磁共振影像图像质量控制课件.ppt

1、 MRMR檢查技術檢查技術第四節第四節 圖像品質控制圖像品質控制一、一、影響圖像品質的因素影響圖像品質的因素影響影響MR圖像品質取決於兩大因素：圖像品質取決於兩大因素：組織特定參數組織特定參數（內在內在）包括質子密度、）包括質子密度、T1、T2弛弛豫時間、化學位移、體液流動、組織灌注、分子擴豫時間、化學位移、體液流動、組織灌注、分子擴散等；散等；操作選擇參數操作選擇參數（外在外在）包括多種脈衝序列參數。）包括多種脈衝序列參數。1（一）（一）MR圖像特徵參數及評價方法圖像特徵參數及評價方法1、MR圖像特徵參數圖像特徵參數 用客觀指標對用客觀指標對MR圖像品質的變化進行評價並反映圖像品質的變化進行

2、評價並反映 機器性能及狀態。機器性能及狀態。主要指標包括：主要指標包括：（1）雜訊）雜訊 圖像視野的隨機信號。圖像視野的隨機信號。（2）信噪比）信噪比 平均信號強度與平均雜訊強度的比值。平均信號強度與平均雜訊強度的比值。信噪比是衡量圖像品質最重要的指標。信噪比是衡量圖像品質最重要的指標。（3）對比度）對比度 不同興趣區域的相對信號強度差。不同興趣區域的相對信號強度差。（4）解析度）解析度 圖像對樣體細微結構的分辨能力。圖像對樣體細微結構的分辨能力。（5）偽影）偽影 除雜訊外體內外樣體結構的影像異位除雜訊外體內外樣體結構的影像異位元。元。22、特徵參數評價、特徵參數評價（1）雜訊與信噪比）雜訊與

3、信噪比 MR的雜訊主要來源於線圈電阻及物體的雜訊主要來源於線圈電阻及物體“黑體黑體”輻輻 射所致的熱雜訊。射所致的熱雜訊。利用統計學功能可測量利用統計學功能可測量MR圖像上信號及雜訊比。圖像上信號及雜訊比。選定一個信號最均勻、信號強度較高的區域作為興選定一個信號最均勻、信號強度較高的區域作為興趣區，並記錄該興趣區信號的平均值趣區，並記錄該興趣區信號的平均值M。接著將興。接著將興趣區移至主體影像以外的背景雜訊區域，對比計算趣區移至主體影像以外的背景雜訊區域，對比計算標準差。標準差。345（2）MR圖像對比度及對比雜訊比圖像對比度及對比雜訊比 不同組織間的差異即組織對比度。不同組織間的差異即組織對

4、比度。它是指不同組它是指不同組 織信號強度的相對差異。織信號強度的相對差異。二種不同組織對比度：二種不同組織對比度：C=|S1-S2|/|S1+S2|C：對比度：對比度 S1、S2：分別代表二種組織的信號強度。：分別代表二種組織的信號強度。影響影響MR圖像的對比度因素可分為三類：圖像的對比度因素可分為三類：1）脈衝序列：自旋回波、流動編碼序列等。）脈衝序列：自旋回波、流動編碼序列等。2）脈衝參數：）脈衝參數：TR、TE、TI、翻轉角等。、翻轉角等。3）對比劑：）對比劑：Gd-DTPA等。等。6MR 圖像的對比度因嚴重的雜訊影響，不能真實反映圖圖像的對比度因嚴重的雜訊影響，不能真實反映圖像品質時

5、，以對比雜訊比來評價圖像品質。二種相關組像品質時，以對比雜訊比來評價圖像品質。二種相關組織的對比度雜訊比代表二種組織的信噪比的差異。織的對比度雜訊比代表二種組織的信噪比的差異。根據公式：根據公式：CNR=SNRA-SNRB SNRA與與SNRB分別代表分別代表A、B二種組織的信噪比二種組織的信噪比CNR表示對比度雜訊比。表示對比度雜訊比。釓類對比劑通過對自旋弛豫的影響，改變了組織的釓類對比劑通過對自旋弛豫的影響，改變了組織的T1及及 T2弛豫時間，從而影響組織間的對比。弛豫時間，從而影響組織間的對比。7（3）MR圖像解析度圖像解析度解析度是所有影像品質評價的一項重要指標，它是解析度是所有影像品

