磁共振图像质量控制pt.ppt

第十七章MR检查技术 第四节图像质量控制 一 影响图像质量的因素 影响MR图像质量取决于两大因素 组织特定参数 内在 包括质子密度 T1 T2弛豫时间 化学位移 体液流动 组织灌注 分子扩散等 操作选择参数 外在 包括多种脉冲序列参数 一 MR图像特征参数及评价方法 1 MR图像特征参数用客观指标对MR图像质量的变化进行评价并反映机器性能及状态 主要指标包括 1 噪声图像视野的随机信号 2 信噪比平均信号强度与平均噪声强度的比值 信噪比是衡量图像质量最重要的指标 3 对比度不同兴趣区域的相对信号强度差 4 分辨率图像对样体细微结构的分辨能力 5 伪影除噪声外体内外样体结构的影像异位 2 特征参数评价 1 噪声与信噪比MR的噪声主要来源于线圈电阻及物体 黑体 辐射所致的热噪声 利用统计学功能可测量MR图像上信号及噪声比 选定一个信号最均匀 信号强度较高的区域作为兴趣区 并记录该兴趣区信号的平均值M 接着将兴趣区移至主体影像以外的背景噪声区域 对比计算标准差 2 MR图像对比度及对比噪声比不同组织间的差异即组织对比度 它是指不同组织信号强度的相对差异 二种不同组织对比度 C S1 S2 S1 S2 C 对比度S1 S2 分别代表二种组织的信号强度 影响MR图像的对比度因素可分为三类 1 脉冲序列 自旋回波 流动编码序列等 2 脉冲参数 TR TE TI 翻转角等 3 对比剂 Gd DTPA等 MR图像的对比度因严重的噪声影响 不能真实反映图像质量时 以对比噪声比来评价图像质量 二种相关组织的对比度噪声比代表二种组织的信噪比的差异 根据公式 CNR SNRA SNRBSNRA与SNRB分别代表A B二种组织的信噪比CNR表示对比度噪声比 钆类对比剂通过对自旋弛豫的影响 改变了组织的T1及T2弛豫时间 从而影响组织间的对比 3 MR图像分辨率 分辨率是所有影像质量评价的一项重要指标 它是指影像对样体细节的分辨能力 指在一定的对比度下 影像能够分辨的空间的最小距离 在影像学中 图像分辨率通过几种方式表示 平面分辨率指平面内二个相互垂直方向的分率空间分辨率是二维像素对三维体素信息的反应能力密度分辨率即为信号强度的差异时间分辨率指同一组织结构不同时间强度或状态的差异 图像空间分辨率是体素体积的函数 公式为 图像的空间分辨率 1 体素体积 采集矩阵 FOV 层厚例 视野256mm 256mm 矩阵128 256 层厚3mm 则其空间分辨率为1 1mm 2mm 3mm 如体素在三个互垂方向径线都相同 正立方体 称为各向同性空间分辨率 如2mm 2mm 2mm 各不相同则称为各向异性 如1mm 2mm 3mm 体素越小 空间分辨率越高 但信号越低 反之 信躁比 对比躁声比 空间分辨力 扫描时间 磁共振成像条件的改变应根据预选条件考虑到有关不同参数的相互影响和临床诊断需要来确定 成像影像质量取决于信噪比 对比信躁比 空间分辨力 伪影等几个因素之间的均衡比 相互制约 过分占优势的结果将是差的图像质量 特别提示 二 MR图像质量参数间相互影响 MR图像的质量取决于影像的分辨率 对比度 信噪比和检查时间等 而影响上述质量的因素很多 如检查的部位的层面厚度 层间距离 脉冲激励次数 相位编码方向 矩阵 显示野 TR TE的时间选择 接收线圈等 这些因素又互相联系 互相制约 TR Repetitiontime 重复时间 TR指两个900射频脉冲之间重复的时间 TR时间增加减少扫描参数增加减少扫描时间增加减少信噪比增加减少流入增强效应增加减少T2对比增加T1对比减少 SE SpinEcho 自旋回波序列 900脉冲 1800相位重聚脉冲 900脉冲 图像A TR 350图像B TR 1000 T1像随着TR改变T1对比度随之变化 TE Echotime 回波时间 TE指射频脉冲激励后得到回波信号的时间 TE时间增加减少信号强度增加减少扫描层数减少增加运动伪影增加减少流动水成分信号强度增强减弱 SE SpinEcho 自旋回波序列 900脉冲 1800相位重聚脉冲 900脉冲 TE 2 T1像随着TE时间对比度有改变 图像A TE Mn图像B TE 40 Matrix矩阵 影像矩阵增加时数值变化的结果 信噪比降低扫描时间延长分辨率提高 矩阵 Matrix 128256512信噪比 TE相同时 2 01 00 5扫描时间延长0 301 002 00分辨率 最高 2mm1 5mm0 5mm 图像A 层厚 3mm图像B 层厚 5mm图像C 层厚 10mm 层面厚度 随着层厚增加图像的信噪比逐渐增加 但此时图像的空间分辨率下降 体素越大 部分容积效应越明显 层间距 Pitch 两层面之间小于10 层面脉冲 漫出 spillover 相互干扰 形成交感失真 信号减低 层距 层厚X120 时 可防止信躁比下降 而层面间隙中影像信息易丢失 可采用无间隔扫描 间隔激励技术 