磁共振呈現(xiàn)設備第六節(jié)課件

1、 第六節(jié) 核磁共振質(zhì)量保證 上海理工大學 姚旭峰 3目錄一、mri設備質(zhì)量保證主要參數(shù)二、磁共振成像設備性檢測模體三、磁共振成像偽影4第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證mri設備質(zhì)量保證指整個系統(tǒng)的質(zhì)量體系，包括主體設備質(zhì)量、操作技術、周圍配套設備的質(zhì)量狀況等。對設備實施質(zhì)量保證的目的是使診斷準確及時，減少病人在受檢過程中的危險、不適感和降低診治過程中的消費，提高醫(yī)院的診治效率。用于質(zhì)量保證的測量通常是對試驗物體如模模體擬進行的。5第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證一、mrimri設備質(zhì)量保證主要參數(shù)設備質(zhì)量保證主要參數(shù)用于mri設備質(zhì)量保證的參數(shù)可分為非成像參數(shù)、信號強度參數(shù)和幾何參數(shù)等三類。（一）

2、非成像參數(shù)非成像參數(shù)是指與mr信號強度和圖像沒有直接關系的參數(shù)，如共振頻率、磁場均勻性、射頻翻轉角的精確度、渦流補償、梯度場強度校準等。6第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證1. 共振頻率 mri系統(tǒng)的共振頻率是指由拉莫爾公式和靜磁場所確定的射頻波頻率，也是整個射頻發(fā)射和接收單元的基準工作頻率。共振頻率的變化一般是由靜磁場的漂移所致。每次開機之后需對其進行校準，屬于日常質(zhì)量保證檢測項目。72. 磁場均勻性 通過測量某一特定波峰的半高寬（full width at half maximum， fwhm）可得到磁場均勻性。半高寬可以用hz為單位，也可以用ppm為單位，二者的關系為第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)

3、量保證 fwhm（ppm）=hzbfwhm0576.42 8第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證3. 射頻翻轉角的準確性 可通過單脈沖的梯度回波序列如flash、grass或fisp等進行測量。將一可產(chǎn)生均勻信號的模體置于磁體物理中心，啟動掃描后便可記錄roi的信號強度。信號強度有功率或角度兩種表示法。特定模體的rf功率參考值一旦確定，可在此基礎之上快速測定rf翻轉角來判斷rf系統(tǒng)的狀態(tài)。9第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證4. 渦流補償 典型的檢測周期為半年，但在機器全面維修、調(diào)整、升級后必須進行測試。5. 梯度場強度校準 典型的檢測周期為半年，每次調(diào)整、維修、升級梯度系統(tǒng)后必須進行測試。10（二）

4、信號強度參數(shù) 1. 信噪比 信噪比是指圖像的信號強度與噪聲強度的比值。信號強度是指圖像中某一感興趣區(qū)內(nèi)各像素信號強度的平均值；噪聲是指同一感興趣區(qū)等量像素信號強度的標準差。由圖像計算得到的信噪比是對整個磁共振成像系統(tǒng)信噪比的綜合反映。第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證11第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證信噪比的檢測模體是均勻水模。圖像的snr與靜磁場強度、采集線圈、脈沖序列、tr、te、nex、層厚、矩陣、fov、采集帶寬、采集模式等很多因素有關，實際上應用時需要對上述參數(shù)進行適當調(diào)整，以保證圖像的snr。122. 均勻度 均勻度是指圖像的均勻程度。均勻度檢測使用的模體也是均勻模。均勻度u可用下列公

5、式計算：其中，smax為所測區(qū)域中信號最大值，smin為所測區(qū)域中信號最小值。第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證100%ss-1minmaxminmaxssu13第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證（三）幾何參數(shù) 1.空間分辨率 空間分辨率是指mr圖像對解剖細節(jié)的顯示能力，實際上是成像體素的實際大小，體素越小，空間分辨率越高。fov不變，矩陣越大則體素越小，空間分辨率越高；矩陣不變，fov越大則體素越大，空間分辨率越低。空間分辨率還與相位、頻率編碼有關的梯度場升降幅度變化有關。14第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證2.線性度 圖像的線性度是稱為幾何畸變，是描述mr圖像幾何變形程度的指標。用圖像中兩點的距離與

6、被測物體相應兩點實際尺寸相比較，計算線性度。一般用畸變百分率表示，即：lr是實際距離，lm是測量距離。100%rmrlll畸變百分率15第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證3.層面幾何特性參數(shù) 層面幾何特性參數(shù)是描述成像層面位置、厚度及層間距準確性的指標。層面厚度是指層面輪廓線的半高全寬；層面位置是指層面輪廓線半高全寬中點絕對位置，也即層面厚度中心點的位置；層間距指相鄰兩層之間的間隔距離，與ct的層間距不同，后者通常是指兩個相鄰層面厚度中心點之間的距離。16二二、磁共振成像設備性檢測、磁共振成像設備性檢測模體模體（一）模體材料模體（phantom）是各種檢測標準中常說的檢測物，即測試所用的模擬人體物

