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文档简介
1、复旦大学附属华山医院复旦大学附属华山医院2021年年12月月13日日空间分辨力(spatial resolution)信号噪声比(signaltonoise ration SNR)图像对比度及对比噪声比(Contrast and noise ration)。这三种要素既不一样又相互联络,把握好这三种要素之间的关系才干有效的提高图像质量。空间分辨力空间分辨力(spatial resolution)(spatial resolution) 空间分辨力是指影像设备系统对空间分辨力是指影像设备系统对组织细微解剖构造的显示才干,它用组织细微解剖构造的显示才干,它用可辨的线对可辨的线对(LP)(LP)cm
2、cm或最小圆孔直径或最小圆孔直径(mm)(mm)数表示,它是控制数表示,它是控制MRMR图像质量的图像质量的主要参数之一。空间分辨力越高,图主要参数之一。空间分辨力越高,图像质量越好。像质量越好。 空间分辨力大小除了与空间分辨力大小除了与MRMR系统的系统的磁场强度、梯度磁场等有关以外,人磁场强度、梯度磁场等有关以外,人为的要素主要是由所选择的体素大小为的要素主要是由所选择的体素大小决议的。决议的。 像素:像素的物理意义是像素:像素的物理意义是MRMR图像的最小单位平面。图像的最小单位平面。在图像平面内像素的大小是由在图像平面内像素的大小是由FOVFOV和矩阵的和矩阵的比值确定的比值确定的像素
3、面积像素面积=FOV=FOV矩阵矩阵矩阵:是频率编码次数和相位编码采集数的乘积矩阵:是频率编码次数和相位编码采集数的乘积矩阵矩阵= =频率编码次数频率编码次数X X相位编码采集数相位编码采集数当当FOVFOV一定时,改动矩阵的行数一定时,改动矩阵的行数( (相位方向相位方向) )或列数或列数( (频率方向频率方向) ),像素大小都会发生变化。,像素大小都会发生变化。 体素:是像素与层面厚度的乘积,它的物体素:是像素与层面厚度的乘积,它的物理意义是理意义是MRMR成像的最小体积单位成像的最小体积单位( (立立方体方体) )。体素体素FOVFOV层面厚度矩阵层面厚度矩阵体素容积小时,能分辨出组织的
4、细微体素容积小时,能分辨出组织的细微构造,空间分辨力高。相反体素容积构造,空间分辨力高。相反体素容积大时,不能分辨组织细微构造,空大时,不能分辨组织细微构造,空间分辨力低低。间分辨力低低。信号噪声比信号噪声比(SNR)(SNR)是指感兴趣区内组织信号强度与噪声信号强度是指感兴趣区内组织信号强度与噪声信号强度的比值。的比值。信号是指某一感兴趣区内像素的平均值。噪声信号是指某一感兴趣区内像素的平均值。噪声是指患者、环境和是指患者、环境和MRMR系统电子设备所产生的不系统电子设备所产生的不需求的信号。信噪比是衡量图像质量的最主要需求的信号。信噪比是衡量图像质量的最主要参数之一。参数之一。一定范围内,
5、一定范围内,SNRSNR越高越好。因此,努力提高越高越好。因此,努力提高组织信号强度和最大限制地降低噪声信号强度组织信号强度和最大限制地降低噪声信号强度是提高是提高SNRSNR,改善图像质量的关键。,改善图像质量的关键。SNRSNR高的图高的图像表现为图像明晰,轮廓鲜明。像表现为图像明晰,轮廓鲜明。 影响信噪比的主要要素:影响信噪比的主要要素:1 1 、MRMR系统场强系统场强2 2、被检组织的特性、被检组织的特性3 3、体素大小、体素大小4 4、扫描参数、扫描参数(TR(TR、TETE、翻转角、平均采集次、翻转角、平均采集次数等数等) )5 5、射频线圈。、射频线圈。1 1 、MRMR系统场
6、强对系统场强对SNRSNR的影响的影响在运动伪影被抑制的情况下,MR系统场强越高,SNR越高.2 2 、被检组织特性对、被检组织特性对SNRSNR的影响的影响感兴趣区内质子密度高的组织,如脑灰质和感兴趣区内质子密度高的组织,如脑灰质和脑白质能产生较高信号,脑白质能产生较高信号,SNRSNR高;高;质子密度低的肺组织产生低信号,因此质子密度低的肺组织产生低信号,因此SNRSNR低。低。具有短具有短T1T1和长和长T2T2值的组织在不同加权像上信值的组织在不同加权像上信号强度均较高,从而可获得高号强度均较高,从而可获得高SNRSNR。 3 3 、体素大小对、体素大小对SNRSNR的影响的影响体素越
