牛医工 医工观察 应用贴士丨MR常见伪影及应对策略

应用贴士丨MR常见伪影及应对策略

MR伪影

图像处理相关的伪影

  • 卷褶
  • 化学位移
  • 截断
  • 部分容积
  • 数据错误(ghost)

硬件相关的伪影

  • 磁场不均匀
  • 射频相关

a.层间交叉

b.拉链伪影

c.射频馈通

d.射频噪声

  • 梯度相关

a.涡流

b.非线性

c.几何变形

患者相关的伪影

  • 运动伪影
  • 磁敏感性伪影
  • 金属伪影

环境相关的伪影

  • 拉链伪影
  • ……

鬼影(Ghost)

  • 原因:

回波中心偏移、持续相位编码偏移,或回波幅度不稳定。往往可由于系统不稳定或患者运动所致。

  • 伪影特点:

往往出现在相位编码方向。由于患者运动的伪影只出现在运动的部位,而系统原因的伪影可在整个FOV中出现伪影。

  • 解决办法:
  1. 病人制动
  2. 请工程师帮助检修
  3. 涡流
  4. B0场不均匀
  5. 患者运动
  6. 梯度线圈过热
  7. 重建错误

EPI读出的时候,k空间轨迹是这种迂回或者叫zig-zag方式,第二个回波应该是第一个回波的镜像(mirror image)。如果这2个回波之间出现时序的差异,也就是出现相位差(phase error)。进行傅里叶变换的时候,在相位编码方向上,图像的一半区域会出现这种伪影。

快速变化的梯度场会产生涡流。涡流会影响B0场,导致奇数和偶数回波之间产生相位移。理想情况下是这样子的,梯度和采样同时进行,回波信号和梯度是严格对位的。但是,当涡流很重,或者磁场不均匀,或者病人运动,或者梯度线圈过热,甚至重建算法出问题的时候,都可能会出现这种回波信号与梯度不严格对应,也就是出现相位移。这时候,就会出现N/2伪影。从硬件角度出发,我们要尽可能减小涡流,保证磁场均匀性,还要一套非常好的水冷系统,以防梯度过热。

  • 涡流
  • B0场不均匀
  • 患者运动
  • 梯度线圈过热

重建错误

运动伪影

  • 原因:

由于病人(自主或不自主)运动(随机性的)或者血管的搏动性流动(周期性的)而造成的。

  • 伪影特点:

频率编码方向采集信号的采样时间明显短于一次相位编码的时间。因此伪影常出现在相位方向。

  • 解决办法:
  • 制动
  • 纠正运动伪影成像技术

又因为频率编码方向采集信号的采样时间(数毫秒)明显短于一次相位编码(数秒)的时间。而在临床应用MRI过程中,绝大多数运动明显慢于沿频率编码轴的快速采样过程,因此伪影常出现在相位方向。

  • 患者制动、镇静、止痛
  • 更快速的扫描序列
  • Propeller序列
  • 呼吸运动伪影
  • 解决办法:
  • 呼吸补偿
  • 更快速的扫描序列

Propeller序列

  • 大血管搏动伪影
  • 解决办法:
  • 流动补偿
  • 空间预置饱和

修改频率(或相位)编码方向

  • 血管的搏动伪影

交叉伪影

  • 原因:

层面内组织受到其他层面/额外的射频脉冲激发,提前饱和,不能产生信号。

往往在斜位定位时出现。

有时预置饱和也可能带来同样的伪影!

  • 解决办法:
  • 定位时注意层面交叉让开要观察的部位
  • FOV内预置饱和注意手动调整位置,让开要观察的部位
  • 原因:

交叉部位(或有饱和脉冲的部位)低信号或信噪比非常低。

金属伪影

  • 原因:

铁磁性物质具有很大的磁化率,可能导致明显的磁场变形。不同的序列,金属伪影大小不同。

FSE< GRE< EPI

  • 伪影特点:

图像变形。或明显异常高/低/混杂信号。

在不同层面上伪影位置往往改变-“会走动的伪影”。

  • 解决办法:
  • 去掉病人身上或磁体洞内的金属物品
  • 尽量使用FSE序列

磁敏感伪影

  • 原因:

不同磁化率物质的交界面,磁化率不同会导致局部磁场环境的变形,造成自旋失相位,产生信号损失或错误描述。

  • 伪影特点:

在组织/空气和组织/脂肪界面(包括副鼻窦、颅底、蝶鞍等部位)出现异常信号。

  • 解决办法:
  • 扫描时尽量避开这些部位
  • 增加层厚、层间隔
  • 减小人为的磁化界面
  • Fiesta序列可加局部匀场

频率(或相位)编码方向的选择

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作者: 牛医工

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