磁共振图像质量控制pt

1、08年职称考试辅导年职称考试辅导108年职称考试辅导年职称考试辅导2第十七章第十七章 MRMR检查技术检查技术第四节第四节 图像质量控制图像质量控制一、一、影响图像质量的因素影响图像质量的因素影响影响MR图像质量取决于两大因素：图像质量取决于两大因素：组织特定参数组织特定参数（内在内在）包括质子密度、）包括质子密度、T1、T2弛弛豫时间、化学位移、体液流动、组织灌注、分子扩豫时间、化学位移、体液流动、组织灌注、分子扩散等；散等；操作选择参数操作选择参数（外在外在）包括多种脉冲序列参数。）包括多种脉冲序列参数。08年职称考试辅导年职称考试辅导3（一）（一）MR图像特征参数及评价方法图像特征参数及

2、评价方法1、MR图像特征参数图像特征参数 用客观指标对用客观指标对MR图像质量的变化进行评价并反映图像质量的变化进行评价并反映 机器性能及状态。机器性能及状态。主要指标包括：主要指标包括：（1）噪声）噪声 图像视野的随机信号。图像视野的随机信号。（2）信噪比）信噪比 平均信号强度与平均噪声强度的比值。平均信号强度与平均噪声强度的比值。 信噪比是衡量图像质量最重要的指标。信噪比是衡量图像质量最重要的指标。 （3）对比度）对比度 不同兴趣区域的相对信号强度差。不同兴趣区域的相对信号强度差。 （4）分辨率）分辨率 图像对样体细微结构的分辨能力。图像对样体细微结构的分辨能力。 （5）伪影）伪影 除噪声

3、外体内外样体结构的影像异位。除噪声外体内外样体结构的影像异位。 08年职称考试辅导年职称考试辅导42、特征参数评价、特征参数评价（1）噪声与信噪比）噪声与信噪比 MR的噪声主要来源于线圈电阻及物体的噪声主要来源于线圈电阻及物体“黑体黑体”辐辐 射所致的热噪声。射所致的热噪声。利用统计学功能可测量利用统计学功能可测量MR图像上信号及噪声比。图像上信号及噪声比。选定一个信号最均匀、信号强度较高的区域作为兴选定一个信号最均匀、信号强度较高的区域作为兴趣区，并记录该兴趣区信号的平均值趣区，并记录该兴趣区信号的平均值M。接着将兴。接着将兴趣区移至主体影像以外的背景噪声区域，对比计算趣区移至主体影像以外的

4、背景噪声区域，对比计算标准差。标准差。08年职称考试辅导年职称考试辅导508年职称考试辅导年职称考试辅导608年职称考试辅导年职称考试辅导7（2）MR图像对比度及对比噪声比图像对比度及对比噪声比 不同组织间的差异即组织对比度。不同组织间的差异即组织对比度。它是指不同组它是指不同组 织信号强度的相对差异。织信号强度的相对差异。 二种不同组织对比度：二种不同组织对比度： C=|S1-S2|/|S1+S2| C：对比度：对比度 S1、S2：分别代表二种组织的信号强度。：分别代表二种组织的信号强度。影响影响MR图像的对比度因素可分为三类：图像的对比度因素可分为三类：1）脉冲序列：自旋回波、流动编码序列

5、等。）脉冲序列：自旋回波、流动编码序列等。2）脉冲参数：）脉冲参数：TR、TE、TI、翻转角等。、翻转角等。3）对比剂：）对比剂：Gd-DTPA等。等。08年职称考试辅导年职称考试辅导8MR 图像的对比度因严重的噪声影响，不能真实反映图图像的对比度因严重的噪声影响，不能真实反映图像质量时，以对比噪声比来评价图像质量。二种相关组像质量时，以对比噪声比来评价图像质量。二种相关组织的对比度噪声比代表二种组织的信噪比的差异。织的对比度噪声比代表二种组织的信噪比的差异。 根据公式：根据公式： CNR = SNRA - SNRB SNRA与与SNRB分别代表分别代表A、B二种组织的信噪比二种组织的信噪比C

6、NR表示对比度噪声比。表示对比度噪声比。 钆类对比剂通过对自旋弛豫的影响，改变了组织的钆类对比剂通过对自旋弛豫的影响，改变了组织的T1及及 T2弛豫时间，从而影响组织间的对比。弛豫时间，从而影响组织间的对比。08年职称考试辅导年职称考试辅导9（3）MR图像分辨率图像分辨率分辨率是所有影像质量评价的一项重要指标，它是分辨率是所有影像质量评价的一项重要指标，它是指指影像对样体细节的分辨能力影像对样体细节的分辨能力，指在一定的对比度，指在一定的对比度下，下，影像能够分辨的空间的最小距离影像能够分辨的空间的最小距离。在影像学中，图像分辨率通过几种方式表示：在影像学中，图像分辨率通过几种方式表示：平面分

