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你必须知道的MRI伪影,最全攻略

2021-5-9 09:12| 发布者: admin| 查看: 160| 评论: 0|原作者: admin

摘要: MRI成像原理和成像过程较为复杂,在成像过程中任何一个环节出现问题都会对图像带来影响,而这种影响主要以伪影的方式在MRI图像中表现出来。在日常的MRI扫描中我们会遇到各种不同类型的伪影,不管是扫描技师还是诊断 ...
MRI成像原理和成像过程较为复杂,在成像过程中任何一个环节出现问题都会对图像带来影响,而这种影响主要以伪影的方式在MRI图像中表现出来。在日常的MRI扫描中我们会遇到各种不同类型的伪影,不管是扫描技师还是诊断医生对于MRI伪影的识别和理解都是至关重要的。

什么是伪影?
1.不该有的它有了。

2.不该出现的地方它出现了。

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并行采集伪影,应注意此类伪影与运动伪影的鉴别。扫描序列使用了并行采集技术后,实际扫描的FOV会减小;当设置的扫描参数不合理或其他的原因导致去卷褶算法不能完全的去除卷褶而引起的一类伪影。并采伪影复杂多变,常出现在图像的中心区域,但也出现在图像的其它区域;可表现为条状、点状、缺失、错层等;
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颅内3D MRA扫描,线圈通道数选择过多导致的并行采集伪影

改善措施:
1.适当加大FOV,通常应将Phase FOV设置为1(100%),特别是体型较大的受检者时应特别注意。
2.适当减小加速因子。
3.规范校准扫描(如预扫描中心位置的放置;扫描序列与校准序列的时相是否一致等)。
4.合理地摆放线圈位置(如下上两片应对齐)。
5.合理选择线圈单元。

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相位编码方向设置错误导致图像变形;在DWI序列上常出现的伪影就是图像的变形。为了减小图像变形,你会发现人体体部几乎所有部位横轴位DWI的相位编码方向都是设置为前后方向上。当然这并不是绝对的,如放置为前后方向其伪影较重时,可尝试设置为左右方向。

1.正确设置相位编码方向。
2.使用特殊的成像技术(如使用并行采集技术,优化K空间填充方式等)。
3.使用性能更好的线圈。
4.使用填充物填充于欠规则解剖部位。
5.使用变形更小的序列,如SE序列。

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化学位移(效应)伪影,图中箭所示,常被误认为硬脊膜结构。在MRI成像过程中由于人体中水(MRI成像以水进动频率为中心频率)和脂肪内氢质子的进动频率差异而引起的伪影,常出现在水/脂界面。

改善措施:
1.使用脂肪抑制技术。
2.改变频率编码方向(并未消除,将其伪影至于另一方向)。
3.增加带宽(可有效减小暗带,可根据拉莫尔公式计算其像素值)。


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外周信号(annefact)伪影,常见于脊柱、四肢关节扫描中。所选择的线圈单元与扫描范围不匹配时,FOV外的信号被非线性的梯度进行错误的编码至FOV内导致的伪影。可表现为条带状、在图像中心区域出现一个外来的“亮点”信号或图像的变形等。

改善措施:
1.将扫描部位中心置于线圈的中心。
2.适当的增加FOV。
3.更改频率编码方向。
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在关节扫描时,使用的FOV过小/未置于线圈中心时会产生外来的条带状“亮线”,适当的增加FOV/置于线圈中心可有效减轻该伪影。

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磁化率(磁敏感)伪影,常出现在两磁化率相差较大组织的交界面,如空气/组织、空气/骨、肺/肝脏等界面。常表现为MRI图像的压脂不均、图像的失真和几何变形等。

改善措施:
1.做好检查前准备,去除相应的异物。
2.人为的减少磁化率伪影(如直肠扫描时排气排便,乳腺扫描时挤出空气等)。
3.使用特殊的成像技术。
4.使用性能更好的线圈。
5.使用填充物填充/包裹于欠规则解剖部位。
6.在磁化率相差较大界面添加局部匀场。
7.调整扫描FOV中心。

磁化率伪影种类较多,如
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膝关节扫描时,护膝材质导致的磁化率伪影。
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金属植入物导致的磁化率伪影。