6、質評價的一項重要指標，它是指指影像對樣體細節的分辨能力影像對樣體細節的分辨能力，指在一定的對比度，指在一定的對比度下，下，影像能夠分辨的空間的最小距離影像能夠分辨的空間的最小距離。在影像學中，圖像解析度通過幾種方式表示：在影像學中，圖像解析度通過幾種方式表示：平面解析度平面解析度指平面內二個相互垂直方向的分率指平面內二個相互垂直方向的分率 空間解析度空間解析度是二維圖元對三維體素資訊的反應能力是二維圖元對三維體素資訊的反應能力 密度解析度密度解析度即為信號強度的差異即為信號強度的差異時間分辨率時間分辨率指同一組織結構不同時間強度或狀態的差異指同一組織結構不同時間強度或狀態的差異8圖像空間解析度

7、是體素體積的函數，公式為：圖像空間解析度是體素體積的函數，公式為：圖像的空間解析度圖像的空間解析度1/體素體積體素體積=採集矩陣採集矩陣/FOV層厚層厚 例：例：視野視野256mm256mm，矩陣，矩陣128256，層厚，層厚3mm，則其空間解析度為則其空間解析度為 1/（1mm2mm3mm）。）。如體素在三個互垂方向徑線都相同（如體素在三個互垂方向徑線都相同（正立方體正立方體），），稱為稱為各向同性各向同性空間解析度，如空間解析度，如2mm2mm2mm。各不相同則稱為各不相同則稱為各向異性各向異性，如，如1mm2mm3mm。體素越小，空間解析度越高體素越小，空間解析度越高，但，但信號越低信號

8、越低；反之。；反之。910信躁比信躁比對比躁聲比對比躁聲比空間分辨力空間分辨力掃描時間掃描時間11磁共振成像條件的改變應根據預選條件考慮磁共振成像條件的改變應根據預選條件考慮到有關不同參數的相互影響和臨床診斷需要到有關不同參數的相互影響和臨床診斷需要來確定。成像影像品質取決於信噪比、對比來確定。成像影像品質取決於信噪比、對比信躁比、空間分辨力、偽影等幾個因素之間信躁比、空間分辨力、偽影等幾個因素之間的的均衡比均衡比，相互制約相互制約，過分佔優勢的結果將，過分佔優勢的結果將是差的圖像品質。是差的圖像品質。特特別別提示提示12（二）（二）MR圖像品質參數間相互影響圖像品質參數間相互影響MR圖像的品

9、質取決於影像的解析度、對比度、信噪圖像的品質取決於影像的解析度、對比度、信噪比和檢查時間等。而影響上述品質的因素很多，如檢比和檢查時間等。而影響上述品質的因素很多，如檢查的部位的層面厚度、層間距離、脈衝激勵次數、相查的部位的層面厚度、層間距離、脈衝激勵次數、相位編碼方向、矩陣、顯示野、位編碼方向、矩陣、顯示野、TR、TE的時間選擇的時間選擇、接收線圈等。這些因素又互相聯繫，互相制約。接收線圈等。這些因素又互相聯繫，互相制約。13TR指兩個指兩個900射頻脈衝之間重複的時間。射頻脈衝之間重複的時間。TR時間時間 增加增加 減少減少 掃描參數掃描參數 增加增加 減少減少掃描時間掃描時間 增加增加

