磁共振常见伪影及解决方案

磁共振成像伪影及其对策MRI Artifact2016.3概述关于伪影MRI图像中每个点的信息，都由频率和相位编码决定。当接收信息的频率和相位编码受到外界干扰时，将导致图像伪影的出现。绝大多数的情况下，伪影将影响医生对图像的判读、对病变的诊断。.识别和设法消除/减小这些伪影非常造重要，从而也要求我们对MRI的物理原理和基本硬件构造有所了解。MR伪影图像处理相关的伪影硬件相关的伪影患者相关的伪影 卷褶 化学位移 截断 部分容积 数据错误 （ghost）环境相关的伪影 磁场不均匀 射频相关 a.层间交叉 b.拉链伪影 c.射频馈通 d.射频噪声 梯度相关 a.涡流 b.非线性 c.几何变形 运动伪影 磁敏感性伪影、金属伪影 拉链伪影 主要介绍以下伪影运运动伪影影 化学位移化学位移伪影影 磁化率磁化率伪影影 卷褶卷褶伪影影 截断截断伪影影非非线性梯度的性梯度的伪影影 运动伪影7运动伪影可以可以采用一定措施来减小运动伪影。采用一定措施来减小运动伪影。运动伪影主要表现在相位编码方向上运动伪影主要表现在相位编码方向上由于患者的由于患者的周期运动周期运动或者或者随机运动随机运动而造成而造成周期运动：周期运动：血管、心脏的搏动或脑脊液的流动而产生的。伪血管、心脏的搏动或脑脊液的流动而产生的。伪影在相位编影在相位编 码方向上等距离复制。码方向上等距离复制。随机运动：随机运动：患者的自主或不自主运动（如吞咽、咳嗽等）所造成的。会患者的自主或不自主运动（如吞咽、咳嗽等）所造成的。会造成图像模糊，也可能在相位编码方向得到很多平行的条带。造成图像模糊，也可能在相位编码方向得到很多平行的条带。n n心跳所致运动伪心跳所致运动伪心跳所致运动伪心跳所致运动伪影影影影 n n脂肪抑制屏气脂肪抑制屏气脂肪抑制屏气脂肪抑制屏气 gre gre gre gre 序列，序列，序列，序列，沿相位编码方向，沿相位编码方向，沿相位编码方向，沿相位编码方向，可见可见可见可见心跳心跳心跳心跳引起动伪影，伸至引起动伪影，伸至引起动伪影，伸至引起动伪影，伸至解剖解剖解剖解剖范围之外。范围之外。范围之外。范围之外。运动伪影n n股动脉搏动伪股动脉搏动伪股动脉搏动伪股动脉搏动伪影影影影 n n股动脉股动脉股动脉股动脉垂直垂直垂直垂直方向方向方向方向可可可可见见见见多多多多个高信号环形个高信号环形个高信号环形个高信号环形伪伪伪伪影（箭）影（箭）影（箭）影（箭）运动伪影运动伪影n n头部头部头部头部不规则运不规则运不规则运不规则运动所动所动所动所致致致致n n头部左右摆动导头部左右摆动导头部左右摆动导头部左右摆动导致图像伪影，停致图像伪影，停致图像伪影，停致图像伪影，停止摆动后伪影消止摆动后伪影消止摆动后伪影消止摆动后伪影消失失失失运动伪影针对针对周期运动周期运动的对策有的对策有：呼吸呼吸运动引起的伪影，可以采用运动引起的伪影，可以采用屏气屏气的方式。的方式。使用使用空间空间预饱和脉冲预饱和脉冲 :如腹部扫描，脊柱扫描。如腹部扫描，脊柱扫描。心脏心脏运动或呼吸运动引起的伪影，使用运动或呼吸运动引起的伪影，使用生理信号门控生理信号门控技术技术 血血流，采用流，采用流动补偿技术流动补偿技术。调整调整相位编码方向相位编码方向，不要让伪影出现在感兴趣区上。，不要让伪影出现在感兴趣区上。针对针对随机运动随机运动的对策有的对策有：指导指导患者在扫描过程中，尽量患者在扫描过程中，尽量不要移动身体不要移动身体！采用采用更快更快的扫描序列，如的扫描序列，如 fse_sshfse_ssh，gre_bssfp gre_bssfp 等。等。采用采用具有具有运动抑制技术运动抑制技术的脉冲序列，如的脉冲序列，如 fse_armsfse_arms。化学位移伪影13化学位移伪影原因原因：水质子和脂质子存在化学位移差异（相差：水质子和脂质子存在化学位移差异（相差 3.5 ppm3.5 ppm）而导）而导致的图像伪影。致的图像伪影。水水内的质子相对向更高频率编码方向运动，而脂肪则相反。内的质子相对向更高频率编码方向运动，而脂肪则相反。位移位移导致在较低频率发生重叠，而较高频率处信号衰减。