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形态不规则的解剖区域,由于组织与空气/组织的磁敏感差异导致的压脂不均匀,属于磁化率伪影的一种。在解剖结构不规则的部位(颈部、乳腺、盆底等)和偏中心的关节扫描中常见(外踝、外髁、髌骨前缘等),常会被误诊为损伤。

改善措施:
1.使抑制效果更好的抑脂技术。
2.使用特殊的成像技术。
3.使用性能更好的线圈。
4.使用填充物填充/包裹于欠规则解剖部位。
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在扫描屈曲状态的膝关节时,如组织与线圈间存在空隙,将会导致明显压脂不均的情况。应在组织与线圈的空隙间使用填充物排挤出空气,可有效的减轻其伪影。
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在实际的工作中如果你细心的话会发现有石膏侧的扫描图像明显好于无石膏侧。特别是在进行较大范围的压脂序列扫描时更明显。基于这样的思路可以使用填充物填充/包裹于欠规则解剖部位,提高MRI图像的质量。


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线圈松动导致的异常噪声。此种伪影常见于MRI扫描过程中由于硬件的故障或外界干扰引起的异常打火花引起的白噪声。Spike伪影、灯绒芯伪影、电火花伪影、斑马线伪影等。

改善措施:
1.检查线圈连接线缆是都正常。
2.检查线圈片/片间的贴合度。
3.检查是否有零部件松动。
4.检查噪声滤波单元是否正常。


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运动伪影,该类伪影较常见,常出现在相位编码方向上。应特别注意对比增强后该类伪影对图像带来的影响,避免误诊的发生。
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当使用特殊的重建技术(如内插)、K空间填充、极性梯度(如对称性梯度)等时,由于运动导致明显的失相位,造成该种不典型的运动伪影。

改善措施:
1.制动(镇静、止痛等)。
2.使用生理门控技术(周期性运动)。
3.延长重复(TR)时间,将伪影移出成像区域(周期性运动)。
伪影间距离=(TR×Ny×Nex)/T
T为物体运动周期
4.使用相应补偿技术。
5.使用特殊的成像序列(超快速成像,优化K空间填充方式等)。
6.增加激励(采样)次数。
7.改变相位编码方向(改变伪影的位置)。
8.使用饱和带技术。

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肝脏对比增强序列,该伪影常会被误认为是占位性病变。此种情况可以改变相位编码方向(改变伪影的位置)即可明确诊断。在此说明相位编码方向并不是一定要固定于某一方向,而是要根据扫描的实际情况灵活改变。
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使用预饱和技术(添加左右饱和带)后,可明显改善血管带来的运动伪影。


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交叉伪影,MR成像时需要采用射频脉冲激发,由于受梯度场线性、射频脉冲的频率特性等影响,实际上MR采集时扫描层面附近的质子也会受到激励,这样就会造成层面之间的信号相互影响,即层间干扰或层间污染,常见于层间距较小和交叉定位扫描时。层间干扰通常表现为图像整体信号强度降低。
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在TR较短序列,扫描顺序为顺序扫描时可能会出现同一序列的MR图像一层亮一层暗相间隔的现象。
改善措施:
1.适当的增加层间距,通常层间距≥20%层厚。
2.避免交叉定位。
3.采用间隔采集方式激发层面,如共有18层图像,先激发采集第1、3、5、7…….层,再激发采集第2、4、6、8……层;
4.采用三维采集技术,通常在三维容积的开始和最后几层也会有层间干扰的现象存在。


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RF“拉链”状伪影,常出现在相位编码方向。常见的原因:扫描过程中打开屏蔽门、RF故障、扫描间照明等设备的干扰等产生的RF噪声引起的伪影。

改善措施:
1.扫描间屏蔽是否完好(门是否关闭)。
2.扫描间内是否有电磁干扰(照明,监视等设备)。
3.有无外界射频信号或大型金属物体的移动等干扰。
4.检查射频单元是否正常。

“拉链”状伪影来源很多,如FID“拉链”状伪影、激励回波“拉链”状伪影等,该类伪影常见于序列本身的原因导致的伪影。需要指出的是“拉链”状伪影根据产生的原因可出现在频率编码方向上,也可在相位编码方向上。



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回波链设置过长,导致的模糊伪影。不要为了追求扫描速度而把回波链设置过长,特别是在关节扫描时,如回波链设置过长会导致细节分辨不清的情况。

