用角度看MRI常見偽影，乾貨收藏！
關於偽影……
MRI圖像中每個點的信息，都由頻率和相位編碼決定。
當接收信息的頻率和相位編碼受到外界干擾時，將導致圖像偽影的出現。
絕大多數的情況下，偽影將影響醫生對圖像的判讀、對病變的診斷。
識別和設法消除/減小這些偽影非常造重要，從而也要求我們對MRI的物理原理和基本硬體構造有所了解。
造成磁共振偽影的原因很多，主要可以分為硬體相關（靜磁場不均勻---磁體原因；射頻不均勻---線圈及射頻部件原因；非線性梯度,梯度場不均勻---梯度部件原因）、數據處理相關(PSD、軟體原因)、患者相關（患者運動、生理性運動、血流和腦脊液搏動、金屬植入物、化妝材料、化學位移、磁敏感性導致的偽影）、掃描相關以及環境相關的偽影。
其中部分偽影可以通過調整參數、完善掃描細節消減甚至完全消除，而部分與硬體相關度的偽影必須請相關的硬體、軟體工程師予以監測調整。
卷褶偽影
原因： 機器不能識別帶寬以外的頻率。任何超出範圍外的頻率將同帶寬內的一個頻率相「混疊」。
圖像處理偽影
偽影特點：
頻率、相位方向均可出現，視野一側FOV以外的信號疊加在另一側的FOV內
3D也可出現在層面選擇方向。最後一層可疊加到第一層。
解決辦法：
加大FOV
NPW
飽和脈衝
3D捨棄開始與最後幾個層面
1、增大視野：最大和最小頻率的範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。這樣最大和最小頻率之間的範圍將覆蓋很大的區域，而視野內所有身體部分都將包括在頻率帶寬以內，這樣就不會產生混疊。
2、NPW：防相位卷褶（No phase wrap）選項。加倍FOV以免混疊，最後在顯示圖像的時候放棄不需要的部分。但是因為Ny加倍，採集次數減半以維持圖樣的掃描時間，信噪比會相應降低。
3、飽和脈衝：飽和來自於視野外的信號，可以減少混疊。
4、3D捨棄開始與最後幾個層面
在掃描X方向上的梯度Gx，由於它的作用，會在視野一側邊緣產生一個最大頻率fmax，另一側產生最小頻率－fmax，此即Nyquist頻率。任何由於該梯度產生的超出此最大頻率範圍的頻率，都不能被正確採集。它們會被誤認為是在帶寬以內的頻率。
化學位移偽影
原因：
不同分子中氫質子以稍有不同的頻率進動。在梯度場內，這些氫質子的位置將會被錯誤記錄。
水內的質子相對向更高頻率編碼方向運動，而脂肪則相反。
位移導致在較低頻率發生重疊，而較高頻率處信號衰減。
水的進動稍快於脂肪中的質子進動。差異：3.5ppm
化學位移偽影
偽影特點：
出現在頻率編碼方向上（常規FSE序列或梯度回波）。在較低頻率的方向出現一條亮帶，而較高頻率的方向出現一條暗帶。
解決辦法：
升高帶寬
降低空間解析度（Nx）
脂肪抑制
長TE
補充說明：
由於水和脂肪的振動頻率不同，在一小段時間後，將出現水在脂肪前360°的相位。這時兩者的自旋將處在完全相同的相位中。同樣，在某一個時間點也可能出現兩者180°相位差的情況。這種同相位和反相位的情況被稱為II型化學位移偽影。
以1.5T為例，當TE=2.3時，正好處在水脂反相位的情況，當脂肪包繞的臟器周圍將出現一條暗的邊界（水信號和脂肪信號相減），稱為鉤邊效應。
II型化學位移偽影在臨床診斷中意義重大，對於細胞內含脂性病變（脂肪肝、腎上腺腺瘤）等的診斷非常重要。
圖像處理偽影
對策：
1、升高帶寬：以1.5T磁共振為例，當帶寬為32kHz和256*256像素時，也即在x方向上覆蓋整個圖像長度的全部頻率範圍為32kHz，分為256等分。每個像素的頻率範圍為32kHz/256=125Hz。在脂肪和水中氫質子振動頻率相差220Hz的情況下，兩者的差異為2個像素。
如果升高帶寬到64kHz，每個像素的頻率範圍將變成250Hz，這樣水、脂的差異將變成1個像素的錯誤記錄，從而降低化學位移偽影。但是升高帶寬將降低圖像信噪比。
2、 降低空間解析度（Nx）：同樣用上面的參數，當空間解析度從256*256變為512*512時，每個像素的頻率範圍為32kHz/512=62.5Hz、這樣水、之間的差異將成為220/62.5=4個像素，化學位移偽影將進一步增大。反之亦然，降低空間解析度將減少化學位移偽影。
升高帶寬，頻率/像素更大，化學位移保持不變，相當於網格進一步放大，所以偏移的像素數也減小。
降低頻率編碼數，相當於網格變稀疏，偏移的像素數也減小。
3、脂肪抑制：去除脂肪信號後能消除化學位移偽影。
4、長TE：利用長TE造成更多失相位，使脂肪信號進一步降低。
截斷偽影
原因：有限的採樣次數和採樣時間不能準確描述一個階梯狀信號的強度變化。
偽影特點：相位方向更常見，在高對比度界面（顱骨/腦、脊髓/CSF、半月板/液體等）形成交替的亮帶和暗帶。
解決辦法：
增加採樣時間（減小帶寬）以減小波紋
降低像素大小（增加Np或減小FOV）
圖像處理偽影
修剪後的sinc函數的傅立葉變換的邊緣存在著波紋。
相位編碼方向具有更少的像素和更低的空間解析度。
部分容積偽影
原因：
由於像素過大，導致像素內信號平均，使一個體素內混合多種組織對比，解析度降低。
偽影特點：
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
圖像處理偽影
鬼影（Ghost）
原因：
回波中心偏移、持續相位編碼偏移，或回波幅度不穩定。往往可由於系統不穩定或患者運動所致。
偽影特點：
往往出現在相位編碼方向。由於患者運動的偽影只出現在運動的部位，而系統原因的偽影可在整個FOV中出現偽影。
解決辦法：
病人制動
請工程師幫助檢修。
圖像處理偽影
運動偽影
原因：
由於病人（自主或不自主）運動（隨機性的）或者血管的搏動性流動（周期性的）而造成的。
頻率編碼方向採集信號的採樣時間明顯短於一次相位編碼的時間。偽影常出現在相位方向。
偽影特點：
周期性運動：偽影出現在相位方向，等距地出現。偽影信號可高可低，取決於搏動結構相位相對於背景相位的關係（同相位則亮，反相位則暗）。
解決辦法：
空間預置飽和
增大TR，Np或Nex
SPF
心電/呼吸門控
病人的相關偽影
謝謝觀看
不足之處，歡迎批評指正！
※毛細胞型星形細胞瘤的影像學診斷
※3分鐘讀懂胸片上肺紋理的改變，建議收藏！
※大枕大池與枕大池蛛網膜囊腫
※《泌尿生殖系統疾病影像鑒診斷圖譜》
※各條顱神經清晰MRI影像（二）
TAG:E診斷 |