磁共振圖像質(zhì)量控制pt課件

1、第1頁，共67頁。第十七章 MR檢查技術(shù)第四節(jié) 圖像質(zhì)量控制一、影響圖像質(zhì)量的因素影響MR圖像質(zhì)量取決于兩大因素：組織特定參數(shù)（內(nèi)在）包括質(zhì)子密度、T1、T2弛豫時(shí)間、化學(xué)位移、體液流動(dòng)、組織灌注、分子擴(kuò)散等；操作選擇參數(shù)（外在）包括多種脈沖序列參數(shù)。第2頁，共67頁。（一）MR圖像特征參數(shù)及評(píng)價(jià)方法1、MR圖像特征參數(shù) 用客觀指標(biāo)對(duì)MR圖像質(zhì)量的變化進(jìn)行評(píng)價(jià)并反映 機(jī)器性能及狀態(tài)。主要指標(biāo)包括：（1）噪聲 圖像視野的隨機(jī)信號(hào)。（2）信噪比 平均信號(hào)強(qiáng)度與平均噪聲強(qiáng)度的比值。 信噪比是衡量圖像質(zhì)量最重要的指標(biāo)。 （3）對(duì)比度 不同興趣區(qū)域的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度差。 （4）分辨率 圖像對(duì)樣體細(xì)微結(jié)構(gòu)的分

2、辨能力。 （5）偽影 除噪聲外體內(nèi)外樣體結(jié)構(gòu)的影像異位。 第3頁，共67頁。2、特征參數(shù)評(píng)價(jià)（1）噪聲與信噪比 MR的噪聲主要來源于線圈電阻及物體“黑體”輻 射所致的熱噪聲。利用統(tǒng)計(jì)學(xué)功能可測(cè)量MR圖像上信號(hào)及噪聲比。選定一個(gè)信號(hào)最均勻、信號(hào)強(qiáng)度較高的區(qū)域作為興趣區(qū)，并記錄該興趣區(qū)信號(hào)的平均值M。接著將興趣區(qū)移至主體影像以外的背景噪聲區(qū)域，對(duì)比計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。第4頁，共67頁。第5頁，共67頁。第6頁，共67頁。（2）MR圖像對(duì)比度及對(duì)比噪聲比 不同組織間的差異即組織對(duì)比度。它是指不同組 織信號(hào)強(qiáng)度的相對(duì)差異。 二種不同組織對(duì)比度： C=|S1-S2|/|S1+S2| C：對(duì)比度 S1、S2：分別

3、代表二種組織的信號(hào)強(qiáng)度。影響MR圖像的對(duì)比度因素可分為三類：1）脈沖序列：自旋回波、流動(dòng)編碼序列等。2）脈沖參數(shù)：TR、TE、TI、翻轉(zhuǎn)角等。3）對(duì)比劑：Gd-DTPA等。第7頁，共67頁。MR 圖像的對(duì)比度因嚴(yán)重的噪聲影響，不能真實(shí)反映圖像質(zhì)量時(shí)，以對(duì)比噪聲比來評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量。二種相關(guān)組織的對(duì)比度噪聲比代表二種組織的信噪比的差異。 根據(jù)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(duì)比度噪聲比。 釓類對(duì)比劑通過對(duì)自旋弛豫的影響，改變了組織的T1及 T2弛豫時(shí)間，從而影響組織間的對(duì)比。第8頁，共67頁。（3）MR圖像分辨率分辨率是所有影像質(zhì)

4、量評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它是指影像對(duì)樣體細(xì)節(jié)的分辨能力，指在一定的對(duì)比度下，影像能夠分辨的空間的最小距離。在影像學(xué)中，圖像分辨率通過幾種方式表示：平面分辨率指平面內(nèi)二個(gè)相互垂直方向的分率 空間分辨率是二維像素對(duì)三維體素信息的反應(yīng)能力 密度分辨率即為信號(hào)強(qiáng)度的差異時(shí)間分辨率指同一組織結(jié)構(gòu)不同時(shí)間強(qiáng)度或狀態(tài)的差異第9頁，共67頁。圖像空間分辨率是體素體積的函數(shù)，公式為： 圖像的空間分辨率1/體素體積=采集矩陣/FOV層厚 例：視野256mm256mm，矩陣128256，層厚3mm，則其空間分辨率為 1 /（1mm2mm3mm）。 如體素在三個(gè)互垂方向徑線都相同（正立方體），稱為各向同性空間分辨率，如

