MR成像質(zhì)量控制課件

磁共振成像質(zhì)量控制磁共振成像質(zhì)量控制1MR圖像質(zhì)量磁共振圖像質(zhì)量的評價指標(biāo)1.信噪比2.分辨率3.對比度

MR圖像質(zhì)量磁共振圖像質(zhì)量的評價指標(biāo)2MR圖像質(zhì)量信噪比（SNR）：圖像中的有用信號與背景噪聲的強度之比信噪比=信號值/噪聲值信噪比越大越好，圖像會更清晰，沒有顆粒噪聲提高信號值、降低噪聲值可提高SNR噪聲來源于磁體內(nèi)的被檢組織和系統(tǒng)的背景噪聲，噪聲來自整個成像對象；信號來自所選層面MR圖像質(zhì)量信噪比（SNR）：3MR圖像質(zhì)量

信噪比==k×質(zhì)子密度×體素體積×磁化量×(激發(fā)次數(shù))1/2BandNNNFOVNFOVThkKNSpexpyfx×=/K為常數(shù)，取決于組織特性主磁場強度、線圈、TR、TE等Thk為層厚；FOVx和FOVy為X和Y方向上的視野大??；Nf為頻率編碼數(shù)；Np為相位編碼數(shù)；Nex為采集次數(shù)；Band為采集信號帶寬MR圖像質(zhì)量BandNNNFOVNFOVThkKNSpexp4MR圖像質(zhì)量影響SNR的因素：－被檢組織特性（質(zhì)子密度高、短T1、長T2）－主磁場場強－TR－TE－翻轉(zhuǎn)角－采集次數(shù)(NEX)－FOV－矩陣－層厚－接收帶寬－線圈類型MR圖像質(zhì)量影響SNR的因素：5MR圖像質(zhì)量MR圖像質(zhì)量6MR圖像質(zhì)量對比度(contrast)：－對比度是指組織之間信號強度的相對差異C=(S1–S2)/(S1+S2)－對比度越大，圖像的層次感越好，病變越明顯對比噪聲比(CNR)：CNR=(S1–S2)/噪聲值＝SNR(A)－SNR(B)MR圖像質(zhì)量對比度(contrast)：7MR圖像質(zhì)量影響對比度的因素：－選用的序列－TR－TE－TI－翻轉(zhuǎn)角－對比劑的使用MR圖像質(zhì)量影響對比度的因素：8MR圖像質(zhì)量對比度MR圖像質(zhì)量對比度9MR圖像質(zhì)量空間分辨率：能夠分辨的鄰接物體的空間最小距離－空間分辨率為體素的大小Z方向上的分辨率=層厚X方向上的分辨率FOVx/Nf(頻率編碼數(shù))；Y方向上的分辨率FOVy/Np(相位編碼數(shù))－分辨力越高，物體的細(xì)節(jié)越清楚MR圖像質(zhì)量空間分辨率：能夠分辨的鄰接物體的空間最小距離10MR圖像質(zhì)量影響空間分辨率的因素：－FOV－矩陣－層厚MR圖像質(zhì)量影響空間分辨率的因素：11成像參數(shù)的選擇理想成像：高SNR、高CNR、高空間分辨率、短掃描時間（SNR是最重要的因素）一種序列參數(shù)的改善會伴有其它參數(shù)的損失：空間分辨力與圖像信噪比是互相矛盾的（例如NEX對于SNR和掃描時間，層厚對于SNR和空間分辨率）有些參數(shù)受設(shè)備性能的限制（例如最小TE、最小層厚）成像參數(shù)的選擇理想成像：高SNR、高CNR、高空間分辨率、短12成像參數(shù)的選擇序列可控制的參數(shù)

－TR－TE－翻轉(zhuǎn)角－采集次數(shù)(NEX)－FOV－相位編碼數(shù)－頻率編碼數(shù)－矩陣－層方向－層數(shù)－層厚－層位置－層間隔－接收帶寬－回波數(shù)－線圈類型成像參數(shù)的選擇序列可控制的參數(shù)－層方向13成像參數(shù)的選擇TR延長造成：(1)信噪比增加

(2)T1加權(quán)成分減少（對于T1WI是缺點，對于PDWI和T2WI是優(yōu)點）(3)可掃描層數(shù)增加(4)掃描時間延長(5)特異吸收率（SAR）降低TR縮短造成：(1)信噪比降低(2)T1成分增加

(3)可掃描層數(shù)減少

(4)掃描時間縮短(5)SAR增加1.

