MR檢查中偽影的識別和校正課件

MR檢查中

偽影的識別和校正MR檢查中偽影的識別和校正所謂偽影，是指在磁共振掃描或資訊處理過程中，由於某一種或幾種原因出現(xiàn)了一些人體本身不存在的、致使圖像品質下降的影像。與其他醫(yī)學影像技術相比，MR是出現(xiàn)偽影最多的一種影像技術。MR出現(xiàn)偽影較多的原因與其掃描序列以及成像參數(shù)多，成像過程複雜有關。圖像中由於偽影的存在，使影像不能正確反映解剖組織的位置、形態(tài)以及組織特性(即質子密度和T1、T2值)卷褶偽影原因：

機器不能識別帶寬以外的頻率。任何超出範圍外的頻率將同帶寬內的一個頻率相“混疊”。X方向上的梯度Gx，由於它的作用，在視野一側邊緣產生一個最大頻率fmax，另一側最小頻率－fmax，此即Nyquist頻率。任何由於該梯度產生的超出此最大頻率範圍的頻率，都不能被正確採集。視野的邊緣，梯度沒有中止。在FOV以外的組織處在一定的梯度磁場條件下，並在它的作用下產生一個超過視野內fmax的頻率。偽影特點：

(1)由FOV小於受檢部位所致。(2)常出現(xiàn)在相位編碼方向上。(3)表現(xiàn)為FOV外一側的組織信號卷褶並重疊到圖像的另一側。(4)3D也可出現(xiàn)在層面選擇方向。最後一層可疊加到第一層。卷褶偽影圖像處理偽影卷褶偽影圖像處理偽影解決辦法：（1）增大FOV，使之大於受檢部位。最大和最小頻率的範圍仍同先前較大梯度時相同，只是在更寬的距離上分佈。為了增大視野，不得不使用更小的梯度。（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，把前後方向設置為相位編碼方向不易出現(xiàn)卷褶偽影。卷褶偽影圖像處理偽影解決辦法：（3）使用過掃描技術或NPW技術。相位編碼方向超範圍編碼，是指對相位編碼方向上超出FOV範圍的組織也進行相位編碼，不同的MR設備生產廠家採用不同方法進行超範圍相位編碼。如西門子公司採用的過度採樣（oversample）技術，根據(jù)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範圍，可以1％到100％範圍內隨意選擇，採集時間隨所選的範圍成比例增加。GE公司採用去相位卷褶（nophasewrap，NPW）技術，通常用於2個NEX或4個NEX的序列，如果是2個NEX，施加NPW技術後實際上只執(zhí)行1個NEX，但相位編碼範圍增大1倍，採集的總相位編碼線（MR信號）數(shù)目沒有改變，因此不增加採集時間；如果是1個NEX的序列則需要增加採集時間，與西門子公司過度採樣技術相仿，但過度編碼的範圍不能隨意選擇。（4）3D重建時捨棄開始與最後幾個層面。原因：不同分子中氫質子以稍有不同的頻率進動。在梯度場內，這些氫質子的位置將會被錯誤記錄。－－水內的質子相對向更高頻率編碼方向運動，而脂肪則相反。位移導致在較低頻率發(fā)生重疊，而較高頻率處信號衰減。化學位移偽影圖像處理偽影暗亮脂肪Gx－Gx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(xiàn)高信號，周圍脂肪也呈高信號。膀胱左旁的脂肪向右側移位並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。

化學位移偽影圖像處理偽影偽影特點：(1)出現(xiàn)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?；瘜W位移偽影圖像處理偽影解決辦法：(1)改變頻率編碼方向。這僅能改變化學位移偽影的方向，並不能減輕或消除化學位移偽影，但可區(qū)分是偽影還是組織結構。(2)施加脂肪抑制技術。脂肪信號被抑制後，其化學位移偽影將同時被抑制。(3)使用長的TE，使脂肪信號產生更多的失相位，來降低脂肪的信號，減少化學位移偽影。(4)增加頻率編碼的帶寬。以1.5T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），那麼化學位移147Hz相當於移位1.5個像素，如果把頻率編碼帶寬改為50KHz（約200Hz/像素），則化學位移相當於0.75個像素，偽影明顯減輕，但也降低了信噪比。化學位移偽影圖像處理偽影暗亮脂肪化學位移偽影截斷偽影也稱環(huán)狀偽影，在空間分辨力較低的圖像比較明顯，表現(xiàn)為多條同中心的弧線狀低信號影。MR圖像是由多個像素構成的，數(shù)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(xiàn)肉眼可見的明暗相間的條帶，這就是截斷偽影。原因：有限的採樣次數(shù)和採樣時間不能準確描述一個階梯狀信號的強度變化。