5、2mm2mm2mm。各不相同則稱為各向異性，如1mm2mm3mm。體素越小，空間分辨率越高，但信號(hào)越低；反之。第10頁，共67頁。第11頁，共67頁。信躁比對(duì)比躁聲比空間分辨力掃描時(shí)間第12頁，共67頁。磁共振成像條件的改變應(yīng)根據(jù)預(yù)選條件考慮到有關(guān)不同參數(shù)的相互影響和臨床診斷需要來確定。成像影像質(zhì)量取決于信噪比、對(duì)比信躁比、空間分辨力、偽影等幾個(gè)因素之間的均衡比，相互制約，過分占優(yōu)勢(shì)的結(jié)果將是差的圖像質(zhì)量。特別提示第13頁，共67頁。（二）MR圖像質(zhì)量參數(shù)間相互影響MR圖像的質(zhì)量取決于影像的分辨率、對(duì)比度、信噪比和檢查時(shí)間等。而影響上述質(zhì)量的因素很多，如檢查的部位的層面厚度、層間距離、脈沖激勵(lì)

6、次數(shù)、相位編碼方向、矩陣、顯示野、 TR、TE的時(shí)間選擇、接收線圈等。這些因素又互相聯(lián)系，互相制約。第14頁，共67頁。TR( Repetition time) 重復(fù)時(shí)間TR指兩個(gè)900射頻脈沖之間重復(fù)的時(shí)間。TR時(shí)間 增加 減少 掃描參數(shù) 增加 減少掃描時(shí)間 增加 減少信噪比 增加 減少流入增強(qiáng)效應(yīng) 增加 減少T2對(duì)比 增加T1對(duì)比 減少第15頁，共67頁。 1800 相位 重聚脈沖回波TETRSE（Spin Echo） 自旋回波序列900 脈沖1800 相位 重聚脈沖900 脈沖第16頁，共67頁。第17頁，共67頁。 圖像 A: TR = 350 圖像 B: TR= 1000T1像隨著T

7、R改變T1對(duì)比度隨之變化第18頁，共67頁。TE( Echo time) 回波時(shí)間TE指射頻脈沖激勵(lì)后得到回波信號(hào)的時(shí)間。TE時(shí)間 增加 減少 信號(hào)強(qiáng)度 增加 減少掃描層數(shù) 減少 增加運(yùn)動(dòng)偽影 增加 減少流動(dòng)水成分信號(hào)強(qiáng)度 增強(qiáng) 減弱第19頁，共67頁。 1800 相位 重聚脈沖回波TETRSE（Spin Echo） 自旋回波序列900 脈沖1800 相位 重聚脈沖900 脈沖(TE / 2)第20頁，共67頁。第21頁，共67頁。T1像隨著TE時(shí)間對(duì)比度有改變 圖像 A: TE = Mn 圖像 B: TE = 40第22頁，共67頁。Matrix 矩陣影像矩陣增加時(shí)數(shù)值變化的結(jié)果：信噪比降低

8、掃描時(shí)間延長分辨率提高矩陣（Matrix） 128 256 512 信噪比（TE相同時(shí)） 2.0 1.0 0.5 掃描時(shí)間延長 0:30 1:00 2:00分辨率（最高） 2mm 1.5mm 0.5mm第23頁，共67頁。第24頁，共67頁。圖像 A: 層厚 = 3 mm圖像 B: 層厚 = 5 mm圖像 C: 層厚 = 10 mm 層面厚度隨著層厚增加圖像的信噪比逐漸增加，但此時(shí)圖像的空間分辨率下降。體素越大，部分容積效應(yīng)越明顯！第25頁，共67頁。層間距（Pitch）兩層面之間小于10 %，層面脈沖“漫出”（spillover)相互干擾，形成交感失真，信號(hào)減低。層距層厚 X 120 %時(shí)，

