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(zhì)下降的影像。與其他醫(yī)學(xué)影像技術(shù)相比，MR是出現(xiàn)偽影最多的一種影像技術(shù)。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(guān)。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(zhì)子密度和T1、T2值)卷褶偽影原因：

機(jī)器不能識別帶寬以外的頻率。任何超出範(fàn)圍外的頻率將同帶寬內(nèi)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(cè)邊緣產(chǎn)生一個最大頻率fmax，另一側(cè)最小頻率－fmax，此即Nyquist頻率。任何由於該梯度產(chǎn)生的超出此最大頻率範(fàn)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(chǎn)生一個超過視野內(nèi)fmax的頻率。偽影特點(diǎn)：

(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(cè)的組織信號卷褶並重疊到圖像的另一側(cè)。(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(fàn)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(shè)置為相位編碼方向。如進(jìn)行腹部橫斷面成像時，把前後方向設(shè)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(shù)或NPW技術(shù)。相位編碼方向超範(fàn)圍編碼，是指對相位編碼方向上超出FOV範(fàn)圍的組織也進(jìn)行相位編碼，不同的MR設(shè)備生產(chǎn)廠家採用不同方法進(jìn)行超範(fàn)圍相位編碼。如西門子公司採用的過度採樣（oversample）技術(shù)，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(fàn)圍，可以1％到100％範(fàn)圍內(nèi)隨意選擇，採集時間隨所選的範(fàn)圍成比例增加。GE公司採用去相位卷褶（nophasewrap，NPW）技術(shù)，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(shù)後實(shí)際上只執(zhí)行1個NEX，但相位編碼範(fàn)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(shù)相仿，但過度編碼的範(fàn)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(zhì)子以稍有不同的頻率進(jìn)動。在梯度場內(nèi)，這些氫質(zhì)子的位置將會被錯誤記錄。－－水內(nèi)的質(zhì)子相對向更高頻率編碼方向運(yùn)動，而脂肪則相反。位移導(dǎo)致在較低頻率發(fā)生重疊，而較高頻率處信號衰減。化學(xué)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?yàn)轭l率編碼方向且梯度場為左側(cè)高右側(cè)低，膀胱內(nèi)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(cè)移位並與膀胱內(nèi)的尿液信號疊加，在膀胱左側(cè)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(xué)位移偽影圖像處理偽影偽影特點(diǎn)：(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(qiáng)較低的一側(cè)移位。(3)場強(qiáng)越高，化學(xué)位移偽影也越明顯?；瘜W(xué)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(xué)位移偽影的方向，並不能減輕或消除化學(xué)位移偽影，但可區(qū)分是偽影還是組織結(jié)構(gòu)。(2)施加脂肪抑制技術(shù)。脂肪信號被抑制後，其化學(xué)位移偽影將同時被抑制。(3)使用長的TE，使脂肪信號產(chǎn)生更多的失相位，來降低脂肪的信號，減少化學(xué)位移偽影。(4)增加頻率編碼的帶寬。以1.5T掃描機(jī)為例，脂肪和水的化學(xué)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(xué)位移147Hz相當(dāng)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(xué)位移相當(dāng)於0.75個像素，偽影明顯減輕，但也降低了信噪比?；瘜W(xué)位移偽影圖像處理偽影暗亮脂肪化學(xué)位移偽影截?cái)鄠斡耙卜Q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(gòu)成的，數(shù)字圖像要想真實(shí)展示實(shí)際解剖結(jié)構(gòu)，其像素應(yīng)該無限小，但實(shí)際上像素的大小是有限的，因此圖像與實(shí)際解剖存在差別，這種差別實(shí)際上就是截?cái)嗖顒e，當(dāng)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?cái)鄠斡?。原因：有限的採樣次?shù)和採樣時間不能準(zhǔn)確描述一個階梯狀信號的強(qiáng)度變化。

截?cái)鄠斡叭菀壮霈F(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(qiáng)度差別很大的組織間，如T2WI上腦脊液與骨皮質(zhì)之間。

