磁共振影像图像质量控制
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08年职称考试辅导
(三) 運動偽影
1、生理性運動偽影 生理運動如心臟大血管搏動、呼吸運動、血流以 及腦脊液波動等引起的偽影成為降低圖像品質最常 見的原因。
控制生理性運動偽影措施:
(1)採用心電門控技術,在心動週期同一預定 點上採集成像,可減少心臟和大血管搏動偽影。
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1. 心電門控技術
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電子雜訊
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FSET2
DWI
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2、化學位移偽影
是指脂肪與水的進動頻率存在差異,此為化學位移 ,在圖像上表現為脂肪與水的介面上出現黑色和白 色條狀或月牙狀陰影,尤其在腎臟與腎周脂肪囊交 界區表現突出。化學位移偽影僅發生在頻率編碼方 向上,嚴重程度與主磁場場強成正比
層面厚度
圖像 A: 層厚 = 3 mm
圖像 B: 層厚 = 5 mm
圖像 C: 層厚 = 10 mm
隨著層厚增加圖像的信噪比逐漸增加,但此時圖像的空 間解析度下降。體素越大,部分容積效應越明顯!
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層間距(Pitch)
兩層面之間小於10 %,層面脈衝“漫出” (spillover)相互干擾,形成交感失真,信 號減低。層距=層厚 X 120 %時,可防止 信躁比下降;而層面間隙中影像資訊易丟 失。 可採用無間隔掃描、間隔激勵技術,隔行 交替掃描,減少橫向交叉激勵而引起的偽 影。
第十七章 MR檢查技術
第四節 圖像品質控制
一、影響圖像品質的因素
影響MR圖像品質取決於兩大因素: 組織特定參數(內在)-包括質子密度、T1、T2弛 豫時間、化學位移、體液流動、組織灌注、分子擴 散等; 操作選擇參數(外在)-包括多種脈衝序列參數。
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(一)MR圖像特徵參數及評價方法
1、MR圖像特徵參數 用客觀指標對MR圖像品質的變化進行評價並反映 機器性能及狀態。
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(2)MR圖像對比度及對比雜訊比 不同組織間的差異即組織對比度。它是指不同組 織信號強度的相對差異。 二種不同組織對比度:
C=|S1-S2|/|S1+S2| C:對比度 S1、S2:分別代表二種組織的信號強度。
影響MR圖像的對比度因素可分為三類: 1)脈衝序列:自旋回波、流動編碼序列等。 2)脈衝參數:TR、TE、TI、翻轉角等。 3)對比劑:Gd-DTPA等。
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MR 圖像的對比度因嚴重的雜訊影響,不能真實反映圖 像品質時,以對比雜訊比來評價圖像品質。二種相關組 織的對比度雜訊比代表二種組織的信噪比的差異。 根據公式: CNR = SNRA - SNRB SNRA與SNRB分別代表A、B二種組織的信噪比 CNR表示對比度雜訊比。 釓類對比劑通過對自旋弛豫的影響,改變了組織的T1及 T2弛豫時間,從而影響組織間的對比。
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答題技巧
五選一 問題方式: 正問法
如:對 XXXX 正確的描述是
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接收頻寬權衡
RBW SNR 化學位移 TE 運動偽影
化學位移
脂肪和水中包含質子的 頻率差別。
approx. 220 Hz ( 1.5 T ) approx. 143 Hz ( 1.0 T) approx. 74 Hz (0 .5T ) approx. 35 Hz (0.2T )
(+)
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化學位移(chemical shift)
化學位移偽影—脂肪和水分子內氫原子共振頻率不 同, 兩者相差約3.5 ppm,其信號被電腦記錄在不同
位置上。造成脂肪和水在圖像上沿頻率編碼方向移
位,出現化學位移偽影。 脂肪信號在圖像的位置與水比較有輕度移位; 水位於脂肪一側交界面為亮線偽影。 水位於脂肪另一側表現為黑線偽影。
Matrix 矩陣
影像矩陣增加時數值變化的結果: 信噪比降低 掃描時間延長 分辨率提高 矩陣(Matrix) 信噪比(TE相同時) 掃描時間延長 解析度(最高) 128 2.0 0:30 2mm 256 1.0 1:00 1.5mm 512 0.5 2:00 0.5mm