9、可防止信躁比下降；而層面間隙中影像信息易丟失?？刹捎脽o間隔掃描、間隔激勵(lì)技術(shù)，隔行交替掃描，減少橫向交叉激勵(lì)而引起的偽影。第26頁，共67頁。第27頁，共67頁。第28頁，共67頁。第29頁，共67頁。表面線圈可增加信噪比，減少遠(yuǎn)離臟器運(yùn)動(dòng)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(hào)強(qiáng)，遠(yuǎn)處信號(hào)弱；體線圈的影像信號(hào)強(qiáng)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(chǎn)生偽影嚴(yán)重，極易于產(chǎn)生其它偽影。接收線圈第30頁，共67頁。(三) 運(yùn)動(dòng)偽影1、生理性運(yùn)動(dòng)偽影 生理運(yùn)動(dòng)如心臟大血管搏動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)、血流以及腦脊液波動(dòng)等引起的偽影成為降低圖像質(zhì)量最常見的原因。（1

10、）采用心電門控技術(shù)，在心動(dòng)周期同一預(yù)定點(diǎn)上采集成像，可減少心臟和大血管搏動(dòng)偽影?？刂粕硇赃\(yùn)動(dòng)偽影措施：第31頁，共67頁。1. 心電門控技術(shù)第32頁，共67頁。第33頁，共67頁。第34頁，共67頁。第35頁，共67頁。（2）采用呼吸門控技術(shù)，調(diào)整相位編碼與運(yùn)動(dòng)周期同 步，消除呼吸運(yùn)動(dòng)偽影；（3）縮短檢查時(shí)間，如選梯度回波成像、減少信號(hào)采 集次數(shù)或改變矩陣等；（4）用預(yù)飽和技術(shù)，去除呼吸時(shí)腹壁運(yùn)動(dòng)引起的偽影；（5）屏氣，減少呼吸運(yùn)動(dòng)；（6）腹帶加壓，以限制呼吸幅度。第36頁，共67頁。第37頁，共67頁。第38頁，共67頁。第39頁，共67頁。第40頁，共67頁。2、自主性運(yùn)動(dòng)偽影 人體自主

11、運(yùn)動(dòng)吞咽、眼球轉(zhuǎn)動(dòng)等，可在圖像上產(chǎn)生各種不同形狀的偽影，造成圖像模糊、質(zhì)量下降。（1） 改變掃描參數(shù)，盡量縮短掃描時(shí)間，減少產(chǎn)生偽影的幾率，如梯度回波技術(shù)的應(yīng)用、減少信號(hào)采集次數(shù)、減少矩陣等；控制自主性運(yùn)動(dòng)偽影的措施：第41頁，共67頁。（2）盡量使病人體位舒適，可用海綿塊或帶 子進(jìn)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(nèi)的噪音；（4）對(duì)躁動(dòng)病人，必要時(shí)給予鎮(zhèn)靜劑或使用 EPI技術(shù)。第42頁，共67頁。第43頁，共67頁。(四) 金屬異物偽影金屬物體在磁體中會(huì)產(chǎn)生渦流，局部形成強(qiáng)磁場(chǎng)干擾主磁場(chǎng)的均勻性，使周圍旋進(jìn)的質(zhì)子很快喪失相位，而在金屬體周圍出現(xiàn)一圈低信號(hào)“盲

12、區(qū)”或圖像出現(xiàn)空間錯(cuò)位而變形失真。病人體內(nèi)或體表的金屬異物不能帶入磁體有兩種原因：可使圖像產(chǎn)生金屬異物偽影，影響診斷；對(duì)病人有一種潛在的危險(xiǎn)。例如外科手術(shù)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(shí)刺傷病人。第44頁，共67頁。第45頁，共67頁。金屬異物彈片第46頁，共67頁。金屬硬幣第47頁，共67頁。第48頁，共67頁。二、改善圖像質(zhì)量的措施1、設(shè)備偽影 是指機(jī)器設(shè)備所產(chǎn)生的偽影。它包括機(jī)器主磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)均勻度、軟件質(zhì)量、電子元件、電子線路以及機(jī)器的附屬設(shè)備等所產(chǎn)生的偽影。設(shè)備偽影主要取決于生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量，某些人為因素如機(jī)器設(shè)備的安裝、調(diào)試以及掃描參數(shù)的選