10、減少減少信噪比信噪比 增加增加 減少減少流入增強效應流入增強效應 增加增加 減少減少T2對比對比 增加增加T1對比對比 減少減少14 1800 相位相位 重聚脈衝重聚脈衝回波回波TETRSE（Spin Echo）自旋回波序列自旋回波序列900 脈衝脈衝1800 相位相位 重聚脈衝重聚脈衝900 脈衝脈衝1516 圖像 A:TR=350 圖像 B:TR=1000T1T1像隨著像隨著TRTR改變改變T1T1對比度隨之變化對比度隨之變化17TE指射頻脈衝激勵後得到回波信號的時間。指射頻脈衝激勵後得到回波信號的時間。TE時間時間 增加增加 減少減少 信號強度信號強度 增加增加 減少減少掃描層數掃描層數

11、 減少減少 增加增加運動偽影運動偽影 增加增加 減少減少流動水成分信號強度流動水成分信號強度 增強增強 減弱減弱18 1800 相位相位 重聚脈衝重聚脈衝回波回波TETRSE（Spin Echo）自旋回波序列自旋回波序列900 脈衝脈衝1800 相位相位 重聚脈衝重聚脈衝900 脈衝脈衝(TE/2)1920T1T1像隨著像隨著TETE時間對比度有改變時間對比度有改變 圖像 A:TE=Mn 圖像 B:TE=4021影像矩陣影像矩陣增加增加時數值變化的結果：時數值變化的結果：信噪比降低信噪比降低掃描時間延長掃描時間延長分辨率提高分辨率提高矩陣（矩陣（Matrix）128 256 512 信噪比（信

12、噪比（TE相同時）相同時）2.0 1.0 0.5 掃描時間延長掃描時間延長 0:30 1:00 2:00解析度（最高）解析度（最高）2mm 1.5mm 0.5mm2223圖像 A:層厚=3 mm圖像 B:層厚=5 mm圖像 C:層厚=10 mm 層面厚度層面厚度隨著隨著層厚增加圖像的層厚增加圖像的信噪比逐漸增加信噪比逐漸增加，但此時圖像的空，但此時圖像的空間解析度下降間解析度下降。體素越大，部分容積效應越明顯！。體素越大，部分容積效應越明顯！24層間距（層間距（Pitch）兩層面之間小於兩層面之間小於10%，層面脈衝，層面脈衝“漫出漫出”（spillover)相互干擾，形成交感失真，相互干擾，

13、形成交感失真，信號減低。層距層厚信號減低。層距層厚 X 120%時，可防時，可防止信躁比下降；而層面間隙中影像資訊易止信躁比下降；而層面間隙中影像資訊易丟失。丟失。可採用無間隔掃描、間隔激勵技術，隔行可採用無間隔掃描、間隔激勵技術，隔行交替掃描，減少橫向交叉激勵而引起的偽交替掃描，減少橫向交叉激勵而引起的偽影。影。25262728表面線圈可增加信噪比表面線圈可增加信噪比，減少遠離臟器運動偽影及，減少遠離臟器運動偽影及其它偽影。觀察野較小，且影像不均勻，其它偽影。觀察野較小，且影像不均勻，距表面線距表面線圈近處的信號強，遠處信號弱；圈近處的信號強，遠處信號弱；體線圈的影像信號強度均勻，觀察野大，

14、增加深部體線圈的影像信號強度均勻，觀察野大，增加深部組織的信噪比。而表面組織信噪比降低，血流產生組織的信噪比。而表面組織信噪比降低，血流產生偽影嚴重，極易於產生其它偽影。偽影嚴重，極易於產生其它偽影。接收線圈接收線圈29(三三)運動偽影運動偽影1 1、生理性運動偽影、生理性運動偽影 生理運動如心臟大血管搏動、呼吸運動、血流以生理運動如心臟大血管搏動、呼吸運動、血流以及腦脊液波動等引起的偽影成為降低圖像品質最常及腦脊液波動等引起的偽影成為降低圖像品質最常見的原因。見的原因。（1）採用心電門控技術，在心動週期同一預定）採用心電門控技術，在心動週期同一預定點上採集成像，可減少心臟和大血管搏動偽影。點

