醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)學(xué)課件：MR偽影、流動(dòng)、對比劑

1、第四節(jié) 偽影及補(bǔ)償技術(shù) 偽影的概念 偽影的類型及補(bǔ)償方法一、偽影的概念偽影（Artifact）:磁共振掃描或信息處理過程中，由于某一種或幾種原因出現(xiàn)了人體本身不應(yīng)存在的致使圖像質(zhì)量下降的影像由于MR 成像技術(shù)復(fù)雜，偽影產(chǎn)生的原理復(fù)雜，因此MR的偽影類型比較復(fù)雜偽影對圖像的影響表現(xiàn)為：圖像變形、重疊、缺失、模糊等 使圖像質(zhì)量下降，甚至無法分析 掩蓋病灶，造成漏診 出現(xiàn)假病灶，造成誤診 正確認(rèn)識偽影并采取措施，對于提高M(jìn)RI診斷水平很有必要 *運(yùn)動(dòng)偽影 混淆偽影或包裹偽影（卷褶偽影） 化學(xué)位移偽影 化學(xué)性配準(zhǔn)不良偽影 截?cái)鄠斡?磁敏感性偽影 拉鏈偽影 交叉激勵(lì)二、常見偽影的類型*運(yùn)動(dòng)偽影自主性運(yùn)動(dòng)

2、：咀嚼、吞咽、肢體移動(dòng)等。不自主性（生理性或病理性運(yùn)動(dòng)）：腸蠕動(dòng)、心臟大血管的搏動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)、抽搐、驚厥等*運(yùn)動(dòng)偽影只產(chǎn)生在相位編碼方向上自主性運(yùn)動(dòng)偽影補(bǔ)償方法于檢查前與患者溝通，盡量避免檢查部位的自主運(yùn)動(dòng)；協(xié)助患者舒適地躺在檢查床上；對于煩躁不安患者適當(dāng)給予鎮(zhèn)靜藥物；保證圖像質(zhì)量的情況下盡量縮短掃描時(shí)間采用螺旋槳成像或者刀鋒技術(shù)減少運(yùn)動(dòng)偽影。對于有腰部疾病患者、駝背患者，在腿部、背部墊三角襯墊可以協(xié)助患者很舒適的躺在檢查床上，還可以起到一定的制動(dòng)作用。螺旋槳（刀鋒）技術(shù)GE公司的螺旋槳技術(shù)和西門子公司的刀鋒技術(shù)，是K空間放射狀填充技術(shù)，主要應(yīng)用于FSE序列與FIR序列（快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列）順序

3、式K空間填充 螺旋槳技術(shù) 刀鋒技術(shù)圖像特點(diǎn)K空間中心區(qū)域有大量的信息重疊，圖像SNR高、利于數(shù)據(jù)校正運(yùn)動(dòng)偽影不再沿著相位編碼方向重建，可明顯減輕運(yùn)動(dòng)偽影主要適用于FSE序列和FIR序列，還可以應(yīng)用于EPI序列還可明顯減輕磁敏感偽影*非自主性運(yùn)動(dòng)偽影的補(bǔ)償方法：（1）改變相位編碼方向：將運(yùn)動(dòng)的方向定為頻率 編碼方向（2）預(yù)飽和技術(shù)：使興趣區(qū)以外的含有偽影源的容積預(yù)飽和（3）呼吸門控和呼吸補(bǔ)償（4）心臟門控2 、混淆偽影或包裹偽影（卷褶偽影） 混淆偽影或包裹偽影是指圖像中出現(xiàn)所選FOV以外的解剖結(jié)構(gòu)影像補(bǔ)償方法：加大FOV （1）去頻率包裹 （2）去相位包裹卷褶偽影可以出現(xiàn)在頻率編碼方向也可以出現(xiàn)

4、在相位編碼方向目前MRI儀均采用頻率方向超范圍編碼技術(shù)，故頻率編碼方向很少出現(xiàn)該偽影特點(diǎn)：由于FOV小于受檢部位所致 常出現(xiàn)在相位編碼方向上 表現(xiàn)為FOV外一側(cè)的圖像信號卷褶并可重疊到圖像另一端卷褶偽影的補(bǔ)償方法設(shè)置合適的FOV或加大FOV相位編碼方向過采樣，或打開NPW(去相位卷褶技術(shù)）在感興趣區(qū)外覆蓋SAT（預(yù)飽和帶）西門子界面 GE界面3、化學(xué)位移偽影 化學(xué)位移偽影是由人體內(nèi)脂肪與水的氫質(zhì)子周圍電子云影響的差異，其進(jìn)動(dòng)頻率有差異導(dǎo)致的。脂肪內(nèi)H的進(jìn)動(dòng)頻率要略低于水中H的進(jìn)動(dòng)頻率，故重建后MR圖像上脂肪組織的信號會在頻率編碼方向上向梯度場低的一側(cè)位移化學(xué)位移偽影的補(bǔ)償方法增加頻率接收帶寬改