7、辨率平面分辨率指平面内二个相互垂直方向的分率指平面内二个相互垂直方向的分率 空间分辨率空间分辨率是二维像素对三维体素信息的反应能力是二维像素对三维体素信息的反应能力 密度分辨率密度分辨率即为信号强度的差异即为信号强度的差异时间分辨率时间分辨率指同一组织结构不同时间强度或状态的差异指同一组织结构不同时间强度或状态的差异08年职称考试辅导年职称考试辅导10图像空间分辨率是体素体积的函数，公式为：图像空间分辨率是体素体积的函数，公式为： 图像的空间分辨率图像的空间分辨率1/体素体积体素体积=采集矩阵采集矩阵/FOV层厚层厚 例：例：视野视野256mm256mm，矩阵，矩阵128256，层厚，层厚3m

8、m，则其空间分辨率为则其空间分辨率为 1 /（1mm2mm3mm）。）。 如体素在三个互垂方向径线都相同（如体素在三个互垂方向径线都相同（正立方体正立方体），），称为称为各向同性各向同性空间分辨率，如空间分辨率，如2mm2mm2mm。各不相同则称为各不相同则称为各向异性各向异性，如，如1mm2mm3mm。体素越小，空间分辨率越高体素越小，空间分辨率越高，但，但信号越低信号越低；反之。；反之。08年职称考试辅导年职称考试辅导1108年职称考试辅导年职称考试辅导12信躁比信躁比对比躁声比对比躁声比空间分辨力空间分辨力扫描时间扫描时间08年职称考试辅导年职称考试辅导13磁共振成像条件的改变应根据预选

9、条件考虑磁共振成像条件的改变应根据预选条件考虑到有关不同参数的相互影响和临床诊断需要到有关不同参数的相互影响和临床诊断需要来确定。成像影像质量取决于信噪比、对比来确定。成像影像质量取决于信噪比、对比信躁比、空间分辨力、伪影等几个因素之间信躁比、空间分辨力、伪影等几个因素之间的的均衡比均衡比，相互制约相互制约，过分占优势的结果将，过分占优势的结果将是差的图像质量。是差的图像质量。特别提示特别提示08年职称考试辅导年职称考试辅导14（二）（二）MR图像质量参数间相互影响图像质量参数间相互影响MR图像的质量取决于影像的分辨率、对比度、信噪图像的质量取决于影像的分辨率、对比度、信噪比和检查时间等。而影

10、响上述质量的因素很多，如检比和检查时间等。而影响上述质量的因素很多，如检查的部位的层面厚度、层间距离、脉冲激励次数、相查的部位的层面厚度、层间距离、脉冲激励次数、相位编码方向、矩阵、显示野、位编码方向、矩阵、显示野、 TR、TE的时间选择的时间选择、接收线圈等。这些因素又互相联系，互相制约。接收线圈等。这些因素又互相联系，互相制约。08年职称考试辅导年职称考试辅导15TR指两个指两个900射频脉冲之间重复的时间。射频脉冲之间重复的时间。TR时间时间 增加增加 减少减少 扫描参数扫描参数 增加增加 减少减少扫描时间扫描时间 增加增加 减少减少信噪比信噪比 增加增加 减少减少流入增强效应流入增强效

11、应 增加增加 减少减少T2对比对比 增加增加T1对比对比 减少减少08年职称考试辅导年职称考试辅导16 1800 相位相位 重聚脉冲重聚脉冲回波回波TETRSE（Spin Echo） 自旋回波序列自旋回波序列900 脉冲脉冲1800 相位相位 重聚脉冲重聚脉冲900 脉冲脉冲08年职称考试辅导年职称考试辅导1708年职称考试辅导年职称考试辅导18 图像 A: TR = 350 图像 B: TR= 1000T1T1像随着像随着TRTR改变改变T1T1对比度随之变化对比度随之变化08年职称考试辅导年职称考试辅导19TE指射频脉冲激励后得到回波信号的时间。指射频脉冲激励后得到回波信号的时间。TE时间