15、上採集成像，可減少心臟和大血管搏動偽影。控制生理性運動偽影措施：控制生理性運動偽影措施：301.心電門控技術心電門控技術31323334（2）採用呼吸門控技術，調整相位編碼與運動週期同）採用呼吸門控技術，調整相位編碼與運動週期同 步，消除呼吸運動偽影；步，消除呼吸運動偽影；（3）縮短檢查時間，如選梯度回波成像、減少信號采）縮短檢查時間，如選梯度回波成像、減少信號采 集次數或改變矩陣等；集次數或改變矩陣等；（4）用預飽和技術，去除呼吸時腹壁運動引起的偽影；）用預飽和技術，去除呼吸時腹壁運動引起的偽影；（5）屏氣，減少呼吸運動；）屏氣，減少呼吸運動；（6）腹帶加壓，以限制呼吸幅度。）腹帶加壓，以限

16、制呼吸幅度。35363738392、自主性運動偽影、自主性運動偽影 人體自主運動吞咽、眼球轉動等，可在圖像上人體自主運動吞咽、眼球轉動等，可在圖像上產生各種不同形狀的偽影，造成圖像模糊、品質產生各種不同形狀的偽影，造成圖像模糊、品質下降。下降。（1）改變掃描參數，儘量縮短掃描時間，減少改變掃描參數，儘量縮短掃描時間，減少產生偽影的幾率，如梯度回波技術的應用、減少信產生偽影的幾率，如梯度回波技術的應用、減少信號採集次數、減少矩陣等；號採集次數、減少矩陣等；控制自主性運動偽影的措施：控制自主性運動偽影的措施：40（2）儘量使病人體位舒適，可用海綿塊或帶）儘量使病人體位舒適，可用海綿塊或帶 子進行固

17、定；子進行固定；（3）檢查前向病人介紹檢查過程，解釋可能）檢查前向病人介紹檢查過程，解釋可能 遇到的情況，如磁體內的噪音；遇到的情況，如磁體內的噪音；（4）對躁動病人，必要時給予鎮靜劑或使用）對躁動病人，必要時給予鎮靜劑或使用 EPI技術。技術。4142(四四)金屬異物偽影金屬異物偽影金屬物體在磁體中會產生渦流，局部形成強磁場干擾主金屬物體在磁體中會產生渦流，局部形成強磁場干擾主磁場的均勻性磁場的均勻性，使周圍旋進的質子很快喪失相位，而在，使周圍旋進的質子很快喪失相位，而在金屬體周圍出現一圈低信號金屬體周圍出現一圈低信號“盲區盲區”或圖像出現空間錯或圖像出現空間錯位而變形失真。位而變形失真。病

18、人體內或體表的金屬異物不能帶入磁體有兩種原因：病人體內或體表的金屬異物不能帶入磁體有兩種原因：可使圖像產生金屬異物偽影，影響診斷；可使圖像產生金屬異物偽影，影響診斷；對病人有一種潛在的危險。例如外科手術夾可能因磁對病人有一種潛在的危險。例如外科手術夾可能因磁體磁性吸引脫落造成出血，剪刀、刀片等銳利物飛向磁體磁性吸引脫落造成出血，剪刀、刀片等銳利物飛向磁體時刺傷病人。體時刺傷病人。4344金屬異物金屬異物彈片彈片45金屬硬幣金屬硬幣46二、二、改善圖像品質的措施改善圖像品質的措施1、設備偽影、設備偽影 是指機器設備所產生的偽影。它包括機器主磁場強是指機器設備所產生的偽影。它包括機器主磁場強度、磁