截斷偽影容易出現(xiàn)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。

截斷偽影圖像處理偽影偽影特點：（1）常出現(xiàn)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，因為為了縮短採集時間相位編碼方向的空間分辨力往往更低；（3）表現(xiàn)為多條明暗相間的弧線或條帶。

截斷偽影圖像處理偽影解決方法：(1)增加採樣時間，進而減低帶寬，以減小波紋。(2)通過增加相位編碼數(shù)或減小FOV來降低像素大小，減少象素間的不連續(xù)性，減少尾波震盪。(3)使用原始數(shù)據(jù)濾過。截斷偽影圖像處理偽影截斷偽影圖像處理偽影沒有濾過弱濾過中等濾過強濾過注意：偽影減少的同時會有銳利度的損失！

原因：由於像素過大，導致像素內信號平均，使一個體素內混合多種組織對比，解析度降低。偽影特點：同一像素中顯示多種組織，易對臨床診斷造成混淆。解決辦法：降低層厚。部分容積效應圖像處理偽影10mmslice3mmslice層厚降低，解析度增加.MR圖像的運動偽影往往是指由於受檢者的宏觀運動引起的偽影。這些運動可以是自主運動如肢體運動、吞咽等，也可以是非自主運動如心跳、血管搏動。運動可以是隨機的如胃腸道蠕動、吞咽等，也可以是週期性運動如心跳和血管搏動等。

運動偽影出現(xiàn)的原因主要是由於在MR信號採集的過程中，運動器官在每一次激發(fā)、編碼及信號採集時所處的位置或形態(tài)發(fā)生了變化，因此將出現(xiàn)相位的錯誤，在傅裏葉轉換時其信號的位置即發(fā)生錯誤，從而出現(xiàn)偽影。

運動偽影具有以下共同特點：（1）主要出現(xiàn)在相位編碼方向上；（2）偽影的強度取決於運動結構的信號強度，後者信號強度越高，相應的偽影越亮。（3）偽影複製的數(shù)目、位置受基本正弦運動的相對強度、TR、NEX、FOV等的因素影響。運動偽影病人相關偽影

隨機自主運動偽影是指不具有週期性且受檢者能夠自主控制的運動造成的偽影，如吞咽、眼球轉動、肢體運動等造成的偽影。隨機自主運動偽影的特點有：（1）主要造成圖像模糊。（2）偽影出現(xiàn)在相位編碼方向。（3）受檢者可以控制。

隨機自主運動偽影病人相關偽影解決方法：（1）檢查前爭取病人的配合，保證掃描期間保持不動。在腹部使用胰高血糖素來減輕由於腸管蠕動造成的偽影。（2）使用更快速的掃描序列，如FSE、GRE和EPI序列，減少掃描時間。（3）吞咽運動偽影可以在喉部施加預飽和帶。（4）交換相位和頻率編碼方向。隨機自主運動偽影病人相關偽影呼吸運動偽影主要出現(xiàn)在胸腹部MR圖像上，呼吸運動具有一定的節(jié)律性和可控制性。偽影特點：（1）主要造成圖像模糊。（2）偽影出現(xiàn)在相位編碼方向上。（3）受檢者可以在一定程度控制。

呼吸運動偽影病人相關偽影

解決方法：（1）施加呼吸觸發(fā)技術（T2WI）或呼吸補償技術（SET1WI）。（2）採用快速成像序列屏氣掃描。（3）施加脂肪抑制技術，因為MR圖像上脂肪信號很高，造成偽影也很明顯，脂肪信號抑制後偽影將明顯減輕。（4）在前腹壁施加預飽和帶抑制腹壁皮下脂肪的信號。（5）施加腹帶等減小呼吸運動的幅度。（6）增加NEX。

呼吸運動偽影病人相關偽影

心臟搏動偽影不僅可以造成心臟MR圖像的模糊，而且偽影將重疊於周圍結構上。偽影特點：（1）具有很強的週期性。（2）受檢者不能自主控制。（3）沿相位編碼方向分佈。

心臟搏動偽影病人相關偽影解決方法：（1）施加心電門控或心電觸發(fā)技術，主要用於心臟大血管MR檢查。（2）在心髒區(qū)域施加預飽和帶，主要用於心臟周圍結構如脊柱的檢查。（3）切換相位編碼方向，如脊柱矢狀面或橫斷面成像時，如果相位編碼為前後方向，心臟搏動偽影將重疊在脊柱上，如果把相位編碼方向改成左右（橫斷面）或上下（矢狀面），偽影將不再重疊於脊柱上。