导致在较低频率发生重叠，而较高频率处信号衰减。特点特点：在：在频率编码方向上（频率编码方向上（EPI EPI 序列出现在相位编码方向序列出现在相位编码方向上），上），脂肪组织脂肪组织的信号向频率编码梯度场强较低的一侧移位。的信号向频率编码梯度场强较低的一侧移位。相关参数相关参数：像素：像素个数与像素带宽大小有关。个数与像素带宽大小有关。带宽带宽越小，看到的越小，看到的化学位移越大。化学位移越大。A.A.矢状矢状矢状矢状面面面面 fse fse 序列，频率编码方向为序列，频率编码方向为序列，频率编码方向为序列，频率编码方向为前后，前后，前后，前后，颈椎周边见低信号和高信颈椎周边见低信号和高信颈椎周边见低信号和高信颈椎周边见低信号和高信号带（箭）。号带（箭）。号带（箭）。号带（箭）。B.B.横断面横断面横断面横断面 gre gre 序列，频率编码方向为左序列，频率编码方向为左序列，频率编码方向为左序列，频率编码方向为左右，右，右，右，肾脏周边可见低信号和高信号肾脏周边可见低信号和高信号肾脏周边可见低信号和高信号肾脏周边可见低信号和高信号带（箭）。带（箭）。带（箭）。带（箭）。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024化学位移伪影Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024化学位移伪影降低化学位移伪影的主要对策有降低化学位移伪影的主要对策有：改变改变频率编码方向频率编码方向。这这能改变化学位移伪影的方向，并不能减轻或消除化学位移伪影。能改变化学位移伪影的方向，并不能减轻或消除化学位移伪影。施加施加脂肪抑制技术脂肪抑制技术。加大带宽加大带宽 会会降低图像信噪比降低图像信噪比。化学位移伪影反相位（反相位（TE=2.3msTE=2.3ms）同同相位（相位（TE=4.6TE=4.6）磁化率伪影磁化率伪影是指由于磁化率差异，而在组织界面上出现的伪影。磁化率伪影是指由于磁化率差异，而在组织界面上出现的伪影。磁化率伪影是指由于磁化率差异，而在组织界面上出现的伪影。磁化率伪影是指由于磁化率差异，而在组织界面上出现的伪影。磁化率磁化率磁化率磁化率伪影的特点伪影的特点伪影的特点伪影的特点：n n伪伪伪伪影常出现在脑脊液与颅骨、空气与组织等磁化率差异大的组织界面影常出现在脑脊液与颅骨、空气与组织等磁化率差异大的组织界面影常出现在脑脊液与颅骨、空气与组织等磁化率差异大的组织界面影常出现在脑脊液与颅骨、空气与组织等磁化率差异大的组织界面附近。附近。附近。附近。n n体内体内体内体内或体外的铁磁性物质可造成局部磁化率发生显著变化，会出现严重的或体外的铁磁性物质可造成局部磁化率发生显著变化，会出现严重的或体外的铁磁性物质可造成局部磁化率发生显著变化，会出现严重的或体外的铁磁性物质可造成局部磁化率发生显著变化，会出现严重的磁化率磁化率磁化率磁化率伪伪伪伪影。影。影。影。n n序列序列序列序列对磁化率的敏感性由强到弱依次为：平面回波序列家族、梯度回波对磁化率的敏感性由强到弱依次为：平面回波序列家族、梯度回波对磁化率的敏感性由强到弱依次为：平面回波序列家族、梯度回波对磁化率的敏感性由强到弱依次为：平面回波序列家族、梯度回波序列家族序列家族序列家族序列家族、自旋回波序列自旋回波序列自旋回波序列自旋回波序列家族。家族。家族。家族。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024磁化率伪影磁化率伪影G Gre re T2*WI T2*WI 显示双侧额叶、颞叶信号显示双侧额叶、颞叶信号丢失丢失 同层面同层面 fse T2WI 清晰显示双侧额叶、颞清晰显示双侧额叶、颞叶结构。此例提示，叶结构。