19、場均勻度、軟體品質、電子元件、電子線路以度、磁場均勻度、軟體品質、電子元件、電子線路以及機器的附屬設備等所產生的偽影。設備偽影主要取及機器的附屬設備等所產生的偽影。設備偽影主要取決於生產廠家設計生產的產品品質，某些人為因素如決於生產廠家設計生產的產品品質，某些人為因素如機器設備的安裝、調試以及掃描參數的選擇，相互匹機器設備的安裝、調試以及掃描參數的選擇，相互匹配不當也可出現偽影。配不當也可出現偽影。47電子雜訊電子雜訊48DWIFSET2492、化學位移偽影、化學位移偽影 是指是指脂肪與水的進動頻率存在差異脂肪與水的進動頻率存在差異，此為化學位，此為化學位移，在圖像上表現為脂肪與水的介面上出現

20、黑色和移，在圖像上表現為脂肪與水的介面上出現黑色和白色條狀或月牙狀陰影，尤其在腎臟與腎周脂肪囊白色條狀或月牙狀陰影，尤其在腎臟與腎周脂肪囊交界區表現突出。化學位移偽影僅發生在頻率編碼交界區表現突出。化學位移偽影僅發生在頻率編碼方向上，嚴重程度與主磁場場強成正比方向上，嚴重程度與主磁場場強成正比50化學位移偽影化學位移偽影脂肪和水分子內氫原子共振頻率不脂肪和水分子內氫原子共振頻率不同同,兩者相差約兩者相差約3.5 ppm，其信號被電腦記錄在不同，其信號被電腦記錄在不同位置上。造成脂肪和水在圖像上沿位置上。造成脂肪和水在圖像上沿頻率編碼方向頻率編碼方向移移位，出現化學位移偽影。位，出現化學位移偽影

21、。脂肪信號在圖像的位置與水比較有輕度移位；脂肪信號在圖像的位置與水比較有輕度移位；水位於脂肪一側交界面為亮線偽影。水位於脂肪一側交界面為亮線偽影。水位於脂肪另一側表現為黑線偽影。水位於脂肪另一側表現為黑線偽影。化學位移化學位移（chemical shift）51RBW SNR RBW SNR 化學位移化學位移 TE TE 運動偽影運動偽影 化學位移化學位移 脂肪和水中包含質子的脂肪和水中包含質子的頻率差別。頻率差別。HH2 20 0FatFat(+)(-)approx.220 Hz(1.5 T)approx.143 Hz(1.0 T)approx.74 Hz (0.5T)approx.35 H

22、z (0.2T)0-5ppm525354 頻寬越窄，圖元移動距離越大。增加接收頻寬，頻寬越窄，圖元移動距離越大。增加接收頻寬，縮小縮小FOVFOV，可減輕化學位移偽影。，可減輕化學位移偽影。預飽和技術應用，使脂肪或水中的質子被預飽和預飽和技術應用，使脂肪或水中的質子被預飽和 ，不再產生信號。，不再產生信號。通過變換頻率和相位編碼方向，加以控制。通過變換頻率和相位編碼方向，加以控制。選用抑水和抑脂脈衝序列，去掉化學位移偽影的選用抑水和抑脂脈衝序列，去掉化學位移偽影的 產生源。產生源。選擇適當的選擇適當的TE TE 值，儘量調整值，儘量調整GREGRE序列中脂肪和水序列中脂肪和水 同相位。同相位。

23、控制化學位移偽影的措施有：控制化學位移偽影的措施有：553、卷褶偽影、卷褶偽影 是被檢查解剖部位的大小超出了視野範圍時，是被檢查解剖部位的大小超出了視野範圍時，視野範圍以外部分的解剖部位的影像移位元或卷視野範圍以外部分的解剖部位的影像移位元或卷褶到褶到FOV內的另一端。相位編碼方向不同，卷褶內的另一端。相位編碼方向不同，卷褶偽影的位置也不同。偽影的位置也不同。加大加大FOV，卷褶多發生於邊緣，對中間部分的，卷褶多發生於邊緣，對中間部分的 興趣區影響不大。興趣區影響不大。將相位編碼方向設置在被檢部位的最小直徑上將相位編碼方向設置在被檢部位的最小直徑上。控制卷褶偽影的措施有：控制卷褶偽影的措施有：