7、大,体素内所含质子数量越多,所体素越大,体素内所含质子数量越多,所产生的信号强度就越大,图像的产生的信号强度就越大,图像的SNRSNR越高越高; ;层厚越厚,体素越大,层厚越厚,体素越大,SNRSNR越高;越高;FOVFOV越大,体素越大,越大,体素越大,SNRSNR越高;越高;矩阵越大,体素越小,矩阵越大,体素越小,SNRSNR越低。越低。 4 4 、扫描参数对、扫描参数对SNRSNR的影响的影响 反复时间反复时间(TR); (TR); 回波时间回波时间(TE);(TE); 翻转角翻转角; ; 信号采集次数信号采集次数; ; 层间距层间距; ; 接纳带宽等。接纳带宽等。TRTR:TRTR是决
8、议信号强度的一个要素。是决议信号强度的一个要素。TRTR越长,各越长,各种组织中的质子可以充分弛豫,纵向磁化矢量添种组织中的质子可以充分弛豫,纵向磁化矢量添加,信号强度也添加。加,信号强度也添加。TRTR短时,仅有部分纵向磁短时,仅有部分纵向磁化得到恢复,信号强度减小。因此,长化得到恢复,信号强度减小。因此,长TRTR时,时,SNRSNR高;短高;短TRTR时,时,SNRSNR降低。但是,降低。但是,SNRSNR的添加是有限的添加是有限的。的。 4 4 、扫描参数对、扫描参数对SNRSNR的影响的影响TETE:TETE是横向磁化矢量衰减的时间,它决议进动是横向磁化矢量衰减的时间,它决议进动质子
9、矢相位的多少。质子矢相位的多少。TRTR越长,采集信号前横向磁越长,采集信号前横向磁化的衰减量越大,回波幅度越小,产生的信号量化的衰减量越大,回波幅度越小,产生的信号量也越少,也越少,SNRSNR就会下降。就会下降。 4 4 、扫描参数对、扫描参数对SNRSNR的影响的影响翻转角:翻转角度决议了有多少纵向磁化能转变成翻转角:翻转角度决议了有多少纵向磁化能转变成横向磁化。翻转角越小,产生的信号越弱,横向磁化。翻转角越小,产生的信号越弱,SNRSNR就越就越低。由于低。由于SESE序列运用序列运用9090射频脉冲,使纵向磁化均转射频脉冲,使纵向磁化均转变为横向磁化,而梯度回波脉冲序列,纵向磁化只变
10、为横向磁化,而梯度回波脉冲序列,纵向磁化只能部分转变为横向磁化。因此,能部分转变为横向磁化。因此,SESE脉冲序列获得的脉冲序列获得的信号更强,信号更强,SNRSNR也更高。也更高。4 4 、扫描参数对、扫描参数对SNRSNR的影响的影响信号采集次数:添加采集信号的平均次数,反复采样,信号采集次数:添加采集信号的平均次数,反复采样,可消除图像中的毛刺状阴影,降低噪声,提高可消除图像中的毛刺状阴影,降低噪声,提高SNRSNR。但是,但是,SNRSNR的变化与采集信号平均次数的平方根成正的变化与采集信号平均次数的平方根成正比,会大大添加扫描时间。比,会大大添加扫描时间。层间距:扫描时所选择的层间距
11、越大,层间距:扫描时所选择的层间距越大,SNRSNR就越高。就越高。接纳带宽:减少接纳带宽,就减少了信号采集范围,接纳带宽:减少接纳带宽,就减少了信号采集范围,也就减少了噪声接纳量,从而提高了也就减少了噪声接纳量,从而提高了SNRSNR。 4 4 、扫描参数对、扫描参数对SNRSNR的影响的影响5 5 、射频线圈对、射频线圈对SNRSNR的影响的影响 射频线圈的外形、大小、敏感性、检查部射频线圈的外形、大小、敏感性、检查部位与线圈间的间隔均能影响位与线圈间的间隔均能影响SNRSNR。由于信号受。由于信号受噪声干扰的程度取决于线圈的大小和外形与检噪声干扰的程度取决于线圈的大小和外形与检查部位的容
12、积有关。体线圈查部位的容积有关。体线圈SNRSNR最低,由于它最低,由于它包含的组织体积大,产生的噪声量也大,同时包含的组织体积大,产生的噪声量也大,同时成像组织与线圈之间的间隔也大,减弱了信号成像组织与线圈之间的间隔也大,减弱了信号强度。各种外表线圈比较小,间隔检查部位近,强度。各种外表线圈比较小,间隔检查部位近,能最大限制地接纳能最大限制地接纳MRMR信号。所以,外表线圈的信号。所以,外表线圈的SNRSNR最高。在操作时,应尽量选择适宜的外表最高。在操作时,应尽量选择适宜的外表线圈以提高线圈以提高SNRSNR。噪声对图像质量的影响噪声对图像质量的影响 噪声噪声大大小小图像对比度:是指一幅图
13、像两个相邻的不同组织图像对比度:是指一幅图像两个相邻的不同组织构造信号强度的差别,也即是可以区分最小信号构造信号强度的差别,也即是可以区分最小信号强度的才干。可用以下公式计算:强度的才干。可用以下公式计算: C=(sls2)C=(sls2)(s1+s2) (s1+s2) 式中:式中:C C为图像对比度;为图像对比度;S1S1,S2S2分别为两个感兴分别为两个感兴趣区组织信号的平均值。趣区组织信号的平均值。信号强度的差别越大,图像对比度越好。在磁共信号强度的差别越大,图像对比度越好。在磁共振成像中组织的对比度是经过选择振成像中组织的对比度是经过选择TRTR、TETE等来突等来突出某种组织的加权像