12、时间 增加增加 减少减少 信号强度信号强度 增加增加 减少减少扫描层数扫描层数 减少减少 增加增加运动伪影运动伪影 增加增加 减少减少流动水成分信号强度流动水成分信号强度 增强增强 减弱减弱08年职称考试辅导年职称考试辅导20 1800 相位相位 重聚脉冲重聚脉冲回波回波TETRSE（Spin Echo） 自旋回波序列自旋回波序列900 脉冲脉冲1800 相位相位 重聚脉冲重聚脉冲900 脉冲脉冲(TE / 2)08年职称考试辅导年职称考试辅导2108年职称考试辅导年职称考试辅导22T1T1像随着像随着TETE时间对比度有改变时间对比度有改变 图像 A: TE = Mn 图像 B: TE =

13、4008年职称考试辅导年职称考试辅导23影像矩阵影像矩阵增加增加时数值变化的结果：时数值变化的结果：信噪比降低信噪比降低扫描时间延长扫描时间延长分辨率提高分辨率提高矩阵（矩阵（Matrix） 128 256 512 信噪比（信噪比（TE相同时）相同时） 2.0 1.0 0.5 扫描时间延长扫描时间延长 0:30 1:00 2:00分辨率（最高）分辨率（最高） 2mm 1.5mm 0.5mm08年职称考试辅导年职称考试辅导2408年职称考试辅导年职称考试辅导25图像 A: 层厚 = 3 mm图像 B: 层厚 = 5 mm图像 C: 层厚 = 10 mm 层面厚度层面厚度随着随着层厚增加图像的层厚

14、增加图像的信噪比逐渐增加信噪比逐渐增加，但此时图像的空，但此时图像的空间分辨率下降间分辨率下降。体素越大，部分容积效应越明显！。体素越大，部分容积效应越明显！08年职称考试辅导年职称考试辅导26层间距（层间距（Pitch）两层面之间小于两层面之间小于10 %，层面脉冲，层面脉冲“漫出漫出”（spillover)相互干扰，形成交感失真，信相互干扰，形成交感失真，信号减低。层距层厚号减低。层距层厚 X 120 %时，可防止时，可防止信躁比下降；而层面间隙中影像信息易丢信躁比下降；而层面间隙中影像信息易丢失。失。可采用无间隔扫描、间隔激励技术，隔行可采用无间隔扫描、间隔激励技术，隔行交替扫描，减少横

15、向交叉激励而引起的伪交替扫描，减少横向交叉激励而引起的伪影。影。08年职称考试辅导年职称考试辅导2708年职称考试辅导年职称考试辅导2808年职称考试辅导年职称考试辅导2908年职称考试辅导年职称考试辅导30表面线圈可增加信噪比表面线圈可增加信噪比，减少远离脏器运动伪影及，减少远离脏器运动伪影及其它伪影。观察野较小，且影像不均匀，其它伪影。观察野较小，且影像不均匀，距表面线距表面线圈近处的信号强，远处信号弱；圈近处的信号强，远处信号弱；体线圈的影像信号强度均匀，观察野大，增加深部体线圈的影像信号强度均匀，观察野大，增加深部组织的信噪比。而表面组织信噪比降低，血流产生组织的信噪比。而表面组织信噪

16、比降低，血流产生伪影严重，极易于产生其它伪影。伪影严重，极易于产生其它伪影。接收线圈接收线圈08年职称考试辅导年职称考试辅导31(三三) 运动伪影运动伪影1 1、生理性运动伪影、生理性运动伪影 生理运动如心脏大血管搏动、呼吸运动、血流以生理运动如心脏大血管搏动、呼吸运动、血流以及脑脊液波动等引起的伪影成为降低图像质量最常及脑脊液波动等引起的伪影成为降低图像质量最常见的原因。见的原因。（1）采用心电门控技术，在心动周期同一预定）采用心电门控技术，在心动周期同一预定点上采集成像，可减少心脏和大血管搏动伪影。点上采集成像，可减少心脏和大血管搏动伪影。控制生理性运动伪影措施：控制生理性运动伪影措施：0

17、8年职称考试辅导年职称考试辅导321. 心电门控技术心电门控技术08年职称考试辅导年职称考试辅导3308年职称考试辅导年职称考试辅导3408年职称考试辅导年职称考试辅导3508年职称考试辅导年职称考试辅导36（2）采用呼吸门控技术，调整相位编码与运动周期同）采用呼吸门控技术，调整相位编码与运动周期同 步，消除呼吸运动伪影；步，消除呼吸运动伪影；（3）缩短检查时间，如选梯度回波成像、减少信号采）缩短检查时间，如选梯度回波成像、减少信号采 集次数或改变矩阵等；集次数或改变矩阵等；（4）用预饱和技术，去除呼吸时腹壁运动引起的伪影；）用预饱和技术，去除呼吸时腹壁运动引起的伪影；（5）屏气，减少呼吸运动