24、564、截斷偽影、截斷偽影 系因數據採樣不足所致。在圖像中高、低信號差別系因數據採樣不足所致。在圖像中高、低信號差別大的交界區信號強度失准。在頸椎矢狀位大的交界區信號強度失准。在頸椎矢狀位 T1WI上上這種偽影比較常見，表現為頸髓內出現低信號線影這種偽影比較常見，表現為頸髓內出現低信號線影。其它部位如顱骨與腦交界區、脂肪與肌肉交界區。其它部位如顱骨與腦交界區、脂肪與肌肉交界區也可出現這種偽影。也可出現這種偽影。截斷偽影僅發生在相位編碼方截斷偽影僅發生在相位編碼方向上。向上。加大採集矩陣；加大採集矩陣；減小減小FOV；過濾原始資料；過濾原始資料；變換相位和頻率編碼方向；變換相位和頻率編碼方向；改

25、變圖像重建的方法改變圖像重建的方法控制截斷偽影的措施：控制截斷偽影的措施：575、部分容積效應、部分容積效應 當選擇的掃描層面較厚或病變較小，又騎跨於掃描層當選擇的掃描層面較厚或病變較小，又騎跨於掃描層切層之間，周圍高信號組織掩蓋小的病變或出現假影切層之間，周圍高信號組織掩蓋小的病變或出現假影，這種現象稱為部分容積效應。，這種現象稱為部分容積效應。控制部分容積效應的措施：控制部分容積效應的措施：選用薄層掃描；選用薄層掃描；改變選層位置，一般選成像面與交界面垂直；改變選層位置，一般選成像面與交界面垂直；減小減小FOV。58掃描層厚增加，信噪比增加。檢掃描層厚增加，信噪比增加。檢查部位擴大使部分容

26、積效應增加查部位擴大使部分容積效應增加，組織邊緣部分模糊不清造成空，組織邊緣部分模糊不清造成空間解析度下降。間解析度下降。梯度回波磁敏感性偽影增加。梯度回波磁敏感性偽影增加。59答題技巧答題技巧五選一五選一問題方式：問題方式：正問法正問法如如:對對 XXXX 正確的正確的描述描述是是 反問反問法法如如:有關有關XXXX描述中，描述中，錯誤的錯誤的是是,不正確不正確的的是是是是 60A2A2型型題題患者行核醫學骨掃描發現患者行核醫學骨掃描發現L3血運豐富血運豐富,做腰椎矢狀做腰椎矢狀掃描時，為減少成像時間，相位編碼方向應放在掃描時，為減少成像時間，相位編碼方向應放在:A.上下向上下向B.前後向前

27、後向C.左右向左右向D.斜後向斜後向E.最大徑線方向最大徑線方向正確答案：正確答案：B增加臨床內容增加臨床內容去選擇去選擇:61A2A2型型題題增加臨床內容增加臨床內容去選擇去選擇,如如:某患者肝部不適某患者肝部不適,臨床檢驗血脂高臨床檢驗血脂高,超聲顯示肝回聲超聲顯示肝回聲不均勻不均勻,臨床診斷擬排除脂肪肝臨床診斷擬排除脂肪肝?MR行肝臟掃描最佳鑒別診斷序列應選擇行肝臟掃描最佳鑒別診斷序列應選擇:1)T1FLAIR2)T2FLAIR3)FSET24)in phase,out of phase5)DWI62A3A3型型題題在前面題後增加選擇內容在前面題後增加選擇內容,如如:選擇（）選擇（）該選擇用的是哪種脈衝序列？該選擇用的是哪種脈衝序列？1)平面回波平面回波2)自旋回波自旋回波3)快速梯度回波快速梯度回波4)翻轉恢復脈衝序列翻轉恢復脈衝序列5)快速自旋回波快速自旋回波63