14、产生最大对比度的。出某种组织的加权像产生最大对比度的。 图像对比度及对比噪声比图像对比度及对比噪声比影响的图像对比度主要要素:影响的图像对比度主要要素:1 1、 TR TR对图像对比度的影响对图像对比度的影响2 2、 TE TE对图像对比度的影响对图像对比度的影响3 3、 TI TI对图像对比度的影响对图像对比度的影响4 4、 翻转角对图像对比度的影响翻转角对图像对比度的影响5 5、 对比剂对图像对比度的影响对比剂对图像对比度的影响1 1、 TR TR对图像对比度的影响对图像对比度的影响 TR TR是是RFRF脉冲终了后纵向磁化恢复所需求的时间。脉冲终了后纵向磁化恢复所需求的时间。 TRTR对
15、图像对比度的影响分为两个方面。对图像对比度的影响分为两个方面。 短短TRTR影响影响T1T1图像对比度图像对比度 长长TRTR影响影响T2T2图像对比度图像对比度2 2、 TE TE对图像对比度的影响对图像对比度的影响 TE TE值主要影响图像的值主要影响图像的T2T2对比度,对比度,TETE是是T2T2加加权像的控制要素。因此,组织间的对比度随权像的控制要素。因此,组织间的对比度随TETE的的延伸而添加。延伸而添加。 T1 T1对比度主要是在短对比度主要是在短TRTR的条件下获得的。的条件下获得的。但是,但是,TETE值越短图像的对比度越好。由于值越短图像的对比度越好。由于 TE TE越越短
16、减少了图像中短减少了图像中T2T2弛豫的影响,得到突出组织的弛豫的影响,得到突出组织的T1T1加权像。因此,在加权像。因此,在T1T1加权、质子密度加权及加权、质子密度加权及MRAMRA中采用尽能够短的中采用尽能够短的TETE。但是,能够导致信噪。但是,能够导致信噪比降低。比降低。 3 3、 TI TI对图像对比度的影响对图像对比度的影响 在在IRIR序列中,图像的对比度主要受序列中,图像的对比度主要受TITI的影响,的影响,在在180180反转脉冲后质子处于根本饱和形状,然后再反转脉冲后质子处于根本饱和形状,然后再以不同的弛豫时间恢复纵向磁化,这时以不同的弛豫时间恢复纵向磁化,这时TITI时
17、间决议时间决议了了9090脉冲后纵向磁化矢量恢复的多少,从而决议脉冲后纵向磁化矢量恢复的多少,从而决议了信号强度的对比。比如,想要抑制脂肪,了信号强度的对比。比如,想要抑制脂肪,TITI值就值就要短。要短。 4 4、翻转角对图像对比度的影响、翻转角对图像对比度的影响 在梯度回波脉冲序列中,翻转角的大小决议了射在梯度回波脉冲序列中,翻转角的大小决议了射频脉冲鼓励后横向磁化矢量的大小。小翻转角在横向频脉冲鼓励后横向磁化矢量的大小。小翻转角在横向磁化矢量相当大,而纵向磁化矢量变动很小,从而产磁化矢量相当大,而纵向磁化矢量变动很小,从而产生生T2T2图像对比;而大翻转角可使短图像对比;而大翻转角可使短
18、T1T1组织弛豫,产生组织弛豫,产生的图像的图像T1T1加权明显。加权明显。 5 5、对比剂对图像对比度的影响、对比剂对图像对比度的影响 为了提高正常组织与病变组织的对比,为了提高正常组织与病变组织的对比,MRMR成像常用对比剂。常用的成像常用对比剂。常用的Gd-DTPAGd-DTPA可使组可使组织的织的T1T1缩短,特别是病变组织的缩短,特别是病变组织的T1T1缩短,提缩短,提高了显示病变组织的才干。高了显示病变组织的才干。影响图像质量的要素影响图像质量的要素明锐度MTF空间分辨率Lp/mm信噪比S/NMR图像质量除了用空间分辨力、信噪比、图像对比度来评定外,磁场的均匀度也是一个质量控制的评
19、价要素。这是在安装机器时的主要调试目的。磁场的均匀度越高,图像的质量越好。磁场强度在主磁场的磁体中心直径50cm的球形内最均匀,越远离中心,磁场均匀度越差,而且采集的信号也弱。所以,摆位时要留意将被检查部位的中心放在主磁场中心区。提示提示伪影:是指在磁共振扫描或信息处置过程中,伪影:是指在磁共振扫描或信息处置过程中,由于某种或几种缘由出现了一些人体本身不由于某种或几种缘由出现了一些人体本身不存在的图像信息,致使图像质量下降的影像。存在的图像信息,致使图像质量下降的影像。MRMR出现伪影的缘由与其扫描序列以及成像参出现伪影的缘由与其扫描序列以及成像参数多、成像过程复杂有关。由于缘由不同,数多、成
20、像过程复杂有关。由于缘由不同,所产生的伪影表现和外形也各异。只需正确所产生的伪影表现和外形也各异。只需正确了解伪影产生的缘由以及各种伪影的图像特了解伪影产生的缘由以及各种伪影的图像特征,方能有效地限制、抑制以致消除伪影,征,方能有效地限制、抑制以致消除伪影,提高图像质量。提高图像质量。影产生的缘由:影产生的缘由:1 1、配备伪影、配备伪影2 2、运动伪影、运动伪影3 3、金属异物伪影、金属异物伪影1 1、配备伪影、配备伪影 配备伪影是指机器设备系统本身产生的伪影。配备伪影是指机器设备系统本身产生的伪影。它包括机器主磁场强度、磁场均匀度、软件质它包括机器主磁场强度、磁场均匀度、软件质量、电子元件