TR的影響（從SNR、對比、分辨率、時間等考慮）成像參數(shù)的選擇TR延長造成：TR縮短造成：1.

TR14成像參數(shù)的選擇TE延長造成：(1)信噪比降低

(2)最小接收頻帶縮小(3)T2成分增加(4)最小層厚減少

(5)最小視野減少(6)掃描層數(shù)減少2.

TE的影響TE縮短造成：(1)信噪比增高(2)最小接收頻帶加大

(3)T2成分減少(4)最小層厚加大

(5)最小視野加大

(6)掃描層數(shù)增加成像參數(shù)的選擇TE延長造成：2.

TE的影響TE縮短造15成像參數(shù)的選擇3.

翻轉(zhuǎn)角的影響

加大翻轉(zhuǎn)角造成：(1)信噪比增加

(2)在GRE序列中，主要成T1加權(quán)效應(yīng)(3)特異吸收率增加

減少翻轉(zhuǎn)角造成：(1)信噪比降低

(2)在GRE序列中，主要成T2*加權(quán)效應(yīng)(3)特異吸收率減少成像參數(shù)的選擇3.

翻轉(zhuǎn)角的影響

加大翻轉(zhuǎn)角造成：16成像參數(shù)的選擇增加視野造成：(1)信噪比增加(2)最小接收頻帶縮小(3)最小TE縮短(4)空間分辨率下降(5)所觀察的區(qū)域增大(6)產(chǎn)生卷折偽影的機會減少4.

視野的影響減少視野造成：(1)信噪比下降(2)最小接收頻帶加寬

(3)最小TE延長

(4)空間分辨率增加(5)所觀察的區(qū)域減小

(6)產(chǎn)生卷折偽影的機會增加成像參數(shù)的選擇增加視野造成：4.

視野的影響減少視野造17成像參數(shù)的選擇增加矩陣造成：(1)信噪比下降(2)在固定的視野下，空間分辨率增加(3)相位方向的矩陣增加，掃描時間延長降低矩陣造成：(1)信噪比增加(2)在固定的視野下，空間分辨率降低(3)相位方向的矩陣增加，掃描時間縮短5.

矩陣的影響成像參數(shù)的選擇增加矩陣造成：降低矩陣造成：5.

矩陣的18成像參數(shù)的選擇增加層厚造成：(1)信噪比增加

(2)空間分辨率減小

(3)相同掃描層面時掃描范圍加大(4)部分容積效應(yīng)增加

(5)相同掃描層面數(shù)時特異吸收率加大6.

層厚的影響減少層厚造成：(1)信噪比減小

(2)空間分辨率增加(3)相同掃描層面時掃描范圍加大減小

(4)部分容積效應(yīng)增加(5)相同掃描層面數(shù)時特異吸收率減小成像參數(shù)的選擇增加層厚造成：6.

層厚的影響減少層厚造19成像參數(shù)的選擇體素大小決定于視野矩陣層厚成像參數(shù)的選擇體素大小決定于20成像參數(shù)的選擇7.

采集次數(shù)的影響

增加采集次數(shù)造成：(1)信噪比增加

(2)掃描時間延長

減少采集次數(shù)造成：(1)信噪比下降

(2)掃描時間縮短成像參數(shù)的選擇7.

采集次數(shù)的影響

21接收頻帶加寬造成：(1)信噪比降低(2)最小TE縮短(3)最小視野變小(4)最薄層厚變小(5)化學(xué)位移偽影減輕成像參數(shù)的選擇8.接收頻帶（bandwidth）的影響