18、；）屏气，减少呼吸运动；（6）腹带加压，以限制呼吸幅度。）腹带加压，以限制呼吸幅度。08年职称考试辅导年职称考试辅导3708年职称考试辅导年职称考试辅导3808年职称考试辅导年职称考试辅导3908年职称考试辅导年职称考试辅导4008年职称考试辅导年职称考试辅导412、自主性运动伪影、自主性运动伪影 人体自主运动吞咽、眼球转动等，可在图像上人体自主运动吞咽、眼球转动等，可在图像上产生各种不同形状的伪影，造成图像模糊、质量产生各种不同形状的伪影，造成图像模糊、质量下降。下降。（1） 改变扫描参数，尽量缩短扫描时间，减少改变扫描参数，尽量缩短扫描时间，减少产生伪影的几率，如梯度回波技术的应用、减少信

19、产生伪影的几率，如梯度回波技术的应用、减少信号采集次数、减少矩阵等；号采集次数、减少矩阵等；控制自主性运动伪影的措施：控制自主性运动伪影的措施：08年职称考试辅导年职称考试辅导42（2）尽量使病人体位舒适，可用海绵块或带）尽量使病人体位舒适，可用海绵块或带 子进行固定；子进行固定；（3）检查前向病人介绍检查过程，解释可能）检查前向病人介绍检查过程，解释可能 遇到的情况，如磁体内的噪音；遇到的情况，如磁体内的噪音；（4）对躁动病人，必要时给予镇静剂或使用）对躁动病人，必要时给予镇静剂或使用 EPI技术。技术。08年职称考试辅导年职称考试辅导4308年职称考试辅导年职称考试辅导44(四四) 金属异

20、物伪影金属异物伪影金属物体在磁体中会产生涡流，局部形成强磁场干扰主金属物体在磁体中会产生涡流，局部形成强磁场干扰主磁场的均匀性磁场的均匀性，使周围旋进的质子很快丧失相位，而在，使周围旋进的质子很快丧失相位，而在金属体周围出现一圈低信号金属体周围出现一圈低信号“盲区盲区”或图像出现空间错或图像出现空间错位而变形失真。位而变形失真。病人体内或体表的金属异物不能带入磁体有两种原因：病人体内或体表的金属异物不能带入磁体有两种原因：可使图像产生金属异物伪影，影响诊断；可使图像产生金属异物伪影，影响诊断；对病人有一种潜在的危险。例如外科手术夹可能因磁对病人有一种潜在的危险。例如外科手术夹可能因磁体磁性吸引

21、脱落造成出血，剪刀、刀片等锐利物飞向磁体磁性吸引脱落造成出血，剪刀、刀片等锐利物飞向磁体时刺伤病人。体时刺伤病人。08年职称考试辅导年职称考试辅导4508年职称考试辅导年职称考试辅导46金属异物金属异物弹片弹片08年职称考试辅导年职称考试辅导47金属硬币金属硬币08年职称考试辅导年职称考试辅导4808年职称考试辅导年职称考试辅导49二、二、改善图像质量的措施改善图像质量的措施1、设备伪影、设备伪影 是指机器设备所产生的伪影。它包括机器主磁场强是指机器设备所产生的伪影。它包括机器主磁场强度、磁场均匀度、软件质量、电子元件、电子线路以度、磁场均匀度、软件质量、电子元件、电子线路以及机器的附属设备等

22、所产生的伪影。设备伪影主要取及机器的附属设备等所产生的伪影。设备伪影主要取决于生产厂家设计生产的产品质量，某些人为因素如决于生产厂家设计生产的产品质量，某些人为因素如机器设备的安装、调试以及扫描参数的选择，相互匹机器设备的安装、调试以及扫描参数的选择，相互匹配不当也可出现伪影。配不当也可出现伪影。08年职称考试辅导年职称考试辅导50电子噪声电子噪声08年职称考试辅导年职称考试辅导51DWIFSET208年职称考试辅导年职称考试辅导522、化学位移伪影、化学位移伪影 是指是指脂肪与水的进动频率存在差异脂肪与水的进动频率存在差异，此为化学位移，此为化学位移，在图像上表现为脂肪与水的界面上出现黑色和

23、白，在图像上表现为脂肪与水的界面上出现黑色和白色条状或月牙状阴影，尤其在肾脏与肾周脂肪囊交色条状或月牙状阴影，尤其在肾脏与肾周脂肪囊交界区表现突出。化学位移伪影仅发生在频率编码方界区表现突出。化学位移伪影仅发生在频率编码方向上，严重程度与主磁场场强成正比向上，严重程度与主磁场场强成正比08年职称考试辅导年职称考试辅导53化学位移伪影化学位移伪影脂肪和水分子内氢原子共振频率不脂肪和水分子内氢原子共振频率不同同, 两者相差约两者相差约3.5 ppm，其信号被计算机记录在不，其信号被计算机记录在不同位置上。造成脂肪和水在图像上沿同位置上。造成脂肪和水在图像上沿频率编码方向频率编码方向移位，出现化学位