21、、电子线路以及机器的附属设备量、电子元件、电子线路以及机器的附属设备等所产生的伪影。配备伪影主要取决于消费厂等所产生的伪影。配备伪影主要取决于消费厂家设计消费的产质量量以及某些人为要素,如家设计消费的产质量量以及某些人为要素,如机器设备的安装、调试以及扫描参数的选择,机器设备的安装、调试以及扫描参数的选择,相互匹配不当等。与机器设备有关但主要由操相互匹配不当等。与机器设备有关但主要由操作者掌握的各种参数,如作者掌握的各种参数,如TRTR、TETE、矩阵、察、矩阵、察看野等出现偏向也可出现伪影。看野等出现偏向也可出现伪影。 化学位移伪影:化学位移伪影在沿含水组化学位移伪影:化学位移伪影在沿含水组
22、织和脂肪组织界面处,表现为无信号的黑织和脂肪组织界面处,表现为无信号的黑色和高信号的白色条状或月牙状影像。例色和高信号的白色条状或月牙状影像。例如肾和肾周围脂肪之间一侧为黑色,而另如肾和肾周围脂肪之间一侧为黑色,而另一侧为白色的化学位移伪影。任何磁共振一侧为白色的化学位移伪影。任何磁共振系统都能产生化学位移伪影,但高场强比系统都能产生化学位移伪影,但高场强比低场强的低场强的MRMR机更加明显。化学位移伪影易机更加明显。化学位移伪影易于识别,并且可经过改动相位和频率编码于识别,并且可经过改动相位和频率编码方向加以抑制。方向加以抑制。 1 1、配备伪影、配备伪影卷褶伪影:被检查的解剖部位的大小超出
23、了卷褶伪影:被检查的解剖部位的大小超出了察看野察看野(FOV)(FOV)范围,即选择察看野过小,而使范围,即选择察看野过小,而使察看野范围以外部分的解剖部位的影像移位察看野范围以外部分的解剖部位的影像移位或卷褶到图像的另一端。卷褶伪影主要发生或卷褶到图像的另一端。卷褶伪影主要发生在相位编码方向上。图像出现卷褶伪影不仅在相位编码方向上。图像出现卷褶伪影不仅影响图像质量,从而影响对病变的察看。因影响图像质量,从而影响对病变的察看。因此应防止卷褶伪影发生。消除卷褶伪影的方此应防止卷褶伪影发生。消除卷褶伪影的方法是将被检查部位的最小直径摆到相位编码法是将被检查部位的最小直径摆到相位编码方向上或加大察看
24、野,便可得到称心地处理。方向上或加大察看野,便可得到称心地处理。 1 1、配备伪影、配备伪影截断伪影:截断伪影是因数据采集缺乏所致。截断伪影:截断伪影是因数据采集缺乏所致。在图像中高、低信号差别大的两个环境的界在图像中高、低信号差别大的两个环境的界面,如颅骨与脑外表,脂肪与肌肉界面等会面,如颅骨与脑外表,脂肪与肌肉界面等会产生信号振荡,出现环形黑白条纹,此即截产生信号振荡,出现环形黑白条纹,此即截断伪影。截断伪影可以经过添加矩阵来防止断伪影。截断伪影可以经过添加矩阵来防止数据采集缺乏或在傅立叶变换前对信号滤过数据采集缺乏或在傅立叶变换前对信号滤过来抑制或消除截断伪影,但后者会导致空间来抑制或消
25、除截断伪影,但后者会导致空间分辨力下降。分辨力下降。 1 1、配备伪影、配备伪影部分容积效应:中选择的扫描层面较厚或部分容积效应:中选择的扫描层面较厚或病变较小且又骑跨于扫描切层之间时,周病变较小且又骑跨于扫描切层之间时,周围高信号组织掩盖小的病变或出现假影,围高信号组织掩盖小的病变或出现假影,这种景象称为部分容积效应。这种景象称为部分容积效应。 部分容积效应可以经过选用薄层扫描部分容积效应可以经过选用薄层扫描或改动选层位置得以消除。这对微小病变或改动选层位置得以消除。这对微小病变的检出更为重要。在可疑是部分容积效应的检出更为重要。在可疑是部分容积效应呵斥的伪病灶的边缘作垂直方向定位,也呵斥的
26、伪病灶的边缘作垂直方向定位,也可消除部分容积效应呵斥的假像。可消除部分容积效应呵斥的假像。 1 1、配备伪影、配备伪影交叉对称信号伪影:交叉对称信号伪影也是交叉对称信号伪影:交叉对称信号伪影也是由于设备缘由呵斥的一种伪影。常出现于自由于设备缘由呵斥的一种伪影。常出现于自旋回波脉冲序列旋回波脉冲序列T2T2加权像或质子密度加权像,加权像或质子密度加权像,主要因磁场的不均匀性引起,低场强的设备主要因磁场的不均匀性引起,低场强的设备比高场强设备更易出现。主要表现为图像在比高场强设备更易出现。主要表现为图像在对角线方向呈对称性低信号。在刚开机时容对角线方向呈对称性低信号。在刚开机时容易发生这种伪影,随