隔行交替扫描 减少横向交叉激励而引起的伪影 表面线圈可增加信噪比 减少远离脏器运动伪影及其它伪影 观察野较小 且影像不均匀 距表面线圈近处的信号强 远处信号弱 体线圈的影像信号强度均匀 观察野大 增加深部组织的信噪比 而表面组织信噪比降低 血流产生伪影严重 极易于产生其它伪影 接收线圈 三 运动伪影 1 生理性运动伪影生理运动如心脏大血管搏动 呼吸运动 血流以及脑脊液波动等引起的伪影成为降低图像质量最常见的原因 1 采用心电门控技术 在心动周期同一预定点上采集成像 可减少心脏和大血管搏动伪影 控制生理性运动伪影措施 1 心电门控技术 2 采用呼吸门控技术 调整相位编码与运动周期同步 消除呼吸运动伪影 3 缩短检查时间 如选梯度回波成像 减少信号采集次数或改变矩阵等 4 用预饱和技术 去除呼吸时腹壁运动引起的伪影 5 屏气 减少呼吸运动 6 腹带加压 以限制呼吸幅度 2 自主性运动伪影人体自主运动吞咽 眼球转动等 可在图像上产生各种不同形状的伪影 造成图像模糊 质量下降 1 改变扫描参数 尽量缩短扫描时间 减少产生伪影的几率 如梯度回波技术的应用 减少信号采集次数 减少矩阵等 控制自主性运动伪影的措施 2 尽量使病人体位舒适 可用海绵块或带子进行固定 3 检查前向病人介绍检查过程 解释可能遇到的情况 如磁体内的噪音 4 对躁动病人 必要时给予镇静剂或使用EPI技术 四 金属异物伪影 金属物体在磁体中会产生涡流 局部形成强磁场干扰主磁场的均匀性 使周围旋进的质子很快丧失相位 而在金属体周围出现一圈低信号 盲区 或图像出现空间错位而变形失真 病人体内或体表的金属异物不能带入磁体有两种原因 可使图像产生金属异物伪影 影响诊断 对病人有一种潜在的危险 例如外科手术夹可能因磁体磁性吸引脱落造成出血 剪刀 刀片等锐利物飞向磁体时刺伤病人 金属异物 弹片 金属硬币 二 改善图像质量的措施 1 设备伪影是指机器设备所产生的伪影 它包括机器主磁场强度 磁场均匀度 软件质量 电子元件 电子线路以及机器的附属设备等所产生的伪影 设备伪影主要取决于生产厂家设计生产的产品质量 某些人为因素如机器设备的安装 调试以及扫描参数的选择 相互匹配不当也可出现伪影 电子噪声 DWI FSET2 2 化学位移伪影是指脂肪与水的进动频率存在差异 此为化学位移 在图像上表现为脂肪与水的界面上出现黑色和白色条状或月牙状阴影 尤其在肾脏与肾周脂肪囊交界区表现突出 化学位移伪影仅发生在频率编码方向上 严重程度与主磁场场强成正比 化学位移伪影 脂肪和水分子内氢原子共振频率不同 两者相差约3 5ppm 其信号被计算机记录在不同位置上 造成脂肪和水在图像上沿频率编码方向移位 出现化学位移伪影 脂肪信号在图像的位置与水比较有轻度移位 水位于脂肪一侧交界面为亮线伪影 水位于脂肪另一侧表现为黑线伪影 化学位移 chemicalshift 接收带宽权衡 化学位移脂肪和水中包含质子的频率差别 approx 220Hz 1 5T approx 143Hz 1 0T approx 74Hz 0 5T approx 35Hz 0 2T 0 5ppm 带宽越窄 像素移动距离越大 增加接收带宽 缩小FOV 可减轻化学位移伪影 预饱和技术应用 使脂肪或水中的质子被预饱和 不再产生信号 通过变换频率和相位编码方向 加以控制 选用抑水和抑脂脉冲序列 去掉化学位移伪影的产生源 选择适当的TE值 尽量调整GRE序列中脂肪和水同相位 控制化学位移伪影的措施有 3 卷褶伪影是被检查解剖部位的大小超出了视野范围时 视野范围以外部分的解剖部位的影像移位或卷褶到FOV内的另一端 相位编码方向不同 卷褶伪影的位置也不同 加大FOV 卷褶多发生于边缘 对中间部分的兴趣区影响不大 将相位编码方向设置在被检部位的最小直径上 控制卷褶伪影的措施有 4 截断伪影系因数据采样不足所致 在图像中高 低信号差别大的交界区信号强度失准 在颈椎矢状位T1WI上这种伪影比较常见 表现为颈髓内出现低信号线影 其它部位如颅骨与脑交界区 脂肪与肌肉交界区也可出现这种伪影 截断伪影仅发生在相位编码方向上 加大采集矩阵 减小FOV 过滤原始资料 变换相位和频率编码方向 改变图像重建的方法 控制截断伪影的措施 5 部分容积效应当选择的扫描层面较厚或病变较小 又骑跨于扫描层切层之间 周围高信号组织掩盖小的病变或出现假影 这种现象称为部分容积效应 控制部分容积效应的措施 选用薄层扫描 改变选层位置 一般选成像面与交界面垂直 减小FOV 扫描层厚增加 信噪比增加 检查部位扩大使部分容积效应增加 组织边缘部分模糊不清造成空间分辨率下降 梯度回波磁敏感性伪影增加 答题技巧 五选一问题方式 正问法如 对XXXX正确的描述是反问法如 有关XXXX描述中 错误的是 不正确的是是 A2型题 患者行核医学骨扫描发现L3血运丰富 做腰椎矢状扫描时 为减少成像时间 相位编码方向应放在 A 上下向B 前后向