【Q&A in MRI】5.2.6 Phase-conjugate Symmetry 相位共轭对称

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Courtesy of Allen D. Elster, MRIquestions.com 

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原著：Allen D. Elster, MD 

译注：蒋强盛

How does phase-conjugate symmetry work? Why is it used?

相位共轭对称是如何操作的？为什么要使用？

Phase-conjugate symmetry techniques use data from the top half of k- space to estimate data in the lower half of k-space. In 2D-spin warp imaging, the ky-direction is generally taken to be synonymous with the phase-encoding axis. Hence the generic terminology " phase-conjugate symmetry" is used for this type of top-to-bottom data synthesis/estimation.

相位共振对称技术是，使用 k 空间上半部分的数据来估算下 k 空间下半部分的数据。在 2D-spin warp 成像中，ky 方向通常被当作相位编码方向。因此，“相位共轭对称”这一通用术语被用来描述 k 空间这种上-下数据的合成/估算。

Phase-conjugate symmetry. About half of k-space is sampled by reducing the number of phase-encoding steps. The other half of k-space is synthesized/reconstructed.

In theory, phase-conjugate symmetry allows one to acquire data using only half the normal number of phase-encoding steps, thus potentially reducing imaging time by as much as 50%. In practice, the time savings is closer to 40%, but this is still a huge benefit widely used in modern MRI protocols.

理论上，相位共轭对称可以只采集一半相位编码步数的数据，因此有可能减少 50% 的成像时间。在实际应用中，节省的时间接近 40%，但这在当前 MRI 扫描中仍是一个很大的获益。

【译者注1】

实际上，半傅立叶扫描需要采集多于一半的 k 空间数据，用于相位校正帮助计算缺失的数据。

Phase-conjugate symmetry methods go under a variety of trademarked names according to vendor. Siemens uses the term "Half Fourier", while Canon uses the abbreviation AFI (Asymmetric Fourier Imaging); Philips and Hitachi each call their sequences "Half scan".

相位共振对称方法根据不同的厂商有各种各样的商品名。西门子叫作“半傅立叶”，佳能称 AFI（非对称傅立叶成像），飞利浦和日立叫“半扫描”。

【译者注2】

使用 Halfscan 联合 linear profile order 可以将 TE 提前：

使用 Halfscan 联合 reverse linear profile order 可以将 TE 延后：

关于 3D k 空间联合 Halfscan 的探讨在这里就不附图了，上面已经说得很清楚了，而且在之前的推文中也多有提及。

【MR技术】3D k 空间填充顺序探讨（1）

【MR技术】3D k 空间填充顺序探讨（2）

GE has long referred to their technique "½-NEX", "¾-NEX", or "Fractional NEX", depending on the relative ratio of acquired:estimated k-space. The term "½-NEX" is somewhat misleading, however, because what has been halved is the total number of phase-encoding steps (Np), not the number of excitations (NEX) per step. Still GE name reminds us that the degree of k-space undersampling is accompanied by a corresponding reduction in imaging time.

GE 很早就称它们的相位共轭技术叫“二分之一激励次数”，“四分之三激励次数”，或 "部分激励次数"，取决于 k 空间数据采集与估算的比例。然而术语“二分之一激励次数”会让人有点误解，因为二分之一的是总共需要采集的相位编码步数（Np），而不是每一步需要激励的次数。但 GE 的叫法提醒我们，k 空间欠采样的程度对应于减少的成像时间。

Although phase-conjugate symmetry reduces imaging time while preserving spatial resolution, this is accomplished at the expense of the signal-to-noise ratio (SNR). For half-Fourier imaging, SNR is reduced by a factor of √½ or 30% less than a comparable sequence using the full number of phase-encoding steps.

尽管相位共轭对称在保持空间分辨率的同时缩短了成像的时间，但需要花费的代价是信噪比（SNR）的下降。对于傅立叶成像，信噪比相当于满采时的 √½ 倍或下降 30%。

【译者注3】

↑↑ from MRI from Picture to Proton, 3rd editon 为了验证 Halfscan 对于信噪比的影响，我们以经典自旋回波序列为例进行演示（不建议使用 TSE 序列演示，因为改变 Halfscan 时有好多其他影响 SNR 的参数也会变化） ：基本符合。