磁共振影像图像质量控制.ppt
第十七章 MR檢查技術,第四節 圖像品質控制,一、影響圖像品質的因素,影響MR圖像品質取決於兩大因素：,組織特定參數（內在）包括質子密度、T1、T2弛豫時間、化學位移、體液流動、組織灌注、分子擴散等；,操作選擇參數（外在）包括多種脈衝序列參數。,（一）MR圖像特徵參數及評價方法,1、MR圖像特徵參數 用客觀指標對MR圖像品質的變化進行評價並反映 機器性能及狀態。,主要指標包括：（1）雜訊 圖像視野的隨機信號。（2）信噪比 平均信號強度與平均雜訊強度的比值。信噪比是衡量圖像品質最重要的指標。（3）對比度 不同興趣區域的相對信號強度差。（4）解析度 圖像對樣體細微結構的分辨能力。（5）偽影 除雜訊外體內外樣體結構的影像異位元。,2、特徵參數評價,（1）雜訊與信噪比 MR的雜訊主要來源於線圈電阻及物體“黑體”輻 射所致的熱雜訊。,利用統計學功能可測量MR圖像上信號及雜訊比。選定一個信號最均勻、信號強度較高的區域作為興趣區，並記錄該興趣區信號的平均值M。接著將興趣區移至主體影像以外的背景雜訊區域，對比計算標準差。,（2）MR圖像對比度及對比雜訊比 不同組織間的差異即組織對比度。它是指不同組 織信號強度的相對差異。二種不同組織對比度：C=|S1-S2|/|S1+S2|C：對比度 S1、S2：分別代表二種組織的信號強度。,影響MR圖像的對比度因素可分為三類：1）脈衝序列：自旋回波、流動編碼序列等。2）脈衝參數：TR、TE、TI、翻轉角等。3）對比劑：Gd-DTPA等。,MR 圖像的對比度因嚴重的雜訊影響，不能真實反映圖像品質時，以對比雜訊比來評價圖像品質。二種相關組織的對比度雜訊比代表二種組織的信噪比的差異。根據公式：CNR=SNRA-SNRB SNRA與SNRB分別代表A、B二種組織的信噪比CNR表示對比度雜訊比。,釓類對比劑通過對自旋弛豫的影響，改變了組織的T1及 T2弛豫時間，從而影響組織間的對比。,（3）MR圖像解析度,解析度是所有影像品質評價的一項重要指標，它是指影像對樣體細節的分辨能力，指在一定的對比度下，影像能夠分辨的空間的最小距離。在影像學中，圖像解析度通過幾種方式表示：,平面解析度指平面內二個相互垂直方向的分率 空間解析度是二維圖元對三維體素資訊的反應能力 密度解析度即為信號強度的差異時間分辨率指同一組織結構不同時間強度或狀態的差異,圖像空間解析度是體素體積的函數，公式為：圖像的空間解析度1/體素體積=採集矩陣/FOV層厚 例：,視野256mm256mm，矩陣128256，層厚3mm，則其空間解析度為 1/（1mm2mm3mm）。如體素在三個互垂方向徑線都相同（正立方體），稱為各向同性空間解析度，如2mm2mm2mm。各不相同則稱為各向異性，如1mm2mm3mm。體素越小，空間解析度越高，但信號越低；反之。,信躁比,對比躁聲比,空間分辨力,掃描時間,磁共振成像條件的改變應根據預選條件考慮到有關不同參數的相互影響和臨床診斷需要來確定。成像影像品質取決於信噪比、對比信躁比、空間分辨力、偽影等幾個因素之間的均衡比，相互制約，過分佔優勢的結果將是差的圖像品質。,特別提示,（二）MR圖像品質參數間相互影響,MR圖像的品質取決於影像的解析度、對比度、信噪比和檢查時間等。而影響上述品質的因素很多，如檢查的部位的層面厚度、層間距離、脈衝激勵次數、相位編碼方向、矩陣、顯示野、TR、TE的時間選擇、接收線圈等。這些因素又互相聯繫，互相制約。,TR(Repetition time)重複時間,TR指兩個900射頻脈衝之間重複的時間。