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(二)MR圖像品質參數間相互影響
MR圖像的品質取決於影像的解析度、對比度、信噪 比和檢查時間等。而影響上述品質的因素很多,如檢 查的部位的層面厚度、層間距離、脈衝激勵次數、相 位編碼方向、矩陣、顯示野、 TR、TE的時間選擇、 接收線圈等。這些因素又互相聯繫,互相制約。
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圖像空間解析度是體素體積的函數,公式為:
圖像的空間解析度∝1/體素體積=採集矩陣/FOV×層厚 例:
視野256mm×256mm,矩陣128×256,層厚3mm, 則其空間解析度為 1 /(1mm×2mm×3mm)。 如體素在三個互垂方向徑線都相同(正立方體), 稱為各向同性空間解析度,如2mm×2mm×2mm。 各不相同則稱為各向異性,如1mm×2mm×3mm。 體素越小,空間解析度越高,但信號越低;反之。
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信躁比 對比躁聲比
空間分辨力
掃描時間
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特別提示
磁共振成像條件的改變應根據預選條件考慮 到有關不同參數的相互影響和臨床診斷需要 來確定。成像影像品質取決於信噪比、對比
信躁比、空間分辨力、偽影等幾個因素之間
的均衡比,相互制約,過分佔優勢的結果將
是差的圖像品質。
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SE(Spin Echo) —— 自旋回波序列
1800 相位 重聚脈衝
1800 相位 重聚脈衝
900 脈衝 回波
900 脈衝
TE
(TE / 2)
TR
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圖像 A: TE = Mn
圖像 B: TE = 40
T1像隨著TE時間對比度有改變
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08年职称不足所致。在圖像中高、低信號差別 大的交界區信號強度失准。在頸椎矢狀位 T1WI上 這種偽影比較常見,表現為頸髓內出現低信號線影 。其它部位如顱骨與腦交界區、脂肪與肌肉交界區 也可出現這種偽影。截斷偽影僅發生在相位編碼方 向上。
控制截斷偽影的措施:
① 加大採集矩陣;② 減小FOV; ③ 過濾原始資料; ④ 變換相位和頻率編碼方向;⑤ 改變圖像重建的方法
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3、卷褶偽影
是被檢查解剖部位的大小超出了視野範圍時, 視野範圍以外部分的解剖部位的影像移位元或卷 褶到FOV內的另一端。相位編碼方向不同,卷褶 偽影的位置也不同。
控制卷褶偽影的措施有:
① 加大FOV,卷褶多發生於邊緣,對中間部分的 興趣區影響不大。 ② 將相位編碼方向設置在被檢部位的最小直徑上。
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(3)MR圖像解析度 解析度是所有影像品質評價的一項重要指標,它是 指影像對樣體細節的分辨能力,指在一定的對比度 下,影像能夠分辨的空間的最小距離。 在影像學中,圖像解析度通過幾種方式表示: 平面解析度指平面內二個相互垂直方向的分率 空間解析度是二維圖元對三維體素資訊的反應能力 密度解析度即為信號強度的差異 時間分辨率指同一組織結構不同時間強度或狀態的差異
1800 相位 重聚脈衝
900 脈衝 回波
900 脈衝
TE
TR
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圖像 A: TR = 350
圖像 B: TR= 1000
T1像隨著TR改變T1對比度隨之變化
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TE( Echo time) 回波時間
TE指射頻脈衝激勵後得到回波信號的時間。
TE時間 信號強度 掃描層數 運動偽影 流動水成分信號強度 增加 增加 減少 增加 增強 減少 減少 增加 減少 減弱
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接收線圈
表面線圈可增加信噪比,減少遠離臟器運動偽影及 其它偽影。觀察野較小,且影像不均勻,距表面線 圈近處的信號強,遠處信號弱; 體線圈的影像信號強度均勻,觀察野大,增加深部 組織的信噪比。而表面組織信噪比降低,血流產生 偽影嚴重,極易於產生其它偽影。
