MRI常規(guī)質控指標

【基礎理論】MRI常規(guī)質控指標一SNR圖像質量并不單純與噪聲的多少有關，而是與噪聲大小和圖像信號強度大小之間的強弱關系有關。信噪比（signaltonoiseratio，SNR）是MRI最基本的質量參數(shù)，一幅MR圖像如果沒有足夠的信噪比，那么其他質量標準就無從談起。SNR是指圖像的信號強度與背景噪聲強度之比。所謂信號強度是指某一感興趣區(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。重疊在圖像上的噪聲使像素的信號強度值以平均值為中心而振蕩，噪聲越大，振蕩越明顯，SNR越低，圖像越模糊。這與傳統(tǒng)的電視天線接收信號類似，當接收到的無線電視信號弱，雪花（噪聲）就明顯，反之，當無線電視信號強，雪花就看不見了。臨床上SNR可用兩種方式來計算：（1）SNR二SI/SD，式中SI表示感興趣區(qū)的信號強度平均值；SD為同一感興趣區(qū)信號強度的標準差。（2）SNR=SI組織/SD背景，式中SI組織為組織某感興趣區(qū)信號強度的平均值；SD背景為背景噪聲的標準差，其檢測方法是在圖像相位編碼方向上視野內(nèi)組織外選一感興趣區(qū)，SD為該感興趣區(qū)信號強度的標準差。臨床圖像質量評價時目前多采用后一種方法（下圖）。面圖像的成像組織區(qū)域。圖a為SNR測量示意圖，小虛框1和2分別代表組織區(qū)和背景區(qū)所選的感興趣區(qū)。SNR為組織信號強度平均值與背景噪聲的標準差之比，即SNR=SI1/SD2圖像的SNR與很多因素有關，例如：主磁場強度、脈沖序列、TR、TE、NEX、層厚、矩陣、FOV等。單一因素改變時SNR變化的一般規(guī)律如下：(1)SNR與主磁場的強度成正比。場強越大，接收到的信號強度與場強的方根成正比增加，而由于同時調(diào)整了接收帶寬，SNR與場強之間并沒有確定的比例系數(shù)。(2)自旋回波類序列的SNR-般高于GRE類序列。TR延長，SNR升高。我們知道要獲得T1對比度，需要使用短TR，此時縱向磁化矢量并沒有恢復到最大值而不能產(chǎn)生最大的信號強度，所以信號大小被犧牲來換取T1對比度，此時SNR下降；另外，為了縮短掃描時間，我們會減少TR，此時圖像噪聲也會增加，從而SNR下降。TE延長,SNR降低。當進行T2加權成像時，我們使用長TE，此時橫向磁化適量將衰減到非常小，而帶來更多的噪聲。(5)SNR與NEX的平方根成正比。這是提高圖像SNR最直接的方法，通過多次信號采集并進行平均，將通過統(tǒng)計學波動的方式來減少噪聲，當然掃描時間隨之呈倍數(shù)延長。(6)FOV增大,SNR升高，(7)矩陣增大,SNR降低,(8)層厚增加,SNR增加。FOV、矩陣和層厚決定了體素VoxeI的大小，信號強度大小與體素內(nèi)氫質子多少成正比，體素越大，往往信號越強，噪聲越小，但同時我們也應該注意平衡體素增大所帶來圖像細節(jié)的丟失。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提高圖像SNR的基本原則是提高受檢組織的信號強度和降低噪聲。此外，我們不要忘記如下幾點：（1）SNR與組織固有特征有關，氫質子含量高，短T1和長T2的組織能夠提供比較高的信號強度。（2）接收帶寬越小，SNR越高。接收帶寬，顧名思義是線圈接收射頻信號的頻率范圍，噪聲的頻率分布非常廣，而信號往往局限于相對窄的頻率范圍，所以增加帶寬，將接收到更多的噪聲，從而SNR降低。而增加帶寬帶來的好處包括減少化學位移偽影，縮短采樣時間等。（3）控制接收到噪聲多少最直接的方法是選擇合適的線圈。線圈越大，覆蓋的組織越廣，接收到的噪聲越多。大體線圈是最大的線圈，可覆蓋人體大部分區(qū)域，同時它離人體距離最遠，接收的噪聲也最多，用它成像的SNR最差。相比之下，表面線圈緊貼人體表面，接收到的信號強度最高，同時其覆蓋面積越小，噪聲越小，所以SNR越高。所以表面線圈帶來的好處是可以用其高SNR換取更小的體素