磁共振常見偽影及其解決方法的探討文獻(xiàn)綜述

磁共振常見偽影及其解決方法的探討文獻(xiàn)綜述答辯人：xxx-目錄目錄1、前言2、主體3.總結(jié)1、前言11、前言磁共振成像技術(shù)是一種非常先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷技術(shù)，在腫瘤、神經(jīng)疾病、心血管疾病等方面都有廣泛的應(yīng)用但是，在磁共振掃描過(guò)程中，由于患者生理的、化學(xué)的以及系統(tǒng)的不完善，或者是系統(tǒng)固有特性所導(dǎo)致的偽影，會(huì)直接影響到圖像的質(zhì)量，使醫(yī)生無(wú)法對(duì)圖像作定量分析有的偽影甚至?xí)谏w或模仿病變，引起圖像解釋上的偏差，極易造成漏診或誤診常見的磁共振偽影有：化學(xué)位移偽影、磁敏感性偽影、卷摺偽影、運(yùn)動(dòng)偽影、金屬偽影等正確認(rèn)識(shí)偽影的形態(tài)表現(xiàn)、產(chǎn)生的原因和去除方法，對(duì)有效抑制以至消除偽影，提高圖像質(zhì)量及臨床診斷水平都顯得至關(guān)重要2、主體22、主體1.化學(xué)位移偽影由于氫質(zhì)子在不同化學(xué)環(huán)境中產(chǎn)生的進(jìn)動(dòng)頻率不同，水質(zhì)子和脂肪質(zhì)子在頻率編碼中會(huì)存在一定差異，導(dǎo)致兩者空間位置記錄錯(cuò)誤，在低頻率位置可見一條亮帶，在較高的頻率中可見暗帶[2]。除了空間配準(zhǔn)錯(cuò)誤外，梯度回波序列還可以顯示另一種類型的化學(xué)位移偽影，該偽影僅發(fā)生在梯度回波序列中，因?yàn)樽孕夭ㄐ蛄兄械?80°脈沖重新聚焦了脂肪質(zhì)子和水質(zhì)子之間的相移[3]2、主體解決方法——對(duì)成像采集參數(shù)進(jìn)行幾個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)整，可以減少化學(xué)位移偽影：①改變相位和頻率編碼方向，可以將組織中化學(xué)位移差異引起的信號(hào)疊加旋轉(zhuǎn)到圖像中影響較小的區(qū)域②增加接收器帶寬，會(huì)降低SNR信噪比，但SNR信噪比的降低可以通過(guò)增加采集的平均值數(shù)量或提高磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)補(bǔ)償[2]③應(yīng)用脂肪抑制序列④降低空間分辨率12342、主體2.磁敏感性偽影磁共振成像中，不同組織成分的磁敏感性不同，由于磁化率不同導(dǎo)致靜磁場(chǎng)局部均勻性遭到破壞，這些不均勻性會(huì)引起成像物體的幾何失真和體素內(nèi)去相位，影響圖像質(zhì)量稱為磁敏感性偽影。磁化率表示材料在置于外部磁場(chǎng)中時(shí)自身磁化的程度。順磁性物質(zhì)加強(qiáng)局部磁場(chǎng)，抗磁性物質(zhì)削弱局部磁場(chǎng)。磁敏感性效應(yīng)在具有極不同敏感性的材料之間的界面處最為明顯，這些界面在局部磁場(chǎng)中產(chǎn)生較大的空間變化[3]2、主體解決方法——①調(diào)整脈沖序列和采集參數(shù)以減少自旋失相位②增加接收器帶寬，以減少信號(hào)失真對(duì)整體圖像的相對(duì)貢獻(xiàn)③選擇自旋回波或快速自旋回波序列④縮短回波時(shí)間(TE)⑤增加采集矩陣和/或減小層厚⑥選擇低場(chǎng)MRI⑦改變K空間采樣技術(shù)2、主體3.卷摺偽影卷摺偽影指的是當(dāng)受檢部位的范圍超出視野(FOV)范圍時(shí)，其超出視野(FOV)范圍的部分信號(hào)可能會(huì)被當(dāng)成另一側(cè)組織信號(hào)，發(fā)生相位或頻率錯(cuò)誤，進(jìn)而折疊成為另一側(cè)或出現(xiàn)重影[4]。卷摺偽影可發(fā)生在身體的任何部位，通常出現(xiàn)在相位編碼方向，常表現(xiàn)為視野外部的解剖結(jié)構(gòu)疊加在視野內(nèi)部，且位于圖像的對(duì)側(cè)[5]2、主體②采用相位過(guò)采樣(Siemens)、無(wú)相位卷折(GE)或卷折抑制技術(shù)(Philips)[5]解決方法：①增大掃描視野(FOV)范圍，是最簡(jiǎn)單有效的方法[6]④將相位編碼方向和頻率編碼方向進(jìn)行切換[8]③改變相位編碼方向，將解剖短軸置于相位編碼方向上[7]⑥充分利用空間預(yù)飽和帶⑤增加相位編碼步數(shù)同時(shí)減少采集次數(shù)，特別是在高場(chǎng)強(qiáng)的情況下，有效解決了卷摺偽影2、主體在磁共振檢查過(guò)程中，由于患者自發(fā)性運(yùn)動(dòng)或生理性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的圖像偽影稱為運(yùn)動(dòng)偽影生理性運(yùn