張剛
高場磁共振圖像常見偽影分析研究
張剛
(遼寧省鞍山市中心醫院磁共振,遼寧 鞍山 114001)
目的 對高場磁共振圖像常見的偽影類型、產生原因進行回顧性研究,總結其去除方法。方法 選取180例MRI圖像資料進行研究,分析其偽影類型。結果 經統計,本組180例圖像資料中,運動偽影、磁化率和金屬偽影和卷褶偽影是最常見的偽影類型,分別有48例、35例和29例,其所占比例分別為26.67%、19.44%和16.11%。同時還有化學移位偽影、交叉偽影、容積效應偽影、近線圈偽影和截斷偽影等類型,所占比例分別為11.67%、7.22%、7.78%、7.22%和3.89%。結論 了解高場磁共振圖像常見的偽影類型、產生原因和主要特點,采取針對性的方法去除偽影,提高圖像質量,為臨床診斷提供科學參考。
高場磁共振圖像;偽影類型;產生原因;去除方法
近幾年來,我國的醫療科技迅速發展,診斷技術也取得了重大進展,磁共振這一新型的影像學檢查技術開始在臨床中被廣泛應用[1]。和傳統的X線、CT掃描等影像學檢查方式相比,高場磁共振(magnetic resonance image,MRI)掃描具有成像清晰和檢查準確率高等顯著優勢。但是在MRI掃描過程中,受到患者的生化反應或系統自身特性等因素影響,也會導致偽影出現,直接影響圖像質量。只有掌握偽影的常見類型,了解其產生原因和去除方法,才能有效消除或抑制偽影,提高圖像質量,為臨床診斷提供準確信息。選取本院收集的180例MRI圖像資料,針對常見偽影類型、產生原因及去除方法進行如下回顧性分析,現報道如下。
1.1 臨床資料 從本院2015年1月~2016年6月接收的行核磁共振檢查患者中選取180例圖像資料,入選圖像資料均存在偽影,本次研究經醫學倫理委員會批準。其中:男107例,女73例;年齡2~86歲,平均年齡(47.39±10.28)歲。從掃描部位來看,頭頸部64例,脊髓55例。胸腹部42例,四肢關節19例。
1.2 研究方法 所有患者均采用超導型磁共振儀(荷蘭飛利浦,0.5T Gyroscan T5-NT,或德國西門子,1.5T Magnetom Avanto)進行掃描檢查,對其圖像資料進行回顧性分析。
1.3 觀察指標 對本次圖像的偽影類型和偽影表現進行綜合分析,并根據其形成原因進行分類。
經統計,180例圖像資料中,運動偽影、磁化率和金屬偽影和卷褶偽影是最常見的偽影類型,分別有48例、35例和29例,其所占比例分別為26.67%、19.44%和16.11%。同時還有化學移位偽影、交叉偽影、容積效應偽影、近線圈偽影和截斷偽影等類型。見表1。
所謂偽影,就是指在MRI掃描或者信息處理的過程中,在某種或多種因素的影響下,產生一些本不存在的影像,所以又叫假影或者鬼影[2]?,F對本次研究常見的幾種偽影類型、產生原因及去除方法進行分析、歸納如下。

表1 180例圖像資料的偽影類型分布(n)
3.1 運動偽影 所謂運動偽影,是指由宏觀運動引起的偽影。這種偽影包括兩大類,一類是自主性運動偽影,例如患者躁動和吞咽等動作引起的偽影;還有一類為非自主性偽影,例如患者的呼吸、心臟和血管等生理性運動。運動偽影是MRI圖像中最常見的偽影類型,其主要特點為:在相位編碼方向上存在具有一定間隔的半弧形或條狀影像,還有可能是周期性重疊影。
要避免或消除運動偽影,可以在掃描前叮囑患者做好準備,主動配合檢查,保持靜止,這是減少偽影的前提條件。如果患者無法自主配合,可使用適量的鎮靜藥物,然后再進行掃描。對于由肢體運動產生的偽影,可以采用BLADE(刀鋒)技術來加以抑制[3]。如果是由呼吸運動導致的胸腹部偽影,可運用呼吸補償技術、門控技術、導航技術和觸發技術等來去除,如有必要,還可以選擇閉氣掃描序列。若偽影是由心臟大血管的搏動產生的,可利用心電或者指脈門控的方式消除。另外,空間預飽和脈沖技術對于運動偽影具有較好的清除效果,該技術能夠消減不需要的運動組織信號。
