磁共振图像伪影的产生机理及其解决办法的研究
刘海滨,张蔚
【摘 要】[摘 要] 目的 研究磁共振成像伪影产生的机理,探讨磁共振伪影处理的解决办法。方法 回顾性分析了87例日立0.3T、GE 1.5T、GE 3.0T磁共振扫描仪的图像伪影。结果 磁共振常见的几种伪影主要有:射频伪影、梯度伪影、运动伪影、化学位移伪影、卷摺伪影及金属伪影。 结论 了解磁共振图像伪影的产生原因,寻找解决办法,对改善图像质量,提高诊断率具有重要意义。 【期刊名称】中国医疗设备 【年(卷),期】2011(026)010 【总页数】4
【关键词】[关键词] 磁共振成像;磁共振伪影;伪影消除
在MRI中,伪影是指图像中与实际解剖结构不符合的部分,主要表现为图像信息的变形,模糊,叠加或缺失。伪影会使得图像质量下降,使医生无法对图像作定量分析。有的伪影会模仿或掩盖病变,引起图像解释上的偏差。一部分伪影产生的原因是由于系统故障,必须加以辨认,尽快由维修人员解决;而大多数的伪影是由于技术内在的原因,无法完全消除,但可以通过选择合理的成像技术来消除或降低对诊断的影响。作为从事影像诊断的工作人员,必须熟悉和认识常见伪影的形态表现,产生原因和物理机制,并尽可能予以克服和消除,以提高图像诊断质量[1]。
1 材料与方法
本组87例典型的伪影,资料来源于日立 0.3T、GE HD Excite 1.5T、GE Excite 3.0T等仪器。
2 结果
装备伪影指与MRI系统设备有关的伪影,产生的原因主要的由于系统硬件故障或受干扰,MRI技术内在缺陷,参数选择不合理等。 2.1 卷摺伪影
当观察野未完全包括成像断面上所有的解剖组织时,则会出现卷摺伪影(图1)。未包含在观察野内的解剖组织则卷摺到另一边。卷摺伪影一般来讲比较容易确认,大多数情况下不会对诊断产生影响,但有时也会有类似的病灶。 2.2 截断伪影
截断伪影又称为环状伪影或边缘环(图2),一般表现为分布于整个图像上的同中心低信号强度弧形线。多于下面两种条件下出现;
(1) 由于数据内插(零充填)不当,当小的采样矩阵(如256×128)内插成大的显示矩阵(256×256)。
(2) 沿组织交界面上,出现反差很大的两种信号强度(跳跃式),如在亮的头皮脂肪和黑的骨皮质之间。
截断伪影可类似运动伪影,脊髓空洞症或膝关节图像上的半月板撕裂。 2.3 化学位移伪影
同种元素的同种原子由于化学环境的不同所造成的磁共振的频率的差异称为化学位移伪影(图3)[2]。如某一解剖位置上脂质分子的质子感受到的磁场强度就比同一位置中的水分子中质子低,对于1.5T外磁场来说,进动频率为200Hz,而硅进动频率比脂肪低100Hz。这种由于原子核所处的化学环境不一样而导致的磁共振频率差被称为化学位移。化学位移伪影与磁场强度成正比,因此在低场强时要弱得多。如在盆腔中,充满液体的膀胱被盆腔周围脂肪所包
绕,在MR图像上的一边,由于脂肪和水信号重叠,两种信号的总和导致出现一明显的高信号;而另一边,脂肪和水信号分开则出现一黑色的低信号边。当伪影存在时,就很难用来评价膀胱壁的完整性。化学位移伪影也可以类似夹层动脉瘤(假性主动脉夹层)。当采集图像采用窄频时,化学位移伪影更加严重[3]。
2.4 黑边界伪影
黑边界伪影是一种勾画出组织区域的轮廓线(图4),从某种角度看,它可以非常清楚地区分两种相邻的组织结构,有利于诊断,但是由于黑边界掩盖了相邻组织结构,又是不利的。 2.5 中心线状伪影
伪影出现在图像的中心线上(图5)为中心线状伪影,原因有多种。
(1)由于射频泄漏造成,射频泄漏可以通过将射频激发相位转换180度并重复采集来消除。
(2)出现在频率编码方向,呈亮黑交替强度线(锯齿线),伪影与激励回波有关。
2.6 数据出错伪影
数据出错主要是由于硬件故障,因此不太适合作为伪影来讨论。但是,有些MR会经常出现数据记录出错,就归为伪影一类。 2.7 运动伪影
运动是产生伪影的常见原因,如呼吸运动、心脏搏动、胃肠蠕动、吞咽运动、流动的血液,搏动组织会在所有方向都产生模糊,尤其影响胸腹部的图像质量。在扫描采集过程中,由于病人本身或者体内脏器、血管、脑脊液的波动造成的