7、。模體又稱為水模。mri模體材料應具有化學和熱穩(wěn)定性，在存放期間不應有大的變化，否則會影響參數(shù)測量。模體材料的t1、t2及質(zhì)子密度應滿足以下要求：100mst11200ms，50mst2400ms，及質(zhì)子密度h2o密度。第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證17第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證有許多材料可用于mri模體，這些材料大多是含有大量質(zhì)子的凝膠和不同順磁性離子的水溶液。列出了一些材料的弛豫時間。 幾種常用模體試劑的弛豫時間（0.5t，20mhz）溶劑濃度t1/mst2/mscuso4125mmol8604062538nicl2125mmol80659763661，2-丙二醇0100%213421

8、748572mncl20.11mmol98213218第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證（二）magphan模體magphan模體是美國模體實驗室設計的一種磁共振模體，此組合型magphan模體可進行橫斷面、冠狀面和矢狀面及斜面的成像，可檢測：信噪比；均勻度；幾何畸變(空間線性)；掃描層厚和連續(xù)性；空間分辨率；低對比分辨率；偽影；t1、t2的測量(靈敏度的檢測)等參數(shù)。19第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證三、磁共振成像偽影三、磁共振成像偽影偽影（又稱鬼影ghost）是指成像和信息處理過程中人體并不存在的錯誤特征，致使圖像質(zhì)量下降。如心臟的搏動偽影，血管的流動偽影，腹部的呼吸運動偽影等。20第六節(jié) 磁

9、共振成像設備質(zhì)量保證1. 磁共振梯度偽影 梯度系統(tǒng)故障導致的偽影一般出現(xiàn)在圖像的編碼方向，有的貫穿整幅圖像，有的表現(xiàn)為被掃描體輪廓的條紋，圖像無法重聚。有的在頻率或相位編碼方向有明顯的幾何結構失真。21第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證梯度偽影的原因： 梯度場的非線性引起幾何結構失真。梯度強度和線性關系失真越厲害，所成像的幾何結構失真也越厲害。渦流導致梯度非線性22第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證 梯度系統(tǒng)控制電路故障，可能導致某個軸直流偏置增大，或梯度切換不良，造成偽影。 梯度線圈的工作在交變的大電流狀態(tài)，工作時梯度場快速變化所產(chǎn)生的力，使梯度線圈發(fā)生強烈的機械振動，給圖像帶來偽影。梯度線圈故障偽

10、影23第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證2射頻偽影 由于受mri設備內(nèi)部或外來的射頻場干擾造成的圖像偽影稱為射頻偽影。射頻偽影通常表現(xiàn)為明暗相間的點狀結構排成線狀，類似拉鏈，又稱為拉鏈偽影。24第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證3射頻不均勻性偽影 表面線圈包括相控陣線圈接收mr信號在整個采集容積區(qū)域是不均勻的，越靠近線圈的部位采集到的信號越高，而越遠離線圈的部位采集到的信號越低，這種現(xiàn)象被稱為近線圈效應，也被稱為射頻不均勻偽影。25第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證射頻不均勻偽影的主要解決方案有兩種：采用濾過技術。這實際上是一種圖像后處理技術，使距離線圈不同遠近的組織信號盡可能的較為接近。利用表面線圈敏感

11、度信息與體線圈比對的方法。在使用平行采集時需要事先利用快速序列來獲取線圈敏感度信息，這些信息除了可以用于平行采集技術外，還可用于近線圈效應的校正。26第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證4 自由感應衰減偽影 是在自旋回波序列中由自由感應衰減信號干擾造成的拉鏈狀偽影稱為自由感應衰減偽影。該拉鏈狀偽影沿頻率編碼方向，但位于圖像相位編碼方向的中點，因此也稱為中心拉鏈偽影。自由感應衰減偽影的主要對策有：設計更為理想的選擇性射頻脈沖波形。調(diào)整射頻激發(fā)的相位周期。采用擾相梯度，使多余的橫向磁化矢量失相位。27第六節(jié) 磁共振成像設備質(zhì)量保證5人字形偽影 人字形偽影表現(xiàn)為整幅圖像中重疊有類似于織物條紋或網(wǎng)格的干擾偽影，又稱網(wǎng)格偽影。尖峰干擾將造成k空間中的“壞點”，傅里葉變換后，這些壞點將在最終的圖像中表現(xiàn)為網(wǎng)格狀偽