27、着开机时间的延伸,磁易发生这种伪影,随着开机时间的延伸,磁体内匀场线圈逐渐恢复任务,随着磁体均匀体内匀场线圈逐渐恢复任务,随着磁体均匀度的提高此类伪影即可消除。度的提高此类伪影即可消除。1 1、配备伪影、配备伪影敏感性伪影:不同组织成分的磁敏感性不同,敏感性伪影:不同组织成分的磁敏感性不同,它们的质子进动频率和相位也不同。回波平面它们的质子进动频率和相位也不同。回波平面成像成像(EPI)(EPI)由于运用强梯度场,对磁场的不均由于运用强梯度场,对磁场的不均匀性更加敏感,在空气和骨组织磁敏感性差别匀性更加敏感,在空气和骨组织磁敏感性差别较大的交界处,如颅底与鼻窦处会因失相位出较大的交界处,如颅底
28、与鼻窦处会因失相位出现信号丧失或几何变形的磁敏感性伪影。现信号丧失或几何变形的磁敏感性伪影。 消除磁敏感伪影的方法是在做消除磁敏感伪影的方法是在做EPIEPI之前先进之前先进展均场;改动扫描参数,如减小层厚、选择射展均场;改动扫描参数,如减小层厚、选择射频带宽较宽的序列或倾斜切面等。频带宽较宽的序列或倾斜切面等。 1 1、配备伪影、配备伪影生理性运动伪影:生理性运动伪影是因生理性运动伪影:生理性运动伪影是因MRMR成成像时间较长,在像时间较长,在MRMR成像过程中心脏收缩、大成像过程中心脏收缩、大血管搏动、呼吸运动、血流以及脑脊液流动血管搏动、呼吸运动、血流以及脑脊液流动等引起的伪影,这种伪影
29、是引起等引起的伪影,这种伪影是引起MRMR图像质量图像质量下降的最常见的缘由。生理性运动伪影是生下降的最常见的缘由。生理性运动伪影是生理性周期性运动的频率和相位编码频率一致、理性周期性运动的频率和相位编码频率一致、叠加的信号在傅立叶变换时使数据发生空间叠加的信号在傅立叶变换时使数据发生空间错位,导致在相位编码方向上产生延续的条错位,导致在相位编码方向上产生延续的条形或半弧形阴影。形或半弧形阴影。 、运动伪影、运动伪影心脏收缩、大血管搏动伪影:可采用心电门控或心脏收缩、大血管搏动伪影:可采用心电门控或脉搏门控加以控制,心电门控之机理主要是经过脉搏门控加以控制,心电门控之机理主要是经过心电图的心电
30、图的R R波控制扫描系统,从而获得心动周期不波控制扫描系统,从而获得心动周期不同阶段的心脏影像,使心脏收缩、大血管搏动所同阶段的心脏影像,使心脏收缩、大血管搏动所产生的伪影得以控制。脉搏门控经过传感器控制产生的伪影得以控制。脉搏门控经过传感器控制射频脉冲触发可有效地控制伪影产生。射频脉冲触发可有效地控制伪影产生。、运动伪影、运动伪影、运动伪影、运动伪影呼吸运动伪影:运用呼吸门控或快速成像呼吸运动伪影:运用呼吸门控或快速成像技术屏气扫描,可以有效地控制伪影产生。技术屏气扫描,可以有效地控制伪影产生。无快速成像的低磁场设备应尽能够缩短检无快速成像的低磁场设备应尽能够缩短检查时间,以便减少产生伪影的
31、机率。如改查时间,以便减少产生伪影的机率。如改动矩阵,减少鼓励次数以及经过呼吸补偿动矩阵,减少鼓励次数以及经过呼吸补偿技术去除呼吸时腹壁运动产生的伪影。高技术去除呼吸时腹壁运动产生的伪影。高场强场强MRMR设备,呼吸门控与心电门控同时运设备,呼吸门控与心电门控同时运用,做心脏大血管扫描能获得更加完美的用,做心脏大血管扫描能获得更加完美的效果。当前效果。当前MRMR设备迅速开展,快速梯度回设备迅速开展,快速梯度回波脉冲序列屏气扫描波脉冲序列屏气扫描101014ms14ms,能获得,能获得10101414层图像,可以完全抑制呼吸伪影。层图像,可以完全抑制呼吸伪影。流动血液伪影:流动血液产生的伪影信
32、号强流动血液伪影:流动血液产生的伪影信号强度取决于血流方向,血流速度以及运用的度取决于血流方向,血流速度以及运用的TRTR、TETE等参数。当扫描层面与血管走行方向平行等参数。当扫描层面与血管走行方向平行时,在相位编码方向上会产生与血管外形类时,在相位编码方向上会产生与血管外形类似的条状阴影似的条状阴影( (血流伪影血流伪影) )。动脉血流伪影多。动脉血流伪影多因血管搏动引起,类似运动产生的伪影。预因血管搏动引起,类似运动产生的伪影。预饱和技术可消除来自扫描层上下方的血流搏饱和技术可消除来自扫描层上下方的血流搏动产生的伪影。另外梯度变换动产生的伪影。另外梯度变换( (相位、频率相位、频率方向交
33、换方向交换) )可使伪影方向变换。可使伪影方向变换。 、运动伪影、运动伪影脑脊液流动伪影:脑脊液流动伪影与血流构成的脑脊液流动伪影:脑脊液流动伪影与血流构成的伪影缘由一样。由于脑脊液同血流均受心脏同步伪影缘由一样。由于脑脊液同血流均受心脏同步搏动影响,此影像表如今脑脊液处出现模糊条形搏动影响,此影像表如今脑脊液处出现模糊条形伪影,最常见于胸段脊髓后方类似占位性病变样伪影,最常见于胸段脊髓后方类似占位性病变样改动。甚至在脊髓中央山现空洞样改动,或侧脑改动。甚至在脊髓中央山现空洞样改动,或侧脑室内室内T2T2加权像出现低信号影,而加权像出现低信号影,而T1T1加权像无任何加权像无任何改动,识别脑脊
