MRI檢查常見偽影的產生機制及解決措施

何衛紅 ，方向軍 ，陳 偉

1.南華大學附屬第二醫院放射科，湖南衡陽 421001；2.中南大學湘雅醫院放射科，湖南長沙 410008

隨著磁共振（MRI）臨床應用的普及，高質量的MRI影像對疾病的診斷價值顯得更加重要。磁共振成像已經廣泛地應用于臨床，在人類疾病的診斷中發揮著重要的作用[1]，與其他醫學影像技術比較，MRI出現的偽影最多，也最嚴重。所謂偽影，是只在磁共振掃描或信息處理過程中，由于某一種或幾種原因出現了一些人體本身不存在的、致使圖像質量下降的影像，也稱為假影或鬼影[2]，偽影實際上也是MRI圖像中與實際解剖結構不相符的信號，可以表現為圖像變形、重疊、缺失、模糊等。MRI偽影主要會造成三個方面的問題：①使圖像質量下降，甚至無法分析；②掩蓋病灶，造成漏診；③出現假病灶，造成誤診。因此正確認識偽影的常見類型、產生的原因及消除和抑制方法，對有效抑制以至消除偽影，提高圖像質量及診斷率具有重要意義。以下就磁共振幾種常見偽影的產生的原因及其消除和抑制方法進行初步探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集168例常見頭顱、四肢、胸腰椎、腹部 MRI圖像偽影，其中，四肢關節掃描17例，脊柱掃描37例，頭部掃描71例，腹部掃描43例。年齡12～98歲，平均53歲。男75例，女93例。

1.2 檢查方法

所用MRI設備為美國GE1.5T超導型磁共振成像儀（GESigna1.5T HDE），所用線圈為CTL線圈、8通道頭頸聯合線圈、體線圈和關節表面線圈。通常掃描體位為冠狀位、橫斷位、矢狀位和斜矢狀位等。掃描序列為FRFSE、FLAIR、SE、FSE、EPI、STIR、FIESTA、LAVA 等。

2 結果

在168例MRI圖像偽影中，按照偽影的表現形式以及偽影的圖像特征進行分類。①運動偽影66例，占39.2%（圖1）；②交叉偽影9例，占5.4%（圖2）；③卷褶偽影36例，占21.4%（圖 3）；④部分容積效應偽影 10例，占 5.9%（圖 4）；⑤磁化率偽影及金屬偽影24例，占14.3%（圖5～6）；⑥截斷偽影11例，占6.6%（圖7）；⑦化學位移偽影12例，占7.2%（圖8）。

圖1 運動偽影

圖2 交叉偽影

圖3 卷褶偽影

圖4 部分容積效應偽影

圖5 磁化率偽影

圖6 金屬偽影

圖7 截斷偽影（環狀偽影）

圖8 化學位移偽影

3 討論

3.1 運動偽影

運動偽影是MRI圖像最常見的偽影；是患者在MRI掃描期間，被檢查部位不能暫停與心跳有關的運動，或不能很好地控制其自主運動，造成磁共振信號的采集誤差，使頻率編碼方向采集信號的采樣時間明顯短于相位編碼的時間，偽影常出現在相位編碼方向。偽影是所成圖像較模糊或邊緣重疊影。解決措施：①在行MRI掃描前，對患者制動、鎮靜、止痛和詳細地解釋；②設置好參數，采用盡可能快速的檢查序列；③使用螺旋漿成像技術（periodically rotated overlappingparallel lines enhanced reconstruction，Propelle）又稱為 Propeller技術，這一技術可以在最復雜困難的情況下消除運動偽影，提高圖像質量，也可以大幅度地減輕體內金屬造成的偽影；④心電門控、呼吸門控、呼吸補償和呼吸觸發技術，在檢查胸、腹部時，可抑制其偽影；⑤空間預飽和技術，預飽和技術是被用來降低非興趣區的信號強度，從而抑制其偽影。

3.2 卷褶偽影（wrap around artifact）

當受檢物體的尺寸超出掃描視野（FOV）的大小，FOV外的組織信號將折疊到圖像的另一側，這種折疊被稱為卷褶偽影。MR信號在圖像上的位置取決于信號的相位和頻率，信號的相位和頻率分別由相位編碼和頻率編碼梯度場獲得。信號的相位和頻率具有一定范圍，這個范圍僅能對FOV內的信號進行空間編碼，當FOV外的組織信號融入圖像后，將發生相位或頻率的錯誤，把FOV外一側的組織信號錯當成另一側的組織信號，因而把信號卷褶到對側，從而形成卷褶偽影，卷褶偽影主要產生在相位編碼方向上，掃描圖像上出現的卷褶偽影輕者影響美觀，重者影響對病變的觀察。解決措施：①加大FOV掃描視野，使K空間數據的相對密度增大，使相位編碼和頻率編碼兩個方向的光柵都增加，從而使兩個方向的高序偽影間距增加[3]；②空間預飽和技術；③無相位卷褶技術（no phase wrap）。