5、變頻率編碼方向施行脂肪抑制技術(shù)用低場設(shè)備4、化學(xué)性配準(zhǔn)不良偽影化學(xué)性配準(zhǔn)不良偽影是由于同一體素內(nèi)脂肪與水的質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率不一致所引起，也叫第二類化學(xué)位移偽影補(bǔ)償方法：（1）使用SE序列（2）在GRE脈沖序列成像時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)腡E值，使信號采集發(fā)生在質(zhì)子相位重聚時(shí)，可顯著減弱這種偽影5、截?cái)鄠斡?截?cái)鄠斡笆怯捎跀?shù)據(jù)采樣不足所致補(bǔ)償方法： 增加相位編碼次數(shù)，采用大矩陣掃描6、磁敏感性偽影 磁敏感性偽影是由于不同組織成分磁敏感性上的差異導(dǎo)致它們中的質(zhì)子在進(jìn)動(dòng)頻率及相位上的差異，這樣在這些組織、 成分彼此間的界面上因相位離散效應(yīng)而出現(xiàn)低信號環(huán)影補(bǔ)償方法： （1）避免病人攜帶鐵磁性金屬物質(zhì)進(jìn)入掃描室 （2

6、）使用較短的TE（相位離散時(shí)間短）或SE脈7、拉鏈偽影 拉鏈偽影是指圖像相位編碼方向或頻率編碼方向上出現(xiàn)的致密狀偽影，似拉鏈狀補(bǔ)償方法： 通知維修工程師檢查掃描室的屏蔽，避免其它射頻脈沖的干擾8、交叉激勵(lì)當(dāng)RF脈沖對所選層面進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，相鄰層面內(nèi)的質(zhì)子也可能受到激勵(lì)，當(dāng)再對這些層面進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，層面內(nèi)曾受到激勵(lì)的質(zhì)子可能發(fā)生飽和，影響信號強(qiáng)度和圖像對比，這種效應(yīng)叫交叉激勵(lì)，又叫串話干擾補(bǔ)償方法：（1）成像層面間保持一定的距離，距離為層 厚的30（2）交替激勵(lì)，采用1、3、5,2、4、6層間隔采集（3）方形RF脈沖,要求層間隔為層厚的10正確看待偽影磁共振偽影是客觀存在的，對偽影的正確認(rèn)識可避免對

7、圖像的誤判，從而避免誤診和漏診不能過度追求“無偽影”而降低圖像信噪比高場強(qiáng)設(shè)備的偽影較低場強(qiáng)設(shè)備多偽影也能是磁共振成像“新”技術(shù)的理化基礎(chǔ)例如：磁共振波譜分析技術(shù)MRS就是利用了化學(xué)位移現(xiàn)象 磁敏感加權(quán)成像（SWI）就是利用了磁敏感現(xiàn)象 T2Mapping技術(shù)利用了魔角“現(xiàn)象第五節(jié) 流動(dòng)現(xiàn)象的補(bǔ)償技術(shù) 流動(dòng)狀態(tài) 流動(dòng)現(xiàn)象和偽影 流動(dòng)現(xiàn)象的補(bǔ)償一、流動(dòng)狀態(tài) 人體血管內(nèi)血液、腦脊液、膽汁的流動(dòng)狀態(tài)主要分為三種類型：層流：規(guī)律穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)紊流：無規(guī)律的流動(dòng)狀態(tài)，又叫湍流渦流：層流流經(jīng)管腔狹窄處產(chǎn)生的一種流動(dòng)狀態(tài)層流層流：血流質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向均與血管長軸平行，但運(yùn)動(dòng)速度存在差別層流示意圖 除沿著血管長

8、軸方向流動(dòng)外，血流質(zhì)點(diǎn)還在其他方向進(jìn)行迅速不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)(湍流），層流經(jīng)管腔狹窄處形成大小不一的旋渦（渦流）二、流動(dòng)現(xiàn)象和偽影（一）流動(dòng)現(xiàn)象:血液和腦脊液的流動(dòng)狀態(tài)在MRI中主要產(chǎn)生以下效應(yīng)，統(tǒng)稱為流動(dòng)現(xiàn)象：時(shí)間飛躍（Time of Flight TOF）2.體素內(nèi)相位離散（intra-voxel dephasing）1、時(shí)間飛躍：流動(dòng)質(zhì)子在成像過程中，因流入或流出成像容積而引起其信號強(qiáng)度改變，稱時(shí)間飛躍效應(yīng)，包括兩種現(xiàn)象：（1）高流速信號缺失，也叫流空（僅見于SE序列）（2）進(jìn)入現(xiàn)象，也叫流動(dòng)相關(guān)增強(qiáng)流空效應(yīng)：血流呈黑色 流空效應(yīng)示意圖流動(dòng)相關(guān)增強(qiáng)效應(yīng)形成的原理若血流垂直或基本垂直于掃描層面,