34、液搏动伪影显得更加重要,以免改动,识别脑脊液搏动伪影显得更加重要,以免误诊。血流补偿技术是减少和抑制脑脊液搏动伪误诊。血流补偿技术是减少和抑制脑脊液搏动伪影的最有效方法,必要时与心电门控同时运用会影的最有效方法,必要时与心电门控同时运用会获得抑制伪影的更好效果。获得抑制伪影的更好效果。 、运动伪影、运动伪影自主性运动伪影:在自主性运动伪影:在MRMR扫描过程中,由于患扫描过程中,由于患者运动,如颈部检查时吞咽运动、咀嚼运动,者运动,如颈部检查时吞咽运动、咀嚼运动,头部检查时病人躁动、眼眶检查时眼球运动头部检查时病人躁动、眼眶检查时眼球运动等均可在图像上呵斥各种不同外形的伪影,等均可在图像上呵斥
35、各种不同外形的伪影,致使图像模糊、质量下降。抑制自主性运动致使图像模糊、质量下降。抑制自主性运动伪影的最有效的方法是改动扫描参数,尽量伪影的最有效的方法是改动扫描参数,尽量缩短检查时间,如快速成像技术、减少信号缩短检查时间,如快速成像技术、减少信号鼓励次数、改动矩阵等。另外,固定患者及鼓励次数、改动矩阵等。另外,固定患者及检查部位是减少自主性运动伪影的有效方法。检查部位是减少自主性运动伪影的有效方法。 、运动伪影、运动伪影、金属异物伪影、金属异物伪影 金属异物包括抗磁性物质及铁磁性物质。只需它金属异物包括抗磁性物质及铁磁性物质。只需它们仅使磁场均匀性改动百万之几,就足以呵斥图像变们仅使磁场均匀
36、性改动百万之几,就足以呵斥图像变形。金属异物主要是指铁磁性物质,如发夹、金属钮形。金属异物主要是指铁磁性物质,如发夹、金属钮扣、针、胸罩钩、各种含铁物质的睫毛膏、口红,外扣、针、胸罩钩、各种含铁物质的睫毛膏、口红,外科用金属夹、固定用钢板及含有金属物质的各种标志科用金属夹、固定用钢板及含有金属物质的各种标志物以及避孕环等。在物以及避孕环等。在MRMR检查中强调患者不把体内或体检查中强调患者不把体内或体表的金属异物带人磁场,其缘由之一是金属异物会使表的金属异物带人磁场,其缘由之一是金属异物会使图像产生金属异物伪影而影响诊断,二是对患者有潜图像产生金属异物伪影而影响诊断,二是对患者有潜在的危险。例
37、如,外科手术夹能够会受磁性吸引零落在的危险。例如,外科手术夹能够会受磁性吸引零落呵斥再出血;刀片等锐利物在磁场飞动时,会刺伤患呵斥再出血;刀片等锐利物在磁场飞动时,会刺伤患者或损坏机器。者或损坏机器。将金属异物带入磁场时,在MR成像过程中易产生涡流,在金属异物的部分构成强磁场,从而干扰主磁场的均匀性,部分强磁场可使周围旋进的质子很快丧失相位,而在金属物体周围出现一圈低信号“盲区,其边缘可见周围组织呈现的高信号环带,以及图像出现空间错位而严重失真变形。 目前,骨科手术所用高科技镍、钛合金固定板,假关节等资料不受磁性吸引,在其周围不产生伪影,可以进展MRI检查;但必需到达规范要求。要特别留意检查时
38、间不能过长,以免呵斥灼伤。、金属异物伪影、金属异物伪影层数层厚层面系数层间距接纳带宽扫描野(FOV)流动补偿技术矩阵信号平均次数预饱和技术门控技术反复时间(TR)回波时间(TE)反转时间(TI)翻转角回波次数回波链相位编码和频率编码方向呼吸补偿技术扫描时间 层数:层数: SE序列多回波多层面二维采集时,脉冲反复期间最序列多回波多层面二维采集时,脉冲反复期间最多允许层数多允许层数(NS)由由TR和最大回波时间和最大回波时间TE决议。决议。 NS=TR(TEmax+K) 式中:式中:NS为最多允许层数;为最多允许层数;TR为反复时间;为反复时间;TEmax为最大回波时间;为最大回波时间;K为额外时
39、间,根据所用参数不为额外时间,根据所用参数不同而变化,普通用同而变化,普通用Flow Comp时时K值就大。值就大。 另外特殊吸收率另外特殊吸收率(SAR)也是层数的主要限制要素。也是层数的主要限制要素。 层厚:层厚: 层厚取决于射频的带宽和梯度场强的坡度。层厚越层厚取决于射频的带宽和梯度场强的坡度。层厚越厚,激发的质子数量越多,信号越强,图像的信噪厚,激发的质子数量越多,信号越强,图像的信噪比越高。但层厚越厚,采样体积增大,容易呵斥组比越高。但层厚越厚,采样体积增大,容易呵斥组织构造重叠,而产生部分容积效应。层厚越薄,空织构造重叠,而产生部分容积效应。层厚越薄,空间分辨力越高,而信噪比降低。