接收頻帶縮窄造成：(1)信噪比增加

(2)最小TE延長

(3)最小視野加大

(4)最薄層厚變厚

(5)化學(xué)位移偽影加重接收頻帶加寬造成：成像參數(shù)的選擇8.接收頻帶（bandwid22成像參數(shù)的選擇9.層間距的影響成像參數(shù)的選擇9.層間距的影響23MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)24MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影（1）圖像表現(xiàn)：相位編碼方向上的鬼影、條狀影或模糊影MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影25MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影（2）產(chǎn)生原因：生理運動自主運動相位錯位：相位編碼與數(shù)據(jù)讀出之間有一段延遲時間MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影26MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影（3）補償技術(shù)：心電補償和心電門控呼吸補償和呼吸門控預(yù)飽和技術(shù)抑制產(chǎn)生運動的組織信號提高采集次數(shù)對自主運動可用帶子或墊子等固定改變相位編碼方向：只能改變偽影的方向MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影27MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)28MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)29MR偽影及補償技術(shù)2.包裹偽影（wrap-aroundartifact)（1）圖像表現(xiàn)：FOV以外的物體影像翻轉(zhuǎn)后重疊于FOV內(nèi)的另一端見于相位編碼方向（2）產(chǎn)生原因：FOV小于解剖MR偽影及補償技術(shù)2.包裹偽影（wrap-arounda30MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)31MR偽影及補償技術(shù)2.包裹偽影（3）補償技術(shù)：擴大FOV在相位編碼方向過采樣（oversample)解剖部位最小直徑方向置于相位編碼方向使用飽和帶抑制不重要區(qū)域MR偽影及補償技術(shù)2.包裹偽影32MR偽影及補償技術(shù)3.化學(xué)位移偽影（1）產(chǎn)生原因：由于水質(zhì)子共振頻率高于脂肪質(zhì)子共振頻率3.5ppm(1.5T相當(dāng)于220Hz)，同一體素內(nèi)的脂肪與水的信號位置彼此分離MR偽影及補償技術(shù)3.化學(xué)位移偽影33MR偽影及補償技術(shù)（2）圖像表現(xiàn)：表現(xiàn)為脂肪與水的界面上出現(xiàn)黑色或白色帶狀影發(fā)生在頻率編碼方向MR偽影及補償技術(shù)（2）圖像表現(xiàn)：34MR偽影及補償技術(shù)（3）補償技術(shù)：增加接收帶寬縮小FOV預(yù)飽和技術(shù)：使脂肪或水的信號被預(yù)飽和，不再產(chǎn)生信號改變頻率編碼方向MR偽影及補償技術(shù)（3）補償技術(shù)：35MR偽影及補償技術(shù)4.磁敏感偽影（1）產(chǎn)生原因：由于不同組織磁化率的差異，導(dǎo)致其進動頻率及相位的差異（2）圖像表現(xiàn)：因失相位效應(yīng)而出現(xiàn)的信號缺失或高、低信號環(huán)影MR偽影及補償技術(shù)4.磁敏感偽影36MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)37MR偽影及補償技術(shù)（3）補償技術(shù)：避免病人攜帶金屬物進入掃描間用SE序列代替GRE序列使用較短的TE增加接收帶寬MR偽影及補償技術(shù)（3）補償技術(shù)：38MR偽影及補償技術(shù)5.截斷偽影（1）產(chǎn)生原因：數(shù)據(jù)采樣不足引起傅立葉變換受限（2）圖像表現(xiàn)：在高、低信號強度差別大的組織交界區(qū)信號強度失準(zhǔn)，出現(xiàn)線狀影（3）補償技術(shù)：增大采集矩陣或減小FOVMR偽影及補償技術(shù)5.截斷偽影39MR偽影及補償技術(shù)6.交叉激勵（1）產(chǎn)生原因：RF脈沖波形不是方形（2）圖像表現(xiàn)：飽和效應(yīng)影響了信號強度和圖像對比（3）補償技術(shù)：采用一定的層間距（10％左右）層面激勵順序交替進行MR偽影及補償技術(shù)6.交叉激勵40磁共振成像質(zhì)量控制磁共振成像質(zhì)量控制41MR圖像質(zhì)量磁共振圖像質(zhì)量的評價指標(biāo)1.信噪比2.分辨率3.對比度

MR圖像質(zhì)量磁共振圖像質(zhì)量的評價指標(biāo)42MR圖像質(zhì)量信噪比（SNR）：圖像中的有用信號與背景噪聲的強度之比信噪比=信號值/噪聲值信噪比越大越好，圖像會更清晰，沒有顆粒噪聲提高信號值、降低噪聲值可提高SNR噪聲來源于磁體內(nèi)的被檢組織和系統(tǒng)的背景噪聲，噪聲來自整個成像對象；信號來自所選層面MR圖像質(zhì)量信噪比（SNR）：43MR圖像質(zhì)量