截?cái)鄠斡皥D像處理偽影偽影特點(diǎn)：（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?yàn)闉榱丝s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?cái)鄠斡皥D像處理偽影解決方法：(1)增加採樣時間，進(jìn)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?cái)鄠斡皥D像處理偽影截?cái)鄠斡皥D像處理偽影沒有濾過弱濾過中等濾過強(qiáng)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(dǎo)致像素內(nèi)信號平均，使一個體素內(nèi)混合多種組織對比，解析度降低。偽影特點(diǎn)：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(yīng)圖像處理偽影10mmslice3mmslice層厚降低，解析度增加.MR圖像的運(yùn)動偽影往往是指由於受檢者的宏觀運(yùn)動引起的偽影。這些運(yùn)動可以是自主運(yùn)動如肢體運(yùn)動、吞咽等，也可以是非自主運(yùn)動如心跳、血管搏動。運(yùn)動可以是隨機(jī)的如胃腸道蠕動、吞咽等，也可以是週期性運(yùn)動如心跳和血管搏動等。

運(yùn)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(yùn)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(zhuǎn)換時其信號的位置即發(fā)生錯誤，從而出現(xiàn)偽影。

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

隨機(jī)自主運(yùn)動偽影是指不具有週期性且受檢者能夠自主控制的運(yùn)動造成的偽影，如吞咽、眼球轉(zhuǎn)動、肢體運(yùn)動等造成的偽影。隨機(jī)自主運(yùn)動偽影的特點(diǎn)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(jī)自主運(yùn)動偽影病人相關(guān)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(yùn)動偽影可以在喉部施加預(yù)飽和帶。（4）交換相位和頻率編碼方向。隨機(jī)自主運(yùn)動偽影病人相關(guān)偽影呼吸運(yùn)動偽影主要出現(xiàn)在胸腹部MR圖像上，呼吸運(yùn)動具有一定的節(jié)律性和可控制性。偽影特點(diǎn)：（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(yùn)動偽影病人相關(guān)偽影

解決方法：（1）施加呼吸觸發(fā)技術(shù)（T2WI）或呼吸補(bǔ)償技術(shù)（SET1WI）。（2）採用快速成像序列屏氣掃描。（3）施加脂肪抑制技術(shù)，因?yàn)镸R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(yù)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(yùn)動的幅度。（6）增加NEX。

呼吸運(yùn)動偽影病人相關(guān)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(jié)構(gòu)上。偽影特點(diǎn)：（1）具有很強(qiáng)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(guān)偽影解決方法：（1）施加心電門控或心電觸發(fā)技術(shù)，主要用於心臟大血管MR檢查。（2）在心髒區(qū)域施加預(yù)飽和帶，主要用於心臟周圍結(jié)構(gòu)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(guān)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(qiáng)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(qiáng)掃描均易出現(xiàn)搏動偽影。

大血管搏動偽影病人相關(guān)偽影偽影特點(diǎn)：（1）具有很強(qiáng)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(guān)偽影解決方法：（1）在成像區(qū)域血流的上游施加預(yù)飽和帶。（2）使用流動補(bǔ)償技術(shù)，對較慢的血流造成的偽影有較好的效果，如顱腦SET1WI增強(qiáng)掃描施加該技術(shù)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?yàn)榍搬岱较?，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(guān)偽影流動效應(yīng)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(kuò)散的明暗不等的條狀偽影。此現(xiàn)象如果發(fā)生在椎管內(nèi)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(chǎn)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(yīng)偽影病人相關(guān)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(shè)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(kuò)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(bǔ)償。流動效應(yīng)偽影病人相關(guān)偽影原因：鐵磁性物質(zhì)具有很大的磁化率，可能導(dǎo)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(diǎn)：（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(nèi)的金屬物品（2）儘量使用FSE序列！金屬偽影病人相關(guān)偽影原因：不同磁化率物質(zhì)的交界面，磁化率不同會導(dǎo)致局部磁場環(huán)境的變形，造成自旋失相位，產(chǎn)生信號損失或錯誤描述。偽影特點(diǎn)：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(guān)偽影磁敏感性偽影病人相關(guān)偽影原因：層面內(nèi)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(chǎn)生信號。往往在斜位定位時出現(xiàn)。有時預(yù)置飽和也可能帶來同樣的偽影！層間交叉?zhèn)斡吧漕l相關(guān)偽影偽影特點(diǎn)：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(nèi)預(yù)置飽和注意手動調(diào)整位置，讓開要觀察的部位。層間交叉?zhèn)斡吧漕l相關(guān)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(diǎn)：（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(guān)進(jìn)掃描間的門（2）去除監(jiān)護(hù)裝置（3）請工