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MRI常見偽影及其對策

時間:2016-06-26  來源:影像園XCTMR.COM  作者:本站整理復制分享】【討論-糾錯】【舉報

  偽影是指MR圖像中與實際解剖結構不相符的信號,可以表現為圖像變形、重疊、缺失、模糊等。MRI檢查中偽影主要造成三個方面的問題:(1)使圖像質量下降,甚至無法分析;(2)掩蓋病灶,造成漏診;(3)出現假病灶,造成誤診。因此正確的認識偽影及其對策對于提高MRI臨床診斷水平非常重要。MRI的偽影主要分為裝備偽影、運動偽影及磁化率敏感偽影等三大類。
 
  一、設備偽影
 
  所謂設備偽影是指與MRI成像設備及MR成像固有技術相關的偽影。設備偽影主要取決于生產產家的設備質量、安裝調試等因素,成像參數的選擇也是影響設備偽影的重要因素。下面主要討論與成像參數有關的設備偽影。
 
  (一)化學位移偽影
 
  化學位移偽影是指由于化學位移現象導致的圖像偽影。化學位移現象我們已經在MRS一節作了介紹。大家都知道MR圖像是通過施加梯度場造成不同位置的質子進動頻率出現差異來完成空間定位編碼的。由于化學位移現象,脂肪中的質子的進動頻率要比水中的質子快3。5PPM(約147Hz/T),如果以水分子中的質子的進動頻率為MR成像的中心頻率,則脂肪信號在頻率編碼方向上將向梯度場強較低(進動頻率較低)的一側錯位。以盆腔橫斷面T2WI為例,如果左右方向為頻率編碼方向且梯度場為左側高右側低,膀胱內的尿液呈現高信號,周圍脂肪也呈高信號。膀胱左旁的脂肪向右側移位并與膀胱內的尿液信號疊加,在膀胱左側緣形成一條信號更高的白色條帶;而膀胱右旁的脂肪也向右移位,從而在膀胱右緣處形成一條信號缺失的黑色條帶。
 
  化學位移偽影的特點包括:(1)出現在頻率編碼方向上;(2)脂肪組織的信號向頻率編碼梯度場強較低的一側移位;(3)場強越高,化學位移偽影也越明顯。
 
  化學位移偽影的對策包括:(1)改變頻率編碼方向。這僅能改變化學位移偽影的方向,并不能減輕或消除化學位移偽影。(2)施加脂肪抑制技術。脂肪信號被抑制后,其化學位移偽影將同時被抑制。(3)增加頻率編碼的帶寬。以1。0T掃描機為例,脂肪和水的化學位移為147Hz,如果矩陣為256×256,頻率編碼帶寬為25KHz(約100Hz/像素),那么化學位移147Hz相當于移位1。5個像素,如果把頻率編碼帶寬改為50KHz(約200Hz/像素),則化學位移相當于0。75個像素,偽影明顯減輕。
 
  (二)卷褶偽影
 
  當受檢物體的尺寸超出FOV的大小,FOV外的組織信號將折疊到圖像的另一側,這種折疊被稱為卷褶偽影。
 
  MR信號在圖像上的位置取決于信號的相位和頻率,信號的相位和頻率分別由相位編碼和頻率編碼梯度場獲得。信號的相位和頻率具有一定范圍,這個范圍僅能對FOV內的信號進行空間編碼,當FOV外的組織信號融入圖像后,將發生相位或頻率的錯誤,把FOV外一側的組織信號錯當成另一側的組織信號,因而把信號卷褶到對側,從而形成卷褶偽影。實際上卷褶偽影可以出現在頻率編碼方向,也可以出現在相位編碼方向上。由于在頻率方向上擴大信號空間定位編碼范圍,不增加采集時間,目前生產的MRI儀均采用頻率方向超范圍編碼技術,頻率編碼方向不出現卷褶偽影,因此MR圖像上卷褶偽影一般出現在相位編碼方向上。在三維MR成像序列中,由于在層面方向上也采用了相位編碼,卷褶偽影也可以出現在層面方向上,表現為第一層外的組織信號卷褶到最后一層的圖像中。
 
  卷褶偽影具有以下特點:(1)由FOV小于受檢部位所致,(2)常出現在相位編碼方向上,(3)表現為FOV外一側的組織信號卷褶并重疊到圖像的另一側。
 
  避免卷褶偽影的對策有:(1)增大FOV,使之大于受檢部位;(2)切換頻率編碼與相位編碼的方向,把層面中徑線較短的方向設置為相位編碼方向。如進行腹部橫斷面成像時,把前后方向設置為相位編碼方向不易出現卷褶偽影;(3)相位編碼方向超范圍編碼,是指對相位編碼方向上超出FOV范圍的組織也進行相位編碼,不同的MRI儀產家采用不同方法進行超范圍相位編碼。如西門子公司采用的過度采樣(oversample)技術,根據被檢組織在相位編碼方向上超出FOV的多少來決定過度編碼的范圍,可以1%到100%范圍內隨意選擇,采集時間隨所選的范圍成比例增加。GE公司采用去相位卷褶(nophasewrap,NPW)技術,通常用于2個NEX或4個NEX的序列,如果是2個NEX,施加NPW技術后實際上只執行1個NEX,但相位編碼范圍增大1倍,采集的總相位編碼線(MR信號)數目沒有改變,因此不增加采集時間;如果是1個NEX的序列則需要增加采集時間,與西門子公司過度采樣技術相仿,但過度編碼的范圍不能隨意選擇。
 
  (三)截斷偽影
 
  截斷偽影也稱環狀偽影,在空間分辨力較低的圖像比較明顯,表現為多條同中心的弧線狀低信號影。MRI圖像是由多個像素構成的,數字圖像要想真實展示實際解剖結構,其像素應該無限小,但實際上像素的大小是有限的,因此圖像與實際解剖存在差別,這種差別實際上就是截斷差別,當像素較大時其失真將更為明顯,就可能出現肉眼可見的明暗相間的條帶,這就是截斷偽影。
 
  截斷偽影容易出現在兩種情況下:(1)圖像的空間分辨力較低(即像素較大);(2)在兩種信號強度差別很大的組織間,如T2WI上腦脊液與骨皮質之間。
 
  截斷偽影的特點有:(1)常出現在空間分辨力較低的圖像上;(2)相位編碼方向往往更為明顯,因為為了縮短采集時間相位編碼方向的空間分辨力往往更低;(3)表現為多條明暗相間的弧線或條帶。
 
  截斷偽影的對策主要是增加圖像空間分辨力,但同時往往需要增加采集時間。

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