线圈的摆放合理及插入稳定，排除扫描环境中的干扰因素，例如高压注射器的状态，检查门是否关闭等，然后使用高带宽的扫描参数进行扫描，并嘱咐受检者在整个检查过程中制动以防止运动伪影对线圈敏感度信息计算的干扰和后续的空间位置误配。
2、在线圈敏感度信息的采集及重建过程中，如磁共振快速成像技术（四）线圈敏感度信息 所述，为了最大程度保证线圈敏感度信息的采集与并行采集具有相同的时间及空间位置，尽量将线圈敏感度信息的采集嵌入到单个扫描序列中，同时在某些情况下也能提升图像的信噪比。
3、一般来说，基于K空间域的并行采集算法GRAPPA对比于图像域法具有更高的鲁棒性和稳定性，所以往往选择GRAPPA作为并行采集重建的算法，特别是在进行小视野成像的临床应用。
4、并行采集整体图像的信噪比与并行采集加速因子和几何因子g相关，而并行采集加速因子大小的限制则取决于相位编码方向上线圈单元数的多少，所以在并行采集过程中，建议：（1）选用高通道的射频接收线圈；（2）将线圈排列较密的方向作为相位编码方向。
5、有效降低几何因子g也能提升并行采集的图像质量，减少并行采集图像伪影的产生。在临床应用中，常用的方法有：（1）使用较大的扫描视野或者增加相位过采样的范围；（2）高通道的射频接收线圈；（3）选用合适的并行采集K空间填充方式及后续的图像重建算法；（4）选用合适的方位作为并行采集加速的方向。如下图所示，在3D并行采集中，使用Caipirinha方法通过优化K空间线的填充方式，有效降低几何因子g，从而提升并行采集的图像质量，减少并行采集图像伪影的产生。
本节介绍了并行采集技术产生图像伪影的形成机制、图像表现和应对策略，在临床工作中并行采集图像伪影的产生，往往是多种原因相互作用的结果，所以需要根据并行采集成像的技术原理进行分析，寻找解决的方案。并行采集技术通过K空间欠采的方式缩短了扫描的时间，同时也可能产生本节所叙述的并行采集伪影，下一节我们将进一步介绍并行采集技术使用的注意事项。
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