此例提示，gre 序列对磁化率伪序列对磁化率伪影更影更 为为敏感敏感Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024磁化率伪影金属金属异物的磁化率伪影异物的磁化率伪影移除金属异物后，磁化率伪影消失移除金属异物后，磁化率伪影消失避免磁化率伪影的对策有：避免磁化率伪影的对策有：避免磁化率伪影的对策有：避免磁化率伪影的对策有：n n检查前移除金属检查前移除金属检查前移除金属检查前移除金属物品物品物品物品（如（如（如（如假牙，腰带等假牙，腰带等假牙，腰带等假牙，腰带等）。）。）。）。n n选择合适选择合适选择合适选择合适的序列的序列的序列的序列。n n调整调整调整调整参数：参数：参数：参数：TETETETE、矩阵大小。、矩阵大小。、矩阵大小。、矩阵大小。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024磁化率伪影卷褶伪影当被扫描部位的尺寸超出当被扫描部位的尺寸超出当被扫描部位的尺寸超出当被扫描部位的尺寸超出 FOV FOV FOV FOV 的大小，的大小，的大小，的大小，FOV FOV FOV FOV 外的组织信号将折叠到外的组织信号将折叠到外的组织信号将折叠到外的组织信号将折叠到图像的另一图像的另一图像的另一图像的另一 侧侧侧侧，称为，称为，称为，称为卷褶伪影。卷褶伪影。卷褶伪影。卷褶伪影。卷卷卷卷褶伪影具有以下特点褶伪影具有以下特点褶伪影具有以下特点褶伪影具有以下特点：n nFOV FOV FOV FOV 小于受检小于受检小于受检小于受检部位部位部位部位 。n n伪影常出现在相位编码方向上；伪影常出现在相位编码方向上；伪影常出现在相位编码方向上；伪影常出现在相位编码方向上；如果如果如果如果是是是是 3D 3D 3D 3D 扫描扫描扫描扫描，会，会，会，会出现在层面相位编码方向出现在层面相位编码方向出现在层面相位编码方向出现在层面相位编码方向上上上上n n伪伪伪伪影表现为影表现为影表现为影表现为 FOV FOV FOV FOV 外一侧的组织信号卷褶并重叠到图像的另一侧。外一侧的组织信号卷褶并重叠到图像的另一侧。外一侧的组织信号卷褶并重叠到图像的另一侧。外一侧的组织信号卷褶并重叠到图像的另一侧。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024卷褶伪影卷褶伪影卷褶伪影FOV 过小，卷褶伪影过小，卷褶伪影 FOV FOV 位置不合适，一侧出现卷褶伪影位置不合适，一侧出现卷褶伪影 添加过采样，无卷褶伪影添加过采样，无卷褶伪影 编码方向编码方向前后前后卷褶伪影编码方向编码方向左右左右FOV 小于视野小于视野相位方向过量采集相位方向过量采集读出方向过量采集读出方向过量采集读出、相位方向过量采集读出、相位方向过量采集避免或减少卷褶伪影的对策有避免或减少卷褶伪影的对策有避免或减少卷褶伪影的对策有避免或减少卷褶伪影的对策有：n n使用使用使用使用过采样，包括相位过采样，层面过采样，但会延长扫描时过采样，包括相位过采样，层面过采样，但会延长扫描时过采样，包括相位过采样，层面过采样，但会延长扫描时过采样，包括相位过采样，层面过采样，但会延长扫描时间间间间。n n增大增大增大增大 FOVFOVFOVFOV，使，使，使，使 FOV FOV FOV FOV 覆盖整个受检覆盖整个受检覆盖整个受检覆盖整个受检部位部位部位部位。n n切换切换切换切换频率编码和频率编码和频率编码和频率编码和相位编码相位编码相位编码相位编码的方向。的方向。的方向。的方向。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024卷褶伪影截断伪影MR MR MR MR 系统在采集时域信号时，由于采样时间不能无限长，可能在信号还没系统在采集时域信号时，由于采样时间不能无限长，可能在信号还没系统在采集时域信号时，由于采样时间不能无限长，可能在信号还没系统在采集时域信号时，由于采样时间不能无限长，可能在信号还没有有有有完全衰减完全衰减完全衰减完全衰减完的情况下结束采集完的情况下结束采集完的情况下结束采集完的情况下结束采集，产生，产生，产生，产生截断伪影截断伪影截断伪影截断伪影。