MRI-第九节幻灯片

第九节伪影及补偿技术一、运动伪影运动伪影包括由于病人运动引起的运动伪影，以及由于血液或脑脊液流动引起的流动伪影。无论是病人自主性运动如咀嚼、吞咽、肢体移动等，或是不自主性、生理性运动如肠蠕动、心脏大血管的搏动(图4-16)、呼吸运动、咳嗽或抽搐、惊厥等，均可引起运动伪影，使图像质量下降。主要表现为相位编码方向上出现具有一定间隔的条纹状或半弧状影，这种伪影只在相位编码方向上出现，与运动方向无关。大血管搏动伪影（糖葫芦状）流动伪影主要有二种表现形式。一种是进入成像层面的流动质子，在受到脉冲激励后至信号采集之间的TE期间内，位置发生了变化，引起信号空间编码错位。当TE很长时，血管内流动质子的信号甚至会显示在管腔外。另一种是血管内搏动性血流引起的血管重影，称相位重影，也属于信号错位，但这种伪影总是发生在相位编码方向上而与血流方向无关，故又称相位错位。最常见于腹部轴位成像中，表现为腹主动脉前出现多个血管重影。头部轴位成像时椎-基底动脉也可产生这种重影。1.产生原因被成像的解剖结构沿某一梯度方向发生位置移动，导致了数据采集的相位错位。数据读出与频率编码同时进行，而相位编码与数据读出之间有一段延迟时间，故这种伪影仅发生在图像的相位编码方向上。2.补偿技术补偿的方法可有多种选择。(1)改变相位编码方向：将伪影旋转到不重要的位置方向。例如腰椎矢状位成像时，将头足方向（FOV的长轴）作为相位编码方向，前后方向作为频率编码方向，则可有效地消除因腹主动脉搏动引起的沿相位编码方向的伪影，否则将干扰椎管内结构的观察。这种方法对膝关节矢状位检查时避免腘动脉搏动产生的伪影和胸、腹部轴位检查时避免胸主动脉及腹主动脉搏动产生的伪影均有效。

(5)流动补偿技术：用于消除沿梯度场流动的质子产生的相位重影，该方法使流动质子产生亮信号，对层面中慢速层流补偿效果最好，常用于T2WI和T2*WI的序列中。由于搏动的动脉血流速度不如静脉血流稳定，因而补偿效果不如静脉血流。流动补偿技术对紊流、垂直进入成像层面的快速血流补偿效果差。（6）增加脉冲的激励次数：通过平均减少伪影。（7）使病人保持静止：对自主性运动，尽量使病人舒适地躺在检查床上，可用垫子或带子进行固定，检查前应对病人详细介绍检查过程，解释可能遇到的问题（如磁体内的噪声），躁动病人可给予镇静剂。另外，根据病人具体情况和检查目的正确选择成像序列和参数，对合作欠佳的病人应缩短扫描时间。

二、包裹伪影1.产生原因包裹伪影（wraparoundartifact）也称为混淆伪影（aliasingartifact）或卷折伪影（wrap-aroundartifact），是指图像中出现所选FOV以外的解剖结构影像（图4-17）。这是因为FOV以外邻近接收线圈的解剖结构也产生信号，一旦这种信号被接收，将被错编入FOV内的像素位置上，一般一侧的解剖结构会出现在图像FOV的另一侧。频率编码方向发生的伪影称频率包裹，相位编码方向发生的伪影称相位包裹。频率包裹的原因是频率采样不足，使FOV外解剖结构的信号被错移入FOV内。相位包裹是由于FOV外解剖结构信号的相位值与FOV内信号的相位值重复，使FOV外解剖结构信号错移入FOV内相位编码方向上的相应位置上。

卷折伪影

2.补偿技术根据产生的原因可选用不同的补偿方法。(1)扩大FOV：使所有产生信号的解剖结构均被包括在FOV内，即可完全消除包裹伪影。但扩大FOV将使空间分辨力下降。(2)其它方法：①去频率包裹，通过数字化的RF脉冲，将频率编码方向上FOV外的信号从回波中滤过掉。大多数系统均具有该功能；②去相位包裹，在相位编码方向上扩大FOV，并增加相位编码次数，以补偿扩大FOV后所致的空间分辨力下降。（3）改变相位编码方向：将解剖部位最小直径或不重要的位置方向置于相位编码方向。（4）使用预置饱和技术：抑制FOV以外不需要的解剖结构。

三、化学位移伪影1.产生原因化学位移伪影是由人体内水的氢质子与脂肪氢质子的进动频率不同（因为脂肪中的氢与碳相连，而水中的氢与氧相连），脂肪中的质子进动频率慢于水中的质子。两者进动频率上的差异与主磁场场强成正比。因此在低场强设备这种差异不显著，而在高场强设备则显著。在场强1.5T，接收带宽为±16kHz，频率编码次数为256时，则FOV频率编码方向上每一像素的频率宽度为125Hz；由于脂肪中的质子与水中的质子进动频率相差220Hz，使同一体素内彼此相邻的脂肪和水在影像上信号位置彼此分离，发生1.76个像素距离的移位，即化学位移伪影。