24、移伪影。移位，出现化学位移伪影。脂肪信号在图像的位置与水比较有轻度移位；脂肪信号在图像的位置与水比较有轻度移位； 水位于脂肪一侧交界面为亮线伪影。水位于脂肪一侧交界面为亮线伪影。水位于脂肪另一侧表现为黑线伪影。水位于脂肪另一侧表现为黑线伪影。化学位移化学位移（chemical shift）08年职称考试辅导年职称考试辅导54RBW SNR RBW SNR 化学位移化学位移 TE TE 运动伪影运动伪影 化学位移化学位移 脂肪和水中包含质子的脂肪和水中包含质子的频率差别。频率差别。HH2 20 0FatFat(+)(-)approx. 220 Hz ( 1.5 T )approx. 143 Hz

25、 ( 1.0 T) approx. 74 Hz (0 .5T )approx. 35 Hz (0.2T )0-5ppm08年职称考试辅导年职称考试辅导5508年职称考试辅导年职称考试辅导5608年职称考试辅导年职称考试辅导57 带宽越窄，像素移动距离越大。增加接收带宽，带宽越窄，像素移动距离越大。增加接收带宽， 缩小缩小FOVFOV，可减轻化学位移伪影。，可减轻化学位移伪影。 预饱和技术应用，使脂肪或水中的质子被预饱和预饱和技术应用，使脂肪或水中的质子被预饱和 ，不再产生信号。，不再产生信号。 通过变换频率和相位编码方向，加以控制。通过变换频率和相位编码方向，加以控制。 选用抑水和抑脂脉冲序列

26、，去掉化学位移伪影的选用抑水和抑脂脉冲序列，去掉化学位移伪影的 产生源。产生源。 选择适当的选择适当的TE TE 值，尽量调整值，尽量调整GREGRE序列中脂肪和水序列中脂肪和水 同相位。同相位。控制化学位移伪影的措施有：控制化学位移伪影的措施有：08年职称考试辅导年职称考试辅导583、卷褶伪影、卷褶伪影 是被检查解剖部位的大小超出了视野范围时，是被检查解剖部位的大小超出了视野范围时，视野范围以外部分的解剖部位的影像移位或卷褶视野范围以外部分的解剖部位的影像移位或卷褶到到FOV内的另一端。相位编码方向不同，卷褶伪内的另一端。相位编码方向不同，卷褶伪影的位置也不同。影的位置也不同。 加大加大FO

27、V，卷褶多发生于边缘，对中间部分的，卷褶多发生于边缘，对中间部分的 兴趣区影响不大。兴趣区影响不大。 将相位编码方向设置在被检部位的最小直径上。将相位编码方向设置在被检部位的最小直径上。控制卷褶伪影的措施有：控制卷褶伪影的措施有：08年职称考试辅导年职称考试辅导594、截断伪影、截断伪影 系因数据采样不足所致。在图像中高、低信号差别系因数据采样不足所致。在图像中高、低信号差别大的交界区信号强度失准。在颈椎矢状位大的交界区信号强度失准。在颈椎矢状位 T1WI上上这种伪影比较常见，表现为颈髓内出现低信号线影这种伪影比较常见，表现为颈髓内出现低信号线影。其它部位如颅骨与脑交界区、脂肪与肌肉交界区。其

28、它部位如颅骨与脑交界区、脂肪与肌肉交界区也可出现这种伪影。也可出现这种伪影。截断伪影仅发生在相位编码方截断伪影仅发生在相位编码方向上。向上。 加大采集矩阵；加大采集矩阵； 减小减小FOV； 过滤原始资料；过滤原始资料； 变换相位和频率编码方向；变换相位和频率编码方向； 改变图像重建的方法改变图像重建的方法控制截断伪影的措施：控制截断伪影的措施：08年职称考试辅导年职称考试辅导605、部分容积效应、部分容积效应 当选择的扫描层面较厚或病变较小，又骑跨于扫描层当选择的扫描层面较厚或病变较小，又骑跨于扫描层切层之间，周围高信号组织掩盖小的病变或出现假影切层之间，周围高信号组织掩盖小的病变或出现假影，这种现象称为部分容积效应。，这种现象称为部分容积效应。控制部分容积效应