13、擇，相互匹配不當(dāng)也可出現(xiàn)偽影。第49頁，共67頁。電子噪聲第50頁，共67頁。DWIFSET2第51頁，共67頁。2、化學(xué)位移偽影 是指脂肪與水的進(jìn)動(dòng)頻率存在差異，此為化學(xué)位移，在圖像上表現(xiàn)為脂肪與水的界面上出現(xiàn)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(qū)表現(xiàn)突出?；瘜W(xué)位移偽影僅發(fā)生在頻率編碼方向上，嚴(yán)重程度與主磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)成正比第52頁，共67頁?；瘜W(xué)位移偽影脂肪和水分子內(nèi)氫原子共振頻率不同, 兩者相差約3.5 ppm，其信號(hào)被計(jì)算機(jī)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(xiàn)化學(xué)位移偽影。脂肪信號(hào)在圖像的位置與水比較有輕度移位； 水位于脂肪一側(cè)交界面為亮線偽影。水

14、位于脂肪另一側(cè)表現(xiàn)為黑線偽影?；瘜W(xué)位移（chemical shift）第53頁，共67頁。接收帶寬權(quán)衡RBW SNR 化學(xué)位移 TE 運(yùn)動(dòng)偽影 化學(xué)位移 脂肪和水中包含質(zhì)子的頻率差別。H20Fat(+)(-)approx. 220 Hz ( 1.5 T )approx. 143 Hz ( 1.0 T) approx. 74 Hz (0 .5T )approx. 35 Hz (0.2T )0-5ppm第54頁，共67頁。第55頁，共67頁。第56頁，共67頁。 帶寬越窄，像素移動(dòng)距離越大。增加接收帶寬， 縮小FOV，可減輕化學(xué)位移偽影。 預(yù)飽和技術(shù)應(yīng)用，使脂肪或水中的質(zhì)子被預(yù)飽和 ，不再產(chǎn)生信號(hào)

15、。 通過變換頻率和相位編碼方向，加以控制。 選用抑水和抑脂脈沖序列，去掉化學(xué)位移偽影的 產(chǎn)生源。 選擇適當(dāng)?shù)腡E 值，盡量調(diào)整GRE序列中脂肪和水 同相位?？刂苹瘜W(xué)位移偽影的措施有：第57頁，共67頁。3、卷褶偽影 是被檢查解剖部位的大小超出了視野范圍時(shí)，視野范圍以外部分的解剖部位的影像移位或卷褶到FOV內(nèi)的另一端。相位編碼方向不同，卷褶偽影的位置也不同。 加大FOV，卷褶多發(fā)生于邊緣，對(duì)中間部分的 興趣區(qū)影響不大。 將相位編碼方向設(shè)置在被檢部位的最小直徑上?？刂凭眈迋斡暗拇胧┯校旱?8頁，共67頁。4、截?cái)鄠斡?系因數(shù)據(jù)采樣不足所致。在圖像中高、低信號(hào)差別大的交界區(qū)信號(hào)強(qiáng)度失準(zhǔn)。在頸椎矢狀位

16、 T1WI上這種偽影比較常見，表現(xiàn)為頸髓內(nèi)出現(xiàn)低信號(hào)線影。其它部位如顱骨與腦交界區(qū)、脂肪與肌肉交界區(qū)也可出現(xiàn)這種偽影。截?cái)鄠斡皟H發(fā)生在相位編碼方向上。 加大采集矩陣； 減小FOV； 過濾原始資料； 變換相位和頻率編碼方向； 改變圖像重建的方法控制截?cái)鄠斡暗拇胧旱?9頁，共67頁。5、部分容積效應(yīng) 當(dāng)選擇的掃描層面較厚或病變較小，又騎跨于掃描層切層之間，周圍高信號(hào)組織掩蓋小的病變或出現(xiàn)假影，這種現(xiàn)象稱為部分容積效應(yīng)?？刂撇糠秩莘e效應(yīng)的措施： 選用薄層掃描； 改變選層位置，一般選成像面與交界面垂直； 減小FOV。第60頁，共67頁。掃描層厚增加，信噪比增加。檢查部位擴(kuò)大使部分容積效應(yīng)增加，組織邊緣部分模糊不清造成空間分辨率下降。梯度回波磁敏感性偽影增加。第61頁，共67頁。第62頁，共67頁。答題技巧五選一問題方式：正問法如:對(duì) XXXX 正確的描述是 反問法如:有關(guān)XXXX描述中，錯(cuò)誤的是,不正確的是是 第63頁，共67頁。A2型題患者行核醫(yī)學(xué)骨掃描發(fā)現(xiàn)L3血運(yùn)豐富,做腰椎矢狀掃描時(shí)，為減少成像時(shí)間，相位編碼方向應(yīng)放在:A . 上下向B . 前后向C . 左右向D .