改善措施:
1.缩短回波链。
通常T1WI:2-3个;PDWI:8-12个;T2WI:10-16个,但这不是绝对的。在其他参数不变的情况下,调整回波链的长度,使得(第1个回波时间+最后一个回波时间)/2≈设置的TE值,此时回波链数是比较合适的。
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在关节扫描时,短回波链不仅能更好的显示一些细微结构,也能更好的显示关节软骨的情况。宁可减小采集(激励)次数,也不要轻易的增加回波链长度。需要说明的是回波链不是越短越好。

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截断伪影是由于数据采集不足所致。数字图像越能真实的反映实际的解剖结构细节,像素尺寸就应该无限小。但像素总有一定大小,像素尺寸范围内的组织信号都被平均或归一化为一个数值,两个相邻像素间原本连续的解剖结构会由于信号的平均发生截断或不连续。像素尺寸越大,包括的组织结构就越多,相邻像素间所产生的截断差别越大,就可能出现肉眼可见的明暗相间的条带。在图像中高、低信号差别大的两个组织的界面,如颅骨与脑表面、脂肪与肌肉界面等会产生信号振荡,出现环形黑白条纹,此即截断伪影。
截断伪影的特点:常出现在空间分辨力较低的图像上;相位编码方向往往更为明显,因为为了缩短采集时间相位编码方向的空间分辨力往往更低;表现为多条明暗相间的弧线或条带。

改善措施:
1.减小带宽,采集更多的图像信号。
2.增加采集矩阵及重建矩阵。
3.改变相位编码方向(不能消除,只是将伪影改变了位置)。


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魔角(效应)伪影,在短TE序列上较为显著,常被误诊为损伤。常出现在含有致密且呈各向异性的特殊组织结构的部位,如常见于由胶原纤维构成的肌腱、韧带及关节软骨等部位,魔角效应不仅仅只局限于肌腱及软骨,它可以出现于人体的任何部位,如MRI的神经成像中也会出现。

改善措施:
1.延长TE值。
2.改变扫描体位。
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左,TE=35ms; 右,TE=70ms

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射频场(B1)不均匀,单射频激发时MRI射频只从一侧激发导致的图像对比度不均匀,通常在脂肪抑制序列上较常见。在多通道的线圈某单元出现故障时,也会出现类似的表现。

改善措施:
1.使用系统校准调整。
2.使用多射频激发模式。
3.检修MRI系统本身是否正常。

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近线圈(效应)伪影,表面线圈和相控阵线圈接收到的MR信号在采集的整个容积区域内信号是不均匀,导致越靠近线圈的组织信号强度越强,越远离线圈的组织信号强度越弱,表现为图像的整体对比度不一致。

改善措施:
1.使用滤波技术。
2.使用容积区域内RF更均匀的线圈。


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发射/接收RF不均匀分布导致的伪影,如扫描部位未放置于线圈的中心位置时易产生,常见于使用大线圈扫描较小部位或偏中心扫描时。
改善措施:

1.使用与扫描部位贴合度更好的线圈。
2.将扫描部位置于线圈中心位置。

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介电伪影,在腹部大量腹水、体型较大和3.0T磁场MRI中较常见。

改善措施:
1.使用较低磁场扫描。
2.采用多射频技术。
3.使用特殊材质的软垫。


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卷积(混叠、卷褶、卷折)伪影,当检查部位大小超出所设置的FOV范围时,设备不能识别带宽以外的频率,带宽以外的频率会与带宽内的频率混淆,数据不能被正确的采集时会产生卷积伪影。

改善措施:
1.增加FOV(特别是phase方向上)。
2.使用饱和带技术(减轻)。
3.是使用过采样技术。
4.改变相位编码方向。

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部分容积(效应)伪影,由于扫描层面刚好在其血管层面或扫描层厚较厚(部分容积效应),常被误认为成占位性病变。
改善措施:

1.改变成像方位或层面。
2.减小层厚。

每幅MRI图像或多或少都有相应的伪影,绝大多数的伪影都是不利于图像的解读的。不管扫描技师还是诊断医师,对MRI伪影的识别和理解都是至关重要的。正确认识MRI伪影不但可以有效的改善MRI图像质量,还可以避免漏误诊的发生。

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