40、扫描时要根据解剖间分辨力越高,而信噪比降低。扫描时要根据解剖部位及病变大小来决议扫描层厚。部位及病变大小来决议扫描层厚。 层面系数:层面系数:层面系数的大小取决于层间距和层面厚度。层面系数的大小取决于层间距和层面厚度。 层面系数层面系数=层间距层面厚度层间距层面厚度x100 上式阐明,层面系数与层间距成正比,而与层面上式阐明,层面系数与层间距成正比,而与层面厚度成反比。当层面厚度固定时,层间距越大,厚度成反比。当层面厚度固定时,层间距越大,层面系数越大。当层间距固定时,层面厚度越厚,层面系数越大。当层间距固定时,层面厚度越厚,层面系数越小。层面系数越小。层面系数过小时,相邻层面之间会产生干扰,
41、从层面系数过小时,相邻层面之间会产生干扰,从而影响而影响T1对比。对比。 层间距:层间距: 层间距层间距(GAP)即不成像层面。选用一定带宽的射频即不成像层面。选用一定带宽的射频脉冲鼓励某一层面时,必然影响临近层面的信号,为脉冲鼓励某一层面时,必然影响临近层面的信号,为了杜绝成像之间层面的干扰,通常采用如下处理方法:了杜绝成像之间层面的干扰,通常采用如下处理方法:(1)添加层间距:普通要求层间距不小于层厚的添加层间距:普通要求层间距不小于层厚的20。层间距过大,容易漏掉微小病变;层间距越大,图像层间距过大,容易漏掉微小病变;层间距越大,图像信噪比越高。信噪比越高。(2)假设扫描部位病变较小,选
42、择无层间假设扫描部位病变较小,选择无层间距时,应采用间插切层采集法而不选择延续切层法,距时,应采用间插切层采集法而不选择延续切层法,以抑制相邻层间的相互关扰,提高信噪比。以抑制相邻层间的相互关扰,提高信噪比。 接纳带宽:接纳带宽: 接纳带宽是指接纳带宽是指MR系统采集系统采集MR信号时所接纳的信号时所接纳的信号频率范围。信号频率范围。MR运用的是射频波,其频率范运用的是射频波,其频率范围又称射频带宽。围又称射频带宽。射频脉冲越短,其带越宽。层面的厚度与带射频脉冲越短,其带越宽。层面的厚度与带宽成正比,即层厚越厚,带宽越宽。宽成正比,即层厚越厚,带宽越宽。 减少带宽可以提高图像的信噪比,但可导致
43、图减少带宽可以提高图像的信噪比,但可导致图像对比度下降。同时,减少扫描层数,扫描时间像对比度下降。同时,减少扫描层数,扫描时间延伸,并添加化学位移伪影。延伸,并添加化学位移伪影。 扫描野扫描野(FOV): 扫描野也称察看野,是指扫描时采集数据的范扫描野也称察看野,是指扫描时采集数据的范围。采集矩阵不变时,围。采集矩阵不变时,FOV越小,那么像素越越小,那么像素越小,空间分辨力越高,但信号强度减低,信噪比小,空间分辨力越高,但信号强度减低,信噪比降低。降低。 检查部位超出检查部位超出FOV时,会产生卷褶伪影。因时,会产生卷褶伪影。因此,选择此,选择FOV时要根据检查部位决议。时要根据检查部位决议
44、。 相位编码和频率编码方向:相位编码和频率编码方向: 在频率编码方向上的在频率编码方向上的FOV减少时不减少扫描时间。减少时不减少扫描时间。而在相位编码方向上的而在相位编码方向上的FOV减少时,可以减少扫描减少时,可以减少扫描时间。时间。 相位编码方向相位编码方向FOV应放在成像平面最小径线方向,应放在成像平面最小径线方向,不但能节省扫描时间,又可防止产生卷褶伪影,而不但能节省扫描时间,又可防止产生卷褶伪影,而图像质量不受影响,如做腹部、胸部横断位扫描时,图像质量不受影响,如做腹部、胸部横断位扫描时,相位方向应放在前后方向,相位编码方向相位方向应放在前后方向,相位编码方向FOV可减可减少少25
45、,能节省,能节省l4的扫描时间。的扫描时间。 矩阵:矩阵: 矩阵包括采集矩阵和显示矩阵。矩阵包括采集矩阵和显示矩阵。MR系统为了提系统为了提高显示屏上图像的分辨力,普通显示矩阵大于采集高显示屏上图像的分辨力,普通显示矩阵大于采集矩阵。矩阵。 采集矩阵是指频率编码采样数目与相位编码采样采集矩阵是指频率编码采样数目与相位编码采样数的乘积。数的乘积。 FOV不变时,矩阵越大,体素就越小,图像的分不变时,矩阵越大,体素就越小,图像的分辨力越高。在频率编码方向添加采样点,可以添加辨力越高。在频率编码方向添加采样点,可以添加空间分辨力,而不添加扫描时间;在相位编码方向空间分辨力,而不添加扫描时间;在相位编
46、码方向添加编码数,那么会添加扫描时间。添加编码数,那么会添加扫描时间。显示矩阵大多最高到达显示矩阵大多最高到达512x512。 采集矩阵普通用采集矩阵普通用256256。 信号平均次数:信号平均次数: 信号平均次数指数据采集的反复次数。添加采信号平均次数指数据采集的反复次数。添加采集次数,可抑制运动伪影及流动伪影,提高图像信集次数,可抑制运动伪影及流动伪影,提高图像信噪比;但会添加扫描时间。扫描时间正比于鼓励次噪比;但会添加扫描时间。扫描时间正比于鼓励次数。数。SNR大小与信号平均次数的平方根成正比,当大小与信号平均次数的平方根成正比,当鼓励次数从鼓励次数从1提高到提高到4次时,次时,SNR可