主要指標包括: (1)雜訊 圖像視野的隨機信號。 (2)信噪比 平均信號強度與平均雜訊強度的比值。 信噪比是衡量圖像品質最重要的指標。 (3)對比度 不同興趣區域的相對信號強度差。 (4)解析度 圖像對樣體細微結構的分辨能力。 (5)偽影 除雜訊外體內外樣體結構的影像異位元。
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2、特徵參數評價 (1)雜訊與信噪比 MR的雜訊主要來源於線圈電阻及物體“黑體” 輻 射所致的熱雜訊。 利用統計學功能可測量MR圖像上信號及雜訊比。 選定一個信號最均勻、信號強度較高的區域作為興 趣區,並記錄該興趣區信號的平均值M。接著將興 趣區移至主體影像以外的背景雜訊區域,對比計算 標準差。
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2、自主性運動偽影 人體自主運動吞咽、眼球轉動等,可在圖像上 產生各種不同形狀的偽影,造成圖像模糊、品質 下降。
控制自主性運動偽影的措施:
(1) 改變掃描參數,儘量縮短掃描時間,減少 產生偽影的幾率,如梯度回波技術的應用、減少信 號採集次數、減少矩陣等;
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金屬異物—彈片
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金屬硬幣
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二、改善圖像品質的措施
1、設備偽影
是指機器設備所產生的偽影。它包括機器主磁場強 度、磁場均勻度、軟體品質、電子元件、電子線路以 及機器的附屬設備等所產生的偽影。設備偽影主要取 決於生產廠家設計生產的產品品質,某些人為因素如 機器設備的安裝、調試以及掃描參數的選擇,相互匹 配不當也可出現偽影。
H20
Fat
(-)
0
-5ppm
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控制化學位移偽影的措施有:
① 頻寬越窄,圖元移動距離越大。增加接收頻寬, 縮小FOV,可減輕化學位移偽影。 ② 預飽和技術應用,使脂肪或水中的質子被預飽和 ,不再產生信號。 ③ 通過變換頻率和相位編碼方向,加以控制。 ④ 選用抑水和抑脂脈衝序列,去掉化學位移偽影的 產生源。 ⑤ 選擇適當的TE 值,儘量調整GRE序列中脂肪和水 同相位。
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(2)儘量使病人體位舒適,可用海綿塊或帶 子進行固定; (3)檢查前向病人介紹檢查過程,解釋可能 遇到的情況,如磁體內的噪音; (4)對躁動病人,必要時給予鎮靜劑或使用 EPI技術。
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(四) 金屬異物偽影
金屬物體在磁體中會產生渦流,局部形成強磁場干擾主 磁場的均勻性,使周圍旋進的質子很快喪失相位,而在 金屬體周圍出現一圈低信號“盲區”或圖像出現空間錯 位而變形失真。 病人體內或體表的金屬異物不能帶入磁體有兩種原因: ①可使圖像產生金屬異物偽影,影響診斷; ②對病人有一種潛在的危險。例如外科手術夾可能因磁 體磁性吸引脫落造成出血,剪刀、刀片等銳利物飛向磁 體時刺傷病人。
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(2)採用呼吸門控技術,調整相位編碼與運動週期同 步,消除呼吸運動偽影; (3)縮短檢查時間,如選梯度回波成像、減少信號采 集次數或改變矩陣等; (4)用預飽和技術,去除呼吸時腹壁運動引起的偽影; (5)屏氣,減少呼吸運動; (6)腹帶加壓,以限制呼吸幅度。
TR( Repetition time) 重複時間
TR指兩個900射頻脈衝之間重複的時間。
TR時間 掃描參數 掃描時間 信噪比 流入增強效應 T2對比 T1對比 增加 增加 增加 增加 增加 增加 減少 減少 減少 減少 減少
減少
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SE(Spin Echo) —— 自旋回波序列
1800 相位 重聚脈衝
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5、部分容積效應
當選擇的掃描層面較厚或病變較小,又騎跨於掃描層 切層之間,周圍高信號組織掩蓋小的病變或出現假影 ,這種現象稱為部分容積效應。
控制部分容積效應的措施:
① 選用薄層掃描; ② 改變選層位置,一般選成像面與交界面垂直; ③ 減小FOV。
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掃描層厚增加,信噪比增加。檢 查部位擴大使部分容積效應增加 ,組織邊緣部分模糊不清造成空 間解析度下降。 梯度回波磁敏感性偽影增加。