【摘要】 目的 消除MRI中的圖像處理相關(guān)偽影,改善MRI圖像質(zhì)量。方法 總結(jié)我院最近一年的5632例MRI檢查圖像,把其中有圖像處理相關(guān)偽影的病例歸納分類,進行偽影分析。結(jié)果 按照MRI圖像處理相關(guān)偽影的成因及特點,可分為:卷褶偽影、化學(xué)位移偽影、截斷偽影、部分容積效應(yīng)、鬼影(ghost)五大類。結(jié)論 正確認識各種圖像處理相關(guān)偽影的特點,應(yīng)用相應(yīng)的校正方法,對改善MRI質(zhì)量,提高診斷準確率有重要意義。
【關(guān)鍵詞】 磁共振成像;偽影;圖像質(zhì)量
在MRI(磁共振成像)中,偽影是指圖像中與實際解剖結(jié)構(gòu)不符合的部分,主要表現(xiàn)為圖像信息的變形,模糊,疊加或缺失。MRI出現(xiàn)偽影的原因與其掃描序列以及成像參數(shù)多、成像過程復(fù)雜有關(guān)[1]。根據(jù)MRI圖像中偽影特點及形成原因可分為圖像處理相關(guān)偽影、患者相關(guān)偽影、硬件相關(guān)偽影三大類。在MRI各種偽影中,圖像處理相關(guān)偽影在MRI成像過程中發(fā)生的幾率較高,也是各種偽影中最容易消除的偽影,因此,正確認識MRI中各種圖像處理相關(guān)偽影的特點,并應(yīng)用相應(yīng)的方法進行校正,就顯得尤為重要。
1 資料與方法
1.1 一般資料 收集我院2011年9月到2012年9月進行MRI檢查的5632例患者圖像資料,經(jīng)過分析后共找到497例患者的MRI圖像具有不同程度圖像處理相關(guān)偽影發(fā)生。其中,頭頸部掃描265例,脊髓掃描126例,腹部掃描47例,四肢掃描59例。男性205例,女性292例,年齡14-87歲,平均55.6歲。
1.2 方法 使用超導(dǎo)型磁共振成像儀(Magnetom Avanto 1.5T,德國siemens公司),圖像為TI、T2及PD加權(quán)像,采用線圈包括12單元頭部矩陣線圈、4單元頸部矩陣線圈、6單元體部線圈、24單元脊柱矩陣線圈。掃描序列為SE、TSE、TSE-Restore、EPI、STIR、FLAIR、True FISP等。體位為橫軸位、冠狀位、矢狀位和斜位等。
2 結(jié) 果
根據(jù)497例MRI圖像中圖像處理相關(guān)偽影的特點及形成原因可分為以下五大類:卷褶偽影195例(占39.2%)、化學(xué)位移偽影107例(占21.5%)、截斷偽影例78(占15.7%)、部分容積效應(yīng)例85(占17.1%)、鬼影(ghost)32例(占6.5%)五大類。
3 討 論
3.1 卷褶偽影是當(dāng)受檢物體的尺寸超出視場(fied of view FOV)大小,F(xiàn)OV外的組織信號將折疊到圖像的另一側(cè)所產(chǎn)生的偽影,相位編碼方向不同,卷褶偽影的位置也不同。MRI設(shè)備不能識別帶寬以外的頻率,任何超出范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,由于它的作用,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。任何由于該梯度產(chǎn)生的超出此最大頻率范圍的頻率,都不能被正確采集。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,并在它的作用下產(chǎn)生一個超過視野內(nèi)fmax的頻率。卷褶偽影的特點有:①由FOV小于受檢部位所致;②常出現(xiàn)在相位編碼方向上;③表現(xiàn)為FOV外一側(cè)的組織信號卷褶并重疊到圖像的另一側(cè);④3D也可出現(xiàn)在層面選擇方向,最后一層可疊加到第一層。卷褶偽影的校正方法主要有:①增大FOV,使之大于受檢部位。最大和最小頻率的范圍仍同先前較大梯度時相同,只是在更寬的距離上分布。為了增大視野,不得不使用更小的梯度。②如果被檢查部位過大,通常將被撿部位的最小直徑擺放到相位編碼方向上,可消除或減少卷褶偽影[2]。③使用過度采樣(over sample)技術(shù)。④在三維成像的層面選擇方向上出現(xiàn)此偽影,需放棄開始和最后的幾個層面。
3.2 化學(xué)位移偽影是指由于化學(xué)位移現(xiàn)象導(dǎo)致的圖像偽影,造成化學(xué)位移偽影的原理是不同分子中的氫質(zhì)子以稍有不同的頻率進動。我們知道脂肪甲基中的氫質(zhì)子由于受周圍電子云的影響,其進動頻率低于水分子中的氫質(zhì)子,在1.5T的MRI上相差約220Hz。在圖像上,化學(xué)位移偽影圖像經(jīng)常顯示出一條亮線或黑線[3]。如腎和腎周圍脂肪之間一側(cè)為黑色,而另一側(cè)為白色?;瘜W(xué)位移偽影的校正方法主要有:①使用脂肪抑制技術(shù)去除脂肪的信號;②使用長的TE(造成更多的失相位,脂肪的信號降低);③增大帶寬,但降低了信噪比;④交換相位與頻率編碼的方向,這僅能改變化學(xué)位移偽影的方向,并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)。
3.3 截斷偽影又稱為環(huán)狀偽影或邊緣環(huán),一般表現(xiàn)為分布于整個圖像上的同中心低信號強度弧形線[4]。產(chǎn)生的原因是由有限的采樣次數(shù)和采樣時間,不能準確地描述階梯狀的信號強度變化。截斷偽影容易出現(xiàn)在兩種情況下:①圖像的空間分辨力較低(即像素較大);②在兩種信號強度差別很大的組織間,如T2WI上腦脊液與骨皮質(zhì)之間。截斷偽影的主要特點有: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,因為為了縮短采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。截斷偽影的校正方法主要有:①增加采樣時間,進而減低帶寬,以減小波紋;②降低像素大小,減少象素間的不連續(xù)性,減少尾波震蕩,通過增加相位編碼數(shù)或減少視野來實現(xiàn)。
3.4 部分容積效應(yīng)是由于像素過大,導(dǎo)致像素內(nèi)的信號平均混合多種組織對比,使分辨率降低。目前通常采用薄層掃描技術(shù)或改變選層位置攝取圖像來減少此類偽影,但前者會降低信噪比。
3.5 鬼影(ghost)產(chǎn)生的主要原因是回波中心偏移、持續(xù)相位編碼偏移,或回波幅度不穩(wěn)定。往往可由于系統(tǒng)不穩(wěn)定或患者運動所致。鬼影的特點主要有:①往往出現(xiàn)在相位編碼方向;②由于患者運動的偽影只出現(xiàn)在運動的部位,而系統(tǒng)原因的偽影可在整個FOV中出現(xiàn)偽影。鬼影的校正方法主要有:①病人制動;②請工程師檢修。
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