心臟搏動偽影病人相關偽影大血管搏動偽影常見於以下幾種情況：（1）腹部MRI成像，特別是梯度回波快速成像序列。（2）增強掃描時由於血液信號增加，容易出現(xiàn)搏動偽影，梯度回波序列容易出現(xiàn)，SET1WI也可出現(xiàn)來自靜脈的搏動偽影。（3）其他臨近大血管的部位，利用梯度回波成像或增強掃描均易出現(xiàn)搏動偽影。

大血管搏動偽影病人相關偽影偽影特點：（1）具有很強的週期性。（2）沿相位編碼方向分佈。（3）常表現(xiàn)為一串等間距的血管影。（4）血管信號越高，搏動偽影越明顯。（5）在成像區(qū)域靠血流上游的層面搏動偽影較明顯，如腹部橫斷面圖像中主動脈搏動偽影以上方層面較明顯，而腔靜脈搏動偽影則以下方層面較明顯。

大血管搏動偽影病人相關偽影解決方法：（1）在成像區(qū)域血流的上游施加預飽和帶。（2）使用流動補償技術，對較慢的血流造成的偽影有較好的效果，如顱腦SET1WI增強掃描施加該技術後來自於靜脈竇的搏動偽影可明顯減少。（3）施加心電門控。（4）切換相位編碼方向，這並不能消除搏動偽影，但可使搏動偽影的方向發(fā)生改變，如肝臟橫斷面擾相GRET1WI序列，如果相位編碼方向為前後方向，則主動脈搏動偽影將重疊於左肝外葉，如果把相位編碼方向改為左右方向，則主動脈搏動偽影可避開左肝外葉。大血管搏動偽影病人相關偽影流動效應在顱腦和脊髓的MR成像中，由於流動的血液和腦脊液其流速是不恒定的且有搏動性，特別是在SE序列掃描時，相位編碼和頻率編碼之間有時間差，影響圖像的二維重建，表現(xiàn)在圖像上就是沿相位編碼方向上擴散的明暗不等的條狀偽影。此現(xiàn)象如果發(fā)生在椎管內蛛網(wǎng)膜下腔的腦脊液以前後方向搏動時，可以在脊髓的前後方向產生縱行條狀偽影，容易被誤診為脊髓空洞癥。血液的流動偽影容易發(fā)生在頸部橫斷面和腹部斷面的圖像上，腦脊液的流動偽影常見於枕大孔和基底池及鞍上池區(qū)域的橫斷面圖像上。流動效應偽影病人相關偽影解決方法：（1）改變頻率編碼方向，即在脊髓矢狀掃描時，將相位編碼設置在H-F方向，可有效地避免血流和腦脊液搏動偽影沿橫向擴散。（2）要確定“病變”是否可見於所有的脈衝序列，偽影往往僅能在一種序列圖像中出現(xiàn)。（3）使用心電門控或者流動補償。流動效應偽影病人相關偽影原因：鐵磁性物質具有很大的磁化率，可能導致明顯的磁場變形。不同的序列，金屬偽影大小不同，F(xiàn)SE<GRE<EPI。偽影特點：（1）圖像變形或明顯異常高/低/混雜信號（2）在不同層面上偽影位置往往改變－－“會走動的偽影”解決辦法：

（1）去掉病人身上或磁體洞內的金屬物品（2）儘量使用FSE序列！金屬偽影病人相關偽影原因：不同磁化率物質的交界面，磁化率不同會導致局部磁場環(huán)境的變形，造成自旋失相位，產生信號損失或錯誤描述。偽影特點：在組織/空氣和組織/脂肪介面（包括副鼻竇、顱底、蝶鞍等部位）出現(xiàn)異常信號。解決辦法：

（1）掃描時儘量避開這些部位（2）增加層厚、層間隔（3）減小人為的磁化介面磁敏感性偽影病人相關偽影磁敏感性偽影病人相關偽影原因：層面內組織受到其他層面/額外的射頻脈衝激發(fā)，提前飽和，不能產生信號。往往在斜位定位時出現(xiàn)。有時預置飽和也可能帶來同樣的偽影！層間交叉?zhèn)斡吧漕l相關偽影偽影特點：交叉部位（或有飽和脈衝的部位）低信號或信噪比非常低。解決辦法：定位時注意層面交叉讓開要觀察的部位。FOV內預置飽和注意手動調整位置，讓開要觀察的部位。層間交叉?zhèn)斡吧漕l相關偽影射頻雜訊原因：不需要的外界無線電頻率的雜訊。圖像特點：（1）不需要的射頻脈衝發(fā)生在一個（或一系列）特定的頻率。（2）沿相位方向排列的“拉鏈狀偽影”解決方法：（1）關進掃描間的門（2）去除監(jiān)護裝置（3）請工