3.2 磁化率偽影和金屬偽影 磁化率是物質最基本的物理特征之一。在進行MRI掃描時,如果組織界面中存在兩種具有巨大差別的磁化率,就會導致磁化率偽影產生。該偽影的主要圖像表現為:局部信號存在明顯的增強或減弱,而且經常伴隨組織變形發生。磁化率偽影經常出現在腦脊液和顱骨之間,或者是組織和空氣之間,例如肝臟的交界處、鼻咽鼻腔和喉腔之間的生理腔隙等[4]。金屬偽影產生的主要原因為:中心頻率的偏離場強不均勻,或者是存在金屬物品等。去除磁化率偽影和金屬偽影的方法主要有如下幾種:第一種,將TE縮短,并增加矩陣參數,將受檢者體內的金屬徹底取出或清除;第二種,口服低劑量,且具有順磁性的對比劑,盡量減少胃腸道內的氣體和周圍組織之間產生磁化率偽影;第三種,增強均勻場強,如果懷疑磁場中心頻率出現了偏移,則需要請專業維修工程師進行調整;第四種,使用SE掃描序列取代原有的GRE類掃描序列,然后再使用EPI掃描序列。
3.3 卷褶偽影 卷褶偽影產生的主要原因如下:當需要檢查的部位范圍>FOV(視場)范圍時,該范圍之外的組織信號就會被誤認為是另一側的組織信號,所以就會將它折疊到下一張圖像上。卷褶偽影既可以出現在頻率編碼方向上,也會出現在相位編碼方向上。但是從目前我國磁共振儀掃描的主要方法來看,頻率方向超范圍編碼是其主要技術,所以該方向上不會出現卷褶偽影[5]。
去除卷褶偽影的方法有很多,但是我們在這里主要介紹其中使用較多的5種:第一種,將頻率編碼的方法和相位編碼的方向進行切換;第二種,增加FOV的范圍,這樣就可以避免因為受檢部位過大而產生卷褶偽影;第三種,針對西門子類型的磁共振儀來說,過采樣的過程可以直接在相位編碼方向上完成,也是避免該方向上產生卷褶偽影的重要方法;第四種,在飛利浦生產的磁共振儀上,可以采用卷褶抑制(foldover supperession)來去除偽影。除了上述4種去除該偽影的方法之外,最后一種去除方法就是充分利用空間預飽和帶,具有顯著的去除效果。
3.4 交叉偽影 這種偽影的主要特點就是交叉部位的掃描信號較低,或者信號的躁比較低。要去除交叉偽影,可以從如下兩方面入手;一方面,在進行掃描定位時,應該盡可能地避免掃描層面發生交叉;另一方面,在掃描視野的范圍內,提前設置飽和相關參數,并注意手動調整位置,一定要避開需要掃描的部位。
3.5 化學位移造影 化學位移,主要是指在不同化學環境中,同一種元素同一種原子磁共振頻率存在差異[6]。產生該偽影主要原因是不同的化學環境,對主磁場產生的屏蔽功能存在較大差異,導致質子共振頻率有所差別所致。去除該偽影方法主要有:第一種,選擇寬頻帶程序,并在次基礎上選擇合適的成像序列、掃描方位、層厚參數,并將相位編碼和頻率編碼的方向進行切換。第二種,盡可能的降低掃描空間的分辨率,如有需要,還可以充分應用脂肪抑制技術。第三種,選擇低于主磁場的磁共振儀進行掃描,或者延長回波時間。
綜合上述分析可知,了解高場磁共振圖像常見的偽影類型、產生原因和主要特點,才能采取針對性的方法去除偽影,提高圖像質量,為臨床診斷提供科學參考。
[1] 趙喜平.磁共振成像系統的原理及應用[M].北京:科學出版社,2001:105-112.
[2] 楊振漢,馮逢.磁共振成像技術指南(修訂版)[M].北京:人民軍醫出版社,2010:449-450.
[3] 姚旭峰,徐小萍.磁共振彌散張量成像圖像的偽影研究[J].實用醫技雜志,2013,20(28):115-116.
[4] Laundre BJ,Jellison BJ,Badie B,et al.Diffusion tensor imaging ofthe corticospinal tract before and after mass resection as correlatedwith cinical motor findings:preliminary data[J]. Am J Neuroradiol,2005,26(4):791-796.
[5] 賈建鳴.1.5T高場磁共振常見偽影分析及解決方法[J].世界最新醫學信息文摘,2015,15(22):146-147.
[6] 付麗媛,梁永剛,倪萍,等.磁共振成像的偽影及應對策略[J].中國醫學裝備,2016,13(4):20-24.
10.3969/j.issn.1009-4393.2017.27.049