,TR時間 增加 減少 掃描參數 增加 減少掃描時間 增加 減少信噪比 增加 減少流入增強效應 增加 減少T2對比 增加T1對比 減少,SE（Spin Echo）自旋回波序列,900 脈衝,1800 相位 重聚脈衝,900 脈衝,圖像 A:TR=350 圖像 B:TR=1000,T1像隨著TR改變T1對比度隨之變化,TE(Echo time)回波時間,TE指射頻脈衝激勵後得到回波信號的時間。,TE時間 增加 減少 信號強度 增加 減少掃描層數 減少 增加運動偽影 增加 減少流動水成分信號強度 增強 減弱,SE（Spin Echo）自旋回波序列,900 脈衝,1800 相位 重聚脈衝,900 脈衝,(TE/2),T1像隨著TE時間對比度有改變,圖像 A:TE=Mn 圖像 B:TE=40,Matrix 矩陣,影像矩陣增加時數值變化的結果：信噪比降低掃描時間延長分辨率提高,矩陣（Matrix）128 256 512 信噪比（TE相同時）2.0 1.0 0.5 掃描時間延長 0:30 1:00 2:00解析度（最高）2mm 1.5mm 0.5mm,圖像 A:層厚=3 mm圖像 B:層厚=5 mm圖像 C:層厚=10 mm,層面厚度,隨著層厚增加圖像的信噪比逐漸增加，但此時圖像的空間解析度下降。體素越大，部分容積效應越明顯！,層間距（Pitch）,兩層面之間小於10%，層面脈衝“漫出”（spillover)相互干擾，形成交感失真，信號減低。層距層厚 X 120%時，可防止信躁比下降；而層面間隙中影像資訊易丟失。可採用無間隔掃描、間隔激勵技術，隔行交替掃描，減少橫向交叉激勵而引起的偽影。,表面線圈可增加信噪比，減少遠離臟器運動偽影及其它偽影。觀察野較小，且影像不均勻，距表面線圈近處的信號強，遠處信號弱；體線圈的影像信號強度均勻，觀察野大，增加深部組織的信噪比。而表面組織信噪比降低，血流產生偽影嚴重，極易於產生其它偽影。,接收線圈,(三)運動偽影,1、生理性運動偽影 生理運動如心臟大血管搏動、呼吸運動、血流以及腦脊液波動等引起的偽影成為降低圖像品質最常見的原因。,（1）採用心電門控技術，在心動週期同一預定點上採集成像，可減少心臟和大血管搏動偽影。,控制生理性運動偽影措施：,1.心電門控技術,（2）採用呼吸門控技術，調整相位編碼與運動週期同 步，消除呼吸運動偽影；（3）縮短檢查時間，如選梯度回波成像、減少信號采 集次數或改變矩陣等；（4）用預飽和技術，去除呼吸時腹壁運動引起的偽影；（5）屏氣，減少呼吸運動；（6）腹帶加壓，以限制呼吸幅度。,2、自主性運動偽影 人體自主運動吞咽、眼球轉動等，可在圖像上產生各種不同形狀的偽影，造成圖像模糊、品質下降。,（1）改變掃描參數，儘量縮短掃描時間，減少產生偽影的幾率，如梯度回波技術的應用、減少信號採集次數、減少矩陣等；,控制自主性運動偽影的措施：,（2）儘量使病人體位舒適，可用海綿塊或帶 子進行固定；（3）檢查前向病人介紹檢查過程，解釋可能 遇到的情況，如磁體內的噪音；（4）對躁動病人，必要時給予鎮靜劑或使用 EPI技術。,(四)金屬異物偽影,金屬物體在磁體中會產生渦流，局部形成強磁場干擾主磁場的均勻性，使周圍旋進的質子很快喪失相位，而在金屬體周圍出現一圈低信號“盲區”或圖像出現空間錯位而變形失真。病人體內或體表的金屬異物不能帶入磁體有兩種原因：可使圖像產生金屬異物偽影，影響診斷；對病人有一種潛在的危險。例如外科手術夾可能因磁體磁性吸引脫落造成出血，剪刀、刀片等銳利物飛向磁體時刺傷病人。,金屬異物彈片,金屬硬幣,二、改善圖像品質的措施,1、設備偽影 是指機器設備所產生的偽影。