9、所選TR較短,層面內(nèi)靜止組織出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,信號發(fā)生衰減而對于血流,總有未經(jīng)激發(fā)的質(zhì)子群流入掃描層面,經(jīng)脈沖激發(fā)后產(chǎn)生宏觀磁化矢量,產(chǎn)生較強(qiáng)的信號 2、體素內(nèi)相位離散： 在同一體素內(nèi)如同時(shí)含有流動(dòng)質(zhì)子和靜止質(zhì)子或流動(dòng)質(zhì)子間速度方向不一致時(shí)，體素內(nèi)質(zhì)子間將出現(xiàn)相位差，結(jié)果導(dǎo)致體素內(nèi)質(zhì)子相位離散，信號減低（二）流動(dòng)運(yùn)動(dòng)偽影流動(dòng)運(yùn)動(dòng)偽影主要有兩種表現(xiàn)形式：1. 斜行進(jìn)入成像層面的流動(dòng)質(zhì)子，在受到脈沖激勵(lì)后至信號采集之間的TE期間內(nèi)，位置發(fā)生變化，引起空間編碼錯(cuò)位2. 血管內(nèi)搏動(dòng)性血流引起的血管重影二、流動(dòng)現(xiàn)象的補(bǔ)償 由于流動(dòng)現(xiàn)象的存在，使流動(dòng)質(zhì)子的信號強(qiáng)度高低相差很大，并可產(chǎn)生偽影直接影響圖像質(zhì)量，因

10、此要加以補(bǔ)償。方法有三種： 1. 梯度磁距復(fù)相位 2. 預(yù)飽和 3. 偶數(shù)回波重聚相位1. 梯度磁距復(fù)相位用于補(bǔ)償沿某一梯度場方向流動(dòng)的質(zhì)子體素內(nèi)相位離散，又叫流動(dòng)補(bǔ)償方法使通過層面選擇梯度或讀出梯度的極性變化作為補(bǔ)償梯度，使流動(dòng)質(zhì)子的相位變化為零而重聚相位，即同一體素流動(dòng)質(zhì)子與靜止質(zhì)子相位相同，體素產(chǎn)生亮信號。該方法對慢速層流有效2. 預(yù)飽和使流動(dòng)質(zhì)子信號缺失從而最大限度地減少流動(dòng)效應(yīng)的減少常用于血液和腦脊液顯示為低信號的T1WI和PDWI應(yīng)根據(jù)質(zhì)子流動(dòng)方向決定預(yù)飽和容積的位置3. 偶數(shù)回波重聚相位 在SE序列當(dāng)中，獲取偶數(shù)回波可減少體素內(nèi)相位離散的影響流動(dòng)質(zhì)子在SE序列的第一個(gè)回波時(shí)如處于

11、相位離散狀態(tài)，則在第二個(gè)或偶數(shù)個(gè)回波時(shí)處于重聚狀態(tài)主要用于在T2WI中減少體素內(nèi)相位離散引起的相位喪失第六節(jié) MRI對比劑的應(yīng)用 增強(qiáng)機(jī)制 分類一、增強(qiáng)機(jī)理X 線對比劑： 使對比劑顯影MRI對比劑： 改變組織的理化特性， 不顯示對比劑本身MRI對比劑(Gd-DTPA)與質(zhì)子相互作用來縮短質(zhì)子的縱、橫向弛豫時(shí)間，主要是縮短質(zhì)子的T1弛豫時(shí)間Gd-DTPA二、分類(一) 生物分布性 細(xì)胞外對比劑 細(xì)胞內(nèi)對比劑(二) 磁特性 順磁性對比劑 超順磁性對比劑 釓螯合物最常用的是Gd-DTPA主要應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRI檢查，可是某些正常結(jié)構(gòu)強(qiáng)化，如垂體、靜脈等也可以使病變強(qiáng)化：腫瘤、梗死、感染、急性期脫髓鞘病變還可用于腹部、乳腺、肌肉系統(tǒng)病變增強(qiáng)檢查 Gd-DTPA經(jīng)靜脈注入，用量為0.1mmol/kg 需注意對比劑不良反應(yīng)：過敏、腎損害（腎纖維化）超順磁性氧化鐵（SPIO）經(jīng)靜脈注入，可被肝臟網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的Kupfer 細(xì)胞攝取已用于臨床的SPIO制劑為Feridex（菲立磁），主要用于診斷肝惡性腫瘤。注入該藥后，正常肝實(shí)質(zhì)在T2WI像上明顯減低，腫瘤不含Kupfer細(xì)胞而相對呈高信號肝細(xì)胞特異對比劑Gd對比劑中加入芳香環(huán)，增加其親脂性常用Gd-EOB-DT