47、提高到可提高到2倍,而倍,而扫描时间要添加到扫描时间要添加到4倍。倍。 预饱和技术:预饱和技术: 预饱和技术可用于各种脉冲序列,以抑制各种运动预饱和技术可用于各种脉冲序列,以抑制各种运动伪影。感兴趣区以外的区域设置预饱和带越多,抑制伪影。感兴趣区以外的区域设置预饱和带越多,抑制伪影效果越好,但要减少扫描层数或添加扫描时间。伪影效果越好,但要减少扫描层数或添加扫描时间。饱和带越窄,越接近感兴趣区,抑制伪影效果越好饱和带越窄,越接近感兴趣区,抑制伪影效果越好 预饱和技术首先用预饱和预饱和技术首先用预饱和90脉冲将饱和带区域运脉冲将饱和带区域运动组织的质子纵向磁化矢量打到动组织的质子纵向磁化矢量打到
48、90,等静态组织,等静态组织90脉冲到达时,该矢量再次翻转脉冲到达时,该矢量再次翻转90。与采集平面垂直,。与采集平面垂直,此时信号为零,而静态组织质子磁化矢量此时信号为零,而静态组织质子磁化矢量90处在采处在采集平面而呈高信号。集平面而呈高信号。 门控技术:门控技术: 门控技术包括心电门控、脉搏门控和呼吸门控。门控技术包括心电门控、脉搏门控和呼吸门控。 心电门控:以心电图心电门控:以心电图R波作为波作为MRI丈量的触发点,丈量的触发点,选择适当的触发时间,可获得心电周期任何一个时选择适当的触发时间,可获得心电周期任何一个时相的图像。心电门控经常用于心脏、大血管检查。相的图像。心电门控经常用于
49、心脏、大血管检查。 脉搏门控:经过压力一电压传感器与手指接触获脉搏门控:经过压力一电压传感器与手指接触获得脉搏信号来控制射频脉冲触发。常用于大血管检得脉搏信号来控制射频脉冲触发。常用于大血管检查。查。 呼吸门控:经过压力一电压传感器获得呼吸信号呼吸门控:经过压力一电压传感器获得呼吸信号来控制射频脉冲触发。常运用于胸、腹部呼吸运动来控制射频脉冲触发。常运用于胸、腹部呼吸运动伪影大的扫描部位。伪影大的扫描部位。 反复时间反复时间(TR): SE序列的序列的TR是指一个是指一个90射频脉冲至下一个射频脉冲至下一个90射频射频脉冲之间的时间间隔。脉冲之间的时间间隔。 SE序列的序列的TR:T1WI 4
50、00500 ms; T2WI 18003000 ms SE序列长序列长TR值用于值用于T2加权和质子密度加权,长加权和质子密度加权,长TR使大部分组织的使大部分组织的T1弛豫接近完成,免除弛豫接近完成,免除T1成分。成分。 SE序列短序列短TR值用于值用于T1加权。短加权。短TR时,长时,长T1组织能组织能量丧失少,所以纵向磁化矢量恢复的也少,到下一个量丧失少,所以纵向磁化矢量恢复的也少,到下一个90脉冲时吸收少,同波幅度低,而短脉冲时吸收少,同波幅度低,而短T1组织能量大部组织能量大部分丧失,纵向磁矢量接近完全吸收,在下一个分丧失,纵向磁矢量接近完全吸收,在下一个90脉冲脉冲时,回波幅度高,
51、信号强。时,回波幅度高,信号强。 回波时间回波时间(TE): SE序列的回波时间序列的回波时间TE是指是指90射频脉冲到产生回波射频脉冲到产生回波的时间。的时间。 SE序列的序列的TE:T1WI 1030 ms;T2WI 90120 ms TE越短,越短,T2对比越小。强调对比越小。强调T1对比时对比时TE应尽量短。应尽量短。 T2加权要运用长加权要运用长TE值,值,TE越长,越长,T2对比越大。对比越大。 TE超越一定范围,一切组织的超越一定范围,一切组织的T2横向磁化都极大横向磁化都极大的衰减而无对比。的衰减而无对比。 人体不同组织有它们不同的人体不同组织有它们不同的T2值,值,TE值可因
52、值可因MR设设备及脉冲序列不同而异。备及脉冲序列不同而异。 反转时间反转时间(TI): 反转时间反转时间TI为为180反转脉冲与反转脉冲与90鼓励脉冲之间的鼓励脉冲之间的时间。大多数组织时间。大多数组织TI值在值在400ms左右。左右。 TI时间用于各种反转恢复脉冲序列。改动时间用于各种反转恢复脉冲序列。改动TI,可,可以获得不同的脉冲序列图像。以获得不同的脉冲序列图像。 短反转时间的短反转时间的TI为为8120ms。脂肪的。脂肪的TI时间在时间在100 ms左右。运用短左右。运用短TI脂肪信号为零,到达抑制脂脂肪信号为零,到达抑制脂肪的目的。肪的目的。 中等反转时间的中等反转时间的TI为为200800 ms(T1 FLAIR,TI值值750 ms)可以获得脑白质白、脑灰质灰,灰白质对可以获得脑白质白、脑灰质灰,灰白质对比度高的图像。比度高的图像。 长反转时间的长反转时间的
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