)動(dòng)不可避免，生理性運(yùn)動(dòng)主要是呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟跳動(dòng)和血管搏動(dòng)、腦脊液或血液流動(dòng)、胃腸道蠕動(dòng)等在磁共振脈沖序列實(shí)施過(guò)程中，患者產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致射頻激勵(lì)、空間編碼、信號(hào)采集產(chǎn)生錯(cuò)誤，進(jìn)行K空間填充和傅立葉轉(zhuǎn)換時(shí)，信號(hào)來(lái)源的位置發(fā)生偏差，重建后圖像出現(xiàn)偽影偽影的嚴(yán)重程度與運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度及信號(hào)強(qiáng)度、幅度呈正相關(guān)，在高場(chǎng)強(qiáng)磁共振系統(tǒng)表現(xiàn)得更為明顯，偽影的表現(xiàn)特點(diǎn)與脈沖序列的類型及其掃描參數(shù)等均相關(guān)[9]運(yùn)動(dòng)偽影的產(chǎn)生與編碼速度有關(guān)，編碼速度越快運(yùn)動(dòng)偽影越小，且主要出現(xiàn)在相位編碼方向上[10]2、主體解決方法——①檢查前，適當(dāng)安撫患者，加強(qiáng)患者的擺位和固定，盡量減少患者自發(fā)性運(yùn)動(dòng)造成的偽影②對(duì)于呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟跳動(dòng)和血管搏動(dòng)，可采用屏氣或生理門控掃描方式[9]③采用刀鋒偽影校正技術(shù)(BLADE技術(shù)，即Propeller技術(shù))，采用快速自旋回波(FSE)或快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)(FIR)掃描序列結(jié)合K空間放射狀填充技術(shù)，可有效減少運(yùn)動(dòng)偽影的產(chǎn)生[10]④運(yùn)動(dòng)偽影校正，包括前瞻性(實(shí)時(shí))校正和回溯性(離線)校正[11,12]2、主體5.金屬偽影金屬偽影產(chǎn)生機(jī)制是：金屬植入物和金屬異物與周圍軟組織磁化率不同，導(dǎo)致周圍局部磁場(chǎng)不均勻，磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生改變，原子核進(jìn)動(dòng)頻率偏移，使得體素內(nèi)去相位的加速、空間位置錯(cuò)誤、選擇性飽和脈沖的失效，造成信號(hào)丟失或堆積、圖像幾何變形[13]金屬植入物和金屬異物改變了周圍磁場(chǎng)的均勻性，這不僅會(huì)使局部信號(hào)丟失，而且還會(huì)導(dǎo)致脂肪抑制失敗而出現(xiàn)假陽(yáng)性[15]金屬在圖像上會(huì)顯示出一圈低信號(hào)盲區(qū)，或者圖像空間錯(cuò)位失真，使周圍的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，產(chǎn)生金屬偽影，嚴(yán)重降低圖像的分辨率2、主體解決方法——①磁共振檢查前，仔細(xì)檢查，去除身上的金屬異物②縮短回波間隔，減少層面內(nèi)偽影③減小層厚，減輕層面間偽影④縮短有效回波時(shí)間，減少質(zhì)子的失相位[14]⑤使用Dixon壓脂增強(qiáng)序列，原理是水質(zhì)子和脂肪質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率差異，在二者相位相同和相反時(shí)，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加和相減，經(jīng)過(guò)計(jì)算后獲得水相圖和脂相圖，減少金屬偽影[15]⑥使用高帶寬(highbandwidth，HBW)序列2、主體1⑦使用層面編碼金屬偽影矯正(slice-encodingformetalartifactcorrection，SEMAC)序列[16]2⑧使用脂肪抑制方式采用短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)脂肪抑制序列(shortTIinversionrecovery，STIR)[17]3⑨使用去金屬偽影序列syngoWARP4⑩使用視角傾斜技術(shù)(viewangletilting,VAT)[13]3、總結(jié)33.總結(jié)磁共振偽影是影響MRI圖像質(zhì)量的重要因素，磁共振偽影問(wèn)題的解決對(duì)臨床診斷意義重大通過(guò)對(duì)常見偽影類型及其產(chǎn)生原因的深入了解和研究，我們可以采取相應(yīng)的解決方法來(lái)降低偽影的影響。例如調(diào)整掃