信噪比==k×質(zhì)子密度×體素體積×磁化量×(激發(fā)次數(shù))1/2BandNNNFOVNFOVThkKNSpexpyfx×=/K為常數(shù)，取決于組織特性主磁場強度、線圈、TR、TE等Thk為層厚；FOVx和FOVy為X和Y方向上的視野大??；Nf為頻率編碼數(shù)；Np為相位編碼數(shù)；Nex為采集次數(shù)；Band為采集信號帶寬MR圖像質(zhì)量BandNNNFOVNFOVThkKNSpexp44MR圖像質(zhì)量影響SNR的因素：－被檢組織特性（質(zhì)子密度高、短T1、長T2）－主磁場場強－TR－TE－翻轉(zhuǎn)角－采集次數(shù)(NEX)－FOV－矩陣－層厚－接收帶寬－線圈類型MR圖像質(zhì)量影響SNR的因素：45MR圖像質(zhì)量MR圖像質(zhì)量46MR圖像質(zhì)量對比度(contrast)：－對比度是指組織之間信號強度的相對差異C=(S1–S2)/(S1+S2)－對比度越大，圖像的層次感越好，病變越明顯對比噪聲比(CNR)：CNR=(S1–S2)/噪聲值＝SNR(A)－SNR(B)MR圖像質(zhì)量對比度(contrast)：47MR圖像質(zhì)量影響對比度的因素：－選用的序列－TR－TE－TI－翻轉(zhuǎn)角－對比劑的使用MR圖像質(zhì)量影響對比度的因素：48MR圖像質(zhì)量對比度MR圖像質(zhì)量對比度49MR圖像質(zhì)量空間分辨率：能夠分辨的鄰接物體的空間最小距離－空間分辨率為體素的大小Z方向上的分辨率=層厚X方向上的分辨率FOVx/Nf(頻率編碼數(shù))；Y方向上的分辨率FOVy/Np(相位編碼數(shù))－分辨力越高，物體的細(xì)節(jié)越清楚MR圖像質(zhì)量空間分辨率：能夠分辨的鄰接物體的空間最小距離50MR圖像質(zhì)量影響空間分辨率的因素：－FOV－矩陣－層厚MR圖像質(zhì)量影響空間分辨率的因素：51成像參數(shù)的選擇理想成像：高SNR、高CNR、高空間分辨率、短掃描時間（SNR是最重要的因素）一種序列參數(shù)的改善會伴有其它參數(shù)的損失：空間分辨力與圖像信噪比是互相矛盾的（例如NEX對于SNR和掃描時間，層厚對于SNR和空間分辨率）有些參數(shù)受設(shè)備性能的限制（例如最小TE、最小層厚）成像參數(shù)的選擇理想成像：高SNR、高CNR、高空間分辨率、短52成像參數(shù)的選擇序列可控制的參數(shù)

－TR－TE－翻轉(zhuǎn)角－采集次數(shù)(NEX)－FOV－相位編碼數(shù)－頻率編碼數(shù)－矩陣－層方向－層數(shù)－層厚－層位置－層間隔－接收帶寬－回波數(shù)－線圈類型成像參數(shù)的選擇序列可控制的參數(shù)－層方向53成像參數(shù)的選擇TR延長造成：(1)信噪比增加

(2)T1加權(quán)成分減少（對于T1WI是缺點，對于PDWI和T2WI是優(yōu)點）(3)可掃描層數(shù)增加(4)掃描時間延長(5)特異吸收率（SAR）降低TR縮短造成：(1)信噪比降低(2)T1成分增加

(3)可掃描層數(shù)減少

(4)掃描時間縮短(5)SAR增加1.

TR的影響（從SNR、對比、分辨率、時間等考慮）成像參數(shù)的選擇TR延長造成：TR縮短造成：1.

TR54成像參數(shù)的選擇TE延長造成：(1)信噪比降低

(2)最小接收頻帶縮小(3)T2成分增加(4)最小層厚減少

(5)最小視野減少(6)掃描層數(shù)減少2.

TE的影響TE縮短造成：(1)信噪比增高(2)最小接收頻帶加大

(3)T2成分減少(4)最小層厚加大

(5)最小視野加大

(6)掃描層數(shù)增加成像參數(shù)的選擇TE延長造成：2.