3.3 磁化率偽影及金屬偽影

由于組織與空氣之間界面的磁化率與局部磁場梯度相差很大，引起表面組織信息丟失，產生磁化率偽影[4]。金屬偽影是金屬異物所產生的偽影，金屬異物包括體內或體表的各種鐵磁物質，由于鐵磁性物質具有很大的磁化率,可局部干擾主磁場的均勻性，使局部出現低信號盲區或使局部圖像變形失真。偽影特點是圖像變形，高/低/混雜信號在不同層面上,偽影位置往往改變，故又被稱作“會走動的偽影”。解決措施：①仔細檢查并做好宣傳教育工作，盡可能地避免將金屬異物帶入MR掃描室，去掉患者身上或磁體洞內的金屬物品；②盡量使用快速自旋回波序列；③對磁體進行勻場，提高磁場均勻性。

3.4 化學位移偽影

同種元素的同種原子由于化學環境的不同所造成的磁共振頻率的差異稱化學位移，化學位移偽影主要是由于不同分子中氫質子以不同的頻率進動，在梯度場內，這些氫質子的位置將會被錯誤記錄，水內的質子相對向更高頻率編碼方向運動，而脂肪則相反，位移導致在較低頻率處信號增強，而較高頻率處信號衰減。偽影表現形式是出現在頻率編碼方向上，在較低頻率方向出現一條亮帶，而在較高頻率的方向出現一條暗帶。解決措施：①改變頻率編碼方向，這僅能改變化學位移偽影的方向，并不能減輕或消除化學位移偽影；②施加脂肪抑制技術。脂肪信號被抑制后，其化學位移偽影將同時被抑制；③增加頻率編碼的帶寬；④增加回波時間。

3.5 部分容積效應偽影

與其他任何斷層圖像一樣，MRI圖像同樣存在部分容積效應，由于成像層面成分較多，導致像素內的信號為平均混合信號，影響病灶與正常組織的對比。解決措施：主要是減薄層厚。目前通常采用薄層掃描技術或改變選層位置攝取圖像來減少此類偽影。

3.6 交叉偽影

交叉偽影主要由于層面內組織受到其他層面的射頻干擾，提前飽和，不能產生信號，一般是在掃描層面不平行時出現。偽影表現特點主要是交叉部低信號或信噪比非常低。解決措施：①定位時注意掃描層面盡量不要交叉；②調整好掃描視野內預置飽和位置，盡可能避開要觀察的部位。

3.7 截斷偽影（也稱環狀偽影）

在空間分辨力較低的圖像比較明顯，表現為多條同中心的弧線狀低信號影。MRI圖像是由多個像素構成的，數字圖像要想真實展示實際解剖結構，其像素應該無限小，但實際上像素的大小是有限的，因此圖像與實際解剖存在差別，這種差別實際上就是截斷差別，當像素較大時其失真將更為明顯，就可能出現肉眼可見的明暗相間的條帶，這就是截斷偽影。解決措施：主要是增加圖像空間分辨力，但同時往往需要增加采集時間。

綜上所述，磁共振成像技術的原理非常復雜，很多因素均對圖像影像質量有很大影響。正確識別偽影，了解其產生的原因和表現形式，找出有效的解決措施，對于獲得充分滿足診斷要求的優質MRI圖像具有非常重要的實際意義。

[1]馮衍秋.基于PROPELLER采樣的磁共振成像運動偽影消除方法研究[J].第一軍醫大學學報,2005,27(1):15-18.

[2]謝敬霞.核磁共振新技術研究與臨床應用[M].北京:北京醫科大學出版社,2001:322-328.

[3]Laundre BJ,JellisonBJ,BadieB,et al.Diffusion tensor imaging ofhe corticospinal tract before and after mass resection as correlatedwith cinical motor findings:preliminary data[J].Am J Neuroradiol,2005,26(4):791-796.

[4]陳淵博,陳春曉,周卉芬.磁共振成像中偽影的研究[J].Int J Biomed Eng,2006,29(4):214-218.