它包括機器主磁場強度、磁場均勻度、軟體品質、電子元件、電子線路以及機器的附屬設備等所產生的偽影。設備偽影主要取決於生產廠家設計生產的產品品質，某些人為因素如機器設備的安裝、調試以及掃描參數的選擇，相互匹配不當也可出現偽影。,電子雜訊,DWI,FSET2,2、化學位移偽影 是指脂肪與水的進動頻率存在差異，此為化學位移，在圖像上表現為脂肪與水的介面上出現黑色和白色條狀或月牙狀陰影，尤其在腎臟與腎周脂肪囊交界區表現突出。化學位移偽影僅發生在頻率編碼方向上，嚴重程度與主磁場場強成正比,化學位移偽影脂肪和水分子內氫原子共振頻率不同,兩者相差約3.5 ppm，其信號被電腦記錄在不同位置上。造成脂肪和水在圖像上沿頻率編碼方向移位，出現化學位移偽影。脂肪信號在圖像的位置與水比較有輕度移位；水位於脂肪一側交界面為亮線偽影。水位於脂肪另一側表現為黑線偽影。,化學位移（chemical shift）,接收頻寬權衡,化學位移 脂肪和水中包含質子的頻率差別。,approx.220 Hz(1.5 T),approx.143 Hz(1.0 T),approx.74 Hz(0.5T)approx.35 Hz(0.2T),0,-5ppm,頻寬越窄，圖元移動距離越大。增加接收頻寬，縮小FOV，可減輕化學位移偽影。預飽和技術應用，使脂肪或水中的質子被預飽和，不再產生信號。通過變換頻率和相位編碼方向，加以控制。選用抑水和抑脂脈衝序列，去掉化學位移偽影的 產生源。選擇適當的TE 值，儘量調整GRE序列中脂肪和水 同相位。,控制化學位移偽影的措施有：,3、卷褶偽影 是被檢查解剖部位的大小超出了視野範圍時，視野範圍以外部分的解剖部位的影像移位元或卷褶到FOV內的另一端。相位編碼方向不同，卷褶偽影的位置也不同。,加大FOV，卷褶多發生於邊緣，對中間部分的 興趣區影響不大。將相位編碼方向設置在被檢部位的最小直徑上。,控制卷褶偽影的措施有：,4、截斷偽影 系因數據採樣不足所致。在圖像中高、低信號差別大的交界區信號強度失准。在頸椎矢狀位 T1WI上這種偽影比較常見，表現為頸髓內出現低信號線影。其它部位如顱骨與腦交界區、脂肪與肌肉交界區也可出現這種偽影。截斷偽影僅發生在相位編碼方向上。,加大採集矩陣；減小FOV；過濾原始資料；變換相位和頻率編碼方向；改變圖像重建的方法,控制截斷偽影的措施：,5、部分容積效應 當選擇的掃描層面較厚或病變較小，又騎跨於掃描層切層之間，周圍高信號組織掩蓋小的病變或出現假影，這種現象稱為部分容積效應。,控制部分容積效應的措施：,選用薄層掃描；改變選層位置，一般選成像面與交界面垂直；減小FOV。,掃描層厚增加，信噪比增加。檢查部位擴大使部分容積效應增加，組織邊緣部分模糊不清造成空間解析度下降。梯度回波磁敏感性偽影增加。,答題技巧,五選一問題方式：正問法如:對 XXXX 正確的描述是 反問法如:有關XXXX描述中，錯誤的是,不正確的是是,A2型題,患者行核醫學骨掃描發現L3血運豐富,做腰椎矢狀掃描時，為減少成像時間，相位編碼方向應放在:A.上下向B.前後向C.左右向D.斜後向E.最大徑線方向正確答案：B,增加臨床內容去選擇:,A2型題,增加臨床內容去選擇,如:某患者肝部不適,臨床檢驗血脂高,超聲顯示肝回聲不均勻,臨床診斷擬排除脂肪肝?MR行肝臟掃描最佳鑒別診斷序列應選擇:T1FLAIR T2FLAIR FSET2 in phase,out of phase DWI,A3型題,在前面題後增加選擇內容,如:選擇（）該選擇用的是哪種脈衝序列？平面回波 自旋回波 快速梯度回波 翻轉恢復脈衝序列 快速自旋回波,