TE的影響TE縮短造55成像參數(shù)的選擇3.

翻轉(zhuǎn)角的影響

加大翻轉(zhuǎn)角造成：(1)信噪比增加

(2)在GRE序列中，主要成T1加權(quán)效應(yīng)(3)特異吸收率增加

減少翻轉(zhuǎn)角造成：(1)信噪比降低

(2)在GRE序列中，主要成T2*加權(quán)效應(yīng)(3)特異吸收率減少成像參數(shù)的選擇3.

翻轉(zhuǎn)角的影響

加大翻轉(zhuǎn)角造成：56成像參數(shù)的選擇增加視野造成：(1)信噪比增加(2)最小接收頻帶縮小(3)最小TE縮短(4)空間分辨率下降(5)所觀察的區(qū)域增大(6)產(chǎn)生卷折偽影的機會減少4.

視野的影響減少視野造成：(1)信噪比下降(2)最小接收頻帶加寬

(3)最小TE延長

(4)空間分辨率增加(5)所觀察的區(qū)域減小

(6)產(chǎn)生卷折偽影的機會增加成像參數(shù)的選擇增加視野造成：4.

視野的影響減少視野造57成像參數(shù)的選擇增加矩陣造成：(1)信噪比下降(2)在固定的視野下，空間分辨率增加(3)相位方向的矩陣增加，掃描時間延長降低矩陣造成：(1)信噪比增加(2)在固定的視野下，空間分辨率降低(3)相位方向的矩陣增加，掃描時間縮短5.

矩陣的影響成像參數(shù)的選擇增加矩陣造成：降低矩陣造成：5.

矩陣的58成像參數(shù)的選擇增加層厚造成：(1)信噪比增加

(2)空間分辨率減小

(3)相同掃描層面時掃描范圍加大(4)部分容積效應(yīng)增加

(5)相同掃描層面數(shù)時特異吸收率加大6.

層厚的影響減少層厚造成：(1)信噪比減小

(2)空間分辨率增加(3)相同掃描層面時掃描范圍加大減小

(4)部分容積效應(yīng)增加(5)相同掃描層面數(shù)時特異吸收率減小成像參數(shù)的選擇增加層厚造成：6.

層厚的影響減少層厚造59成像參數(shù)的選擇體素大小決定于視野矩陣層厚成像參數(shù)的選擇體素大小決定于60成像參數(shù)的選擇7.

采集次數(shù)的影響

增加采集次數(shù)造成：(1)信噪比增加

(2)掃描時間延長

減少采集次數(shù)造成：(1)信噪比下降

(2)掃描時間縮短成像參數(shù)的選擇7.

采集次數(shù)的影響

61接收頻帶加寬造成：(1)信噪比降低(2)最小TE縮短(3)最小視野變小(4)最薄層厚變小(5)化學(xué)位移偽影減輕成像參數(shù)的選擇8.接收頻帶（bandwidth）的影響

接收頻帶縮窄造成：(1)信噪比增加

(2)最小TE延長

(3)最小視野加大

(4)最薄層厚變厚

(5)化學(xué)位移偽影加重接收頻帶加寬造成：成像參數(shù)的選擇8.接收頻帶（bandwid62成像參數(shù)的選擇9.層間距的影響成像參數(shù)的選擇9.層間距的影響63MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)64MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影（1）圖像表現(xiàn)：相位編碼方向上的鬼影、條狀影或模糊影MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影65MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影（2）產(chǎn)生原因：生理運動自主運動相位錯位：相位編碼與數(shù)據(jù)讀出之間有一段延遲時間MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影66MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影（3）補償技術(shù)：心電補償和心電門控呼吸補償和呼吸門控預(yù)飽和技術(shù)抑制產(chǎn)生運動的組織信號提高采集次數(shù)對自主運動可用帶子或墊子等固定改變相位編碼方向：只能改變偽影的方向MR偽影及補償技術(shù)1.運動偽影67MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)68MR偽影及補償技術(shù)MR偽影及補償技術(shù)69MR偽影及補償技術(shù)2.包裹偽影（wrap-aroundartifact)（1）圖像表現(xiàn)：FOV以外的物體影像翻轉(zhuǎn)后重疊于FOV內(nèi)的另一端