有限的采样次数和采样时间不能准确描述一个阶梯状信号的强度变化有限的采样次数和采样时间不能准确描述一个阶梯状信号的强度变化有限的采样次数和采样时间不能准确描述一个阶梯状信号的强度变化有限的采样次数和采样时间不能准确描述一个阶梯状信号的强度变化截断截断截断截断伪影的特点有伪影的特点有伪影的特点有伪影的特点有：n n截断截断截断截断伪影可能会出现在图像中亮暗变化明显的伪影可能会出现在图像中亮暗变化明显的伪影可能会出现在图像中亮暗变化明显的伪影可能会出现在图像中亮暗变化明显的地方地方地方地方（颅骨颅骨颅骨颅骨/脑、脊髓脑、脊髓脑、脊髓脑、脊髓/CSFCSFCSFCSF、半月板半月板半月板半月板/液体等）液体等）液体等）液体等），常表现为多条明暗常表现为多条明暗常表现为多条明暗常表现为多条明暗相间的相间的相间的相间的弧线或条带。弧线或条带。弧线或条带。弧线或条带。n n相位编码相位编码相位编码相位编码方向通常较明显，因为为了缩短采集时间相位编码方向的空间方向通常较明显，因为为了缩短采集时间相位编码方向的空间方向通常较明显，因为为了缩短采集时间相位编码方向的空间方向通常较明显，因为为了缩短采集时间相位编码方向的空间分辨率分辨率分辨率分辨率往往往往往往往往更低。更低。更低。更低。截断伪影Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024截断伪影截断截断伪伪影影增加增加图像滤波，截断伪影消失图像滤波，截断伪影消失 减小截断伪影的对策主要是：减小截断伪影的对策主要是：减小截断伪影的对策主要是：减小截断伪影的对策主要是：n n增加增加增加增加图像分辨率（读出分辨率和相位分辨率），但会延长扫描图像分辨率（读出分辨率和相位分辨率），但会延长扫描图像分辨率（读出分辨率和相位分辨率），但会延长扫描图像分辨率（读出分辨率和相位分辨率），但会延长扫描时间时间时间时间。n n 使用参数卡中环使用参数卡中环使用参数卡中环使用参数卡中环形影形影形影形影压制选项。压制选项。压制选项。压制选项。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024截断伪影非线性梯度伪影理想的梯度磁场应该是线性的理想的梯度磁场应该是线性的理想的梯度磁场应该是线性的理想的梯度磁场应该是线性的。但是但是但是但是，在实际中梯度存在非线性，即，在实际中梯度存在非线性，即，在实际中梯度存在非线性，即，在实际中梯度存在非线性，即梯度磁场的中心梯度磁场的中心梯度磁场的中心梯度磁场的中心线性较好，越线性较好，越线性较好，越线性较好，越靠近边缘，线性越差。非线性梯度造成局部磁场变形，使靠近边缘，线性越差。非线性梯度造成局部磁场变形，使靠近边缘，线性越差。非线性梯度造成局部磁场变形，使靠近边缘，线性越差。非线性梯度造成局部磁场变形，使空间定位空间定位空间定位空间定位不够不够不够不够准确，造成图像准确，造成图像准确，造成图像准确，造成图像扭曲扭曲扭曲扭曲变形变形变形变形。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024非线性梯度伪影Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024非线性梯度伪影校校正正前前 校校正正后后 Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024非线性梯度伪影校校正正前前 校校正正后后 其他外界泄漏射频带来的伪影：需要的射频脉冲发生在一个（或一系列）外界泄漏射频带来的伪影：需要的射频脉冲发生在一个（或一系列）外界泄漏射频带来的伪影：需要的射频脉冲发生在一个（或一系列）外界泄漏射频带来的伪影：需要的射频脉冲发生在一个（或一系列）特定的频率。特定的频率。特定的频率。特定的频率。Presentation title herePresentation title here7/10/20247/10/2024周围环境变化沿沿相相位位方方向向排排列列的的“拉拉链链状状伪伪影影”周围环境变化检测并排除干扰源检测并排除干扰源检测并排除干扰源检测并排除干扰源用心改变Passion For Change