在影像上化学位移伪影的宽度取决于脂肪与水质子进动频率的差值和像素在频率编码方向上的宽度。化学位移伪影仅发生在频率编码方向上，表现为在脂肪与水的界面上出现黑色或白色带状影，尤其在肾脏与肾周脂肪囊交界区表现突出（图4-18）。

2.补偿技术常用的补偿方法有：①增加接收带宽、缩小FOV，可减轻化学位移伪影。②改变频率和相位编码方向，将伪影旋转到不重要的位置方向。③使用水/脂反向技术。

化学位移伪影a：T1加权腹部成像b：T2加权腹部成像两幅图像的肾脏上均显示出一侧为黑边，另一侧为白边四、截断伪影1.产生原因截断伪影（truncationartifact）也称Gibbs伪影，系因数据采样不足所致，在图像中高、低信号强度差别大的组织交界区信号强度失准，表现为多个平行条纹，它重复出现并随着离开边缘的距离增加而逐渐减少。在颈椎矢状位T1WI上这种伪影比较常见，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（图4-19）、脂肪与肌肉交界区也可出现这种伪影。2.补偿技术增加相位编码次数，可避免数据采样不足，例如，用256×256矩阵代替256×128矩阵；减小FOV对防止此伪影也是有效的。

图4-19截断伪影（颅板下的条纹影）五、磁敏感性伪影1.产生原因磁敏感性是指物质可被磁化的能力。不同组织成分磁敏感性上的差异，将导致它们中的质子在进动频率及相位上的差异，使这些组织间的界面上（例如空气与组织、骨与组织、液体与组织等界面）因失相位效应而出现低信号环影或信号丢失（图4-20），称磁敏感性伪影。在临床成像中，这种伪影主要来源于出血和血肿中所含的金属和铁成分，因其磁化程度显著高于周围组织。另外，病人身上或体内携带的铁磁性物质具有极高的磁敏感性，可引起图像严重失真。在GRE脉冲序列中磁敏感性伪影更为显著，因梯度反转不能补偿磁敏感性差异引起的失相位。2.补偿技术用自旋回波序列替代梯度回波序列；避免病人携带铁磁性金属物质进入扫描室并接受检查。

图4-20假牙引起的金属异物伪影椎体及脊髓信号明显变形六、拉链伪影1.产生原因拉链伪影（zipperartifact）是指图像中频率编码方向上出现致密线状伪影，似拉链状。原因是额外的某一频率RF脉冲进入扫描室，并与来自病人体内的弱信号相互干扰。当扫描室RF屏蔽出现泄露时引起这种伪影。另外，当脉冲发生器漏电到接收器或不正确的模-数转换器偏置也可导致此种伪影的出现。2.补偿技术重新扫描；若反复出现这种伪影时应立即通知维修工程师检查并修复。

七、遮蔽伪影1.产生原因遮蔽伪影（shadingartifact）指图像中某一部分信号缺失。主要原因是使用非90和180脉冲，使病人体内质子受到不均激励。也可由线圈的异常负载或线圈在某一点上的耦联引起，例如检查形体大、体重重的病人，其身体接触到体线圈的一侧并形成耦联。主磁场均匀性下降时也可引起这种伪影。2.补偿技术①正确使用线圈，选择合适的线圈，必要时在病人与线圈之间使用泡沫塑料垫或水袋，使病人不能直接接触到线圈；②预扫描，扫描前应当获取合适的预扫描参数，以校准RF脉冲的频率和幅度；③匀场，主磁场均匀性下降时，应进行匀场。

八、交叉激励1.产生原因RF脉冲波形不呈方形，其宽度在正常时可有10%左右的变化，因此当RF脉冲对所选层面进行激励时，相邻层面内的质子也可能受到激励，当这些相邻层面进行数据采集而受到激励时，层面内曾受到过激励的质子则可发生饱和，影响信号强度和图像对比，这种效应称交叉激励（crossexcitation）。2.补偿技术补偿方法有：①成像层面之间保持一定的间隔，当间隔的宽度为层厚的20%～30%时可有效地减少交叉激励效应；②交替激励，大多数系统具有该功能，例如层面激励顺序为1，3，5，7层为一组，在第一次TR期间完成；2，4，6，8层为第二组，在第二次TR期间完成。使相邻两组层面间隔一个TR。应用此功能时，不需设置层面间隔；③“方形”RF脉冲，有些系统的软件具有使RF脉冲“方形化”的功能，使交叉激励明显减少，同时常伴有一定的信号丢失，应留出10%层厚的层间隔。

九、其它伪影1.十字形或人字形伪影产生的原因是傅立叶转换过程中的数据错误。解决方法为重新处理原始数据。2.刺激回波幻影是由多回波序列层面选择RF脉冲产生的刺激回波造成。解决方法为使用具有抑制刺激回波的序列。3.静电伪影由于尼龙衣裤、尼龙袜以及毛毯产生的静电干扰信号。解决方法为病人检查时换去可产生静电