磁共振成像的偽影分析及其解決對(duì)策探析

夏豐光，李論雄（通訊作者）

（華南師范大學(xué)腦成像中心 廣東 廣州 510631）

近年，磁共振成像技術(shù)以高分辨率、特異度高、敏感度高、無(wú)骨性偽影、多角度掃描等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于臨床檢查。但受諸多因素影響，如環(huán)境因素、與硬件相關(guān)的磁場(chǎng)不均勻、數(shù)據(jù)處理軟件等，易造成偽影現(xiàn)象，使得圖像質(zhì)量下降或出現(xiàn)假病灶，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)誤診或漏診[1]。因此，分析磁共振成像產(chǎn)生偽影的原因，并提出有效的解決對(duì)策，對(duì)提高圖像質(zhì)量及臨床診斷水平有重要意義。

1 金屬異物偽影

金屬異物偽影現(xiàn)象在磁共振成像掃描中非常常見(jiàn)，主要表現(xiàn)為由于金屬物對(duì)磁場(chǎng)的干擾性，特別是鐵磁制品，導(dǎo)致局部磁場(chǎng)明顯增強(qiáng)，金屬所在部位組織信號(hào)丟失，周圍組織旋轉(zhuǎn)的質(zhì)子減少，使得周圍解剖結(jié)構(gòu)顯示不清晰，最終所得結(jié)果就是圖像失真，不利于臨床疾病的診斷[2]。針對(duì)金屬異物偽影的產(chǎn)生，應(yīng)做好預(yù)防，檢查前嚴(yán)格禁止患者將金屬物帶入診斷室。金屬物進(jìn)入診斷室，不僅影響圖像質(zhì)量，同時(shí)也可能對(duì)患者及檢查者造成安全威脅。

2 卷褶偽影

卷褶偽影常出現(xiàn)在相位編碼方向上，是指掃描視野外的組織信號(hào)重疊于對(duì)側(cè)正常圖像上。此類現(xiàn)象多表現(xiàn)為被檢查部位的大小超出了掃描視野范圍；同時(shí)，數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，因其間斷性的特點(diǎn)，在相位編碼上計(jì)算機(jī)可能將掃描視野外的組織信號(hào)誤認(rèn)為是視野內(nèi)的組織信號(hào)，從而出現(xiàn)卷褶偽影[3]。因此，在處理卷褶偽影方面，可將被檢查部位的最小直徑置于相應(yīng)編碼方向上，或者增加掃描視野，使其大于被檢查部位，便可獲得高質(zhì)量的圖像。

3 運(yùn)動(dòng)偽影

磁共振掃描成像中，常因人體生理性及自主性的運(yùn)動(dòng)，在相位編碼上會(huì)出現(xiàn)各種不同形狀的偽影。例如患者檢查時(shí)患者因心臟跳動(dòng)、血液流動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)等引起的生理性運(yùn)動(dòng)偽影，多表現(xiàn)為上述生理運(yùn)動(dòng)的頻率與相位編碼的頻率保持一致，在傅里葉變換的情況下，重疊的信號(hào)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)生空間錯(cuò)位。同時(shí)檢查過(guò)程中，患者行頭部檢查時(shí)的躁動(dòng)及眼球轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，或頸部檢查時(shí)的吞咽動(dòng)作等引起的自主運(yùn)動(dòng)偽影，均會(huì)造成圖像模糊，其模糊程度主要取決于運(yùn)動(dòng)幅度、運(yùn)動(dòng)頻率及重復(fù)時(shí)間。

運(yùn)動(dòng)偽影在磁共振成像中非常常見(jiàn)，為有效避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，最有效的辦法是盡可能縮短掃描時(shí)間。檢查前，檢查需提前告知患者檢查可能所需時(shí)間以及檢查過(guò)程中需注意的相關(guān)事項(xiàng)，避免患者因吞咽、身體抽動(dòng)等自主性運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致檢查部位移位而出現(xiàn)偽影現(xiàn)象；對(duì)依從性較差或情緒躁動(dòng)的患者，可適當(dāng)給予一定的鎮(zhèn)靜藥物后，再進(jìn)入診斷室掃描。近年，快速掃描技術(shù)的應(yīng)用，如FFE序列、快速自旋回波序列，不僅可減少掃描時(shí)間，也可減少生理性運(yùn)動(dòng)造成的偽影[4]。

4 截?cái)鄠斡?/h2>

截?cái)鄠斡笆侵冈趫D像重建過(guò)程中產(chǎn)生的，在頻率編碼方向上信號(hào)突變時(shí)產(chǎn)生的環(huán)形黑白條形，通常出現(xiàn)在兩種環(huán)境差異較大的界面上，如脂肪與肌肉組織、顱骨與腦表面等交接處產(chǎn)生的信號(hào)震蕩。此類偽影多出現(xiàn)在空間分辨率較低的圖像上。為有效解決此類偽影，應(yīng)加大采集矩陣，增加空間分辨率。

5 化學(xué)位移偽影

化學(xué)位移偽影在腎臟及膀胱檢查中較為常見(jiàn)，主要體現(xiàn)在水與脂肪組織的界面上。分析磁共振成像的原理，主要是通過(guò)施加磁場(chǎng)強(qiáng)度，造成不同部位產(chǎn)生共振頻率的差異性，以此來(lái)反映人體組織的部位及解剖結(jié)構(gòu)。在磁共振成像掃描中，一般以水分子內(nèi)氫質(zhì)子的共振頻率為中心頻率，且高于脂肪組織的共振頻率。定位編碼時(shí)，重建重建后的脂肪信號(hào)會(huì)向梯度磁場(chǎng)較低的一側(cè)位移，使一部分信號(hào)重疊于另一部分信號(hào)，即化學(xué)位移效應(yīng)，從而引起影像失真[5]。

化學(xué)位移偽影容易識(shí)別，可通過(guò)改變相位和頻率編碼的方向來(lái)解決，使其跟水與脂肪組織的界面平行。增加頻率編碼的帶寬也可以解決此類問(wèn)題，但采取此種方式時(shí)，需注意圖像信噪比的調(diào)整。另外，化學(xué)位移偽影不是必須消除的，例如脊椎疾病患者行磁共振掃描時(shí)，可采用快速掃描技術(shù)（FFE序列）可增加化學(xué)位移偽影現(xiàn)象的發(fā)生。由于此偽影一般出現(xiàn)在椎間盤(pán)邊緣或椎體的脊部，從而使模糊的椎間盤(pán)、硬脊腔及神經(jīng)根顯示更清晰，與脊髓造影相似。近年，化學(xué)位移偽影在脊椎掃描中的診斷價(jià)值已引起臨床的高度重視與關(guān)注。

6 部分容積效應(yīng)偽影

和CT掃描模式一樣，像素是磁共振成像掃描的基本單位。診斷掃描中，除注重像素的計(jì)算外，體素也是非常重要的，即在獲得每一個(gè)像素的基礎(chǔ)上再加上層厚，則被定義為體素。通過(guò)測(cè)量體素內(nèi)的平均信號(hào)強(qiáng)度，則可反映出一個(gè)像素的信號(hào)強(qiáng)弱程度。當(dāng)選擇病變較小的組織掃描，或掃描層面較厚時(shí)，周圍的信號(hào)組織易覆蓋較小的病灶，此類情況下就容易出現(xiàn)部分容積效應(yīng)偽影。針對(duì)此類偽影的消除，可改變選層位置或減薄層厚，增加空間分辨率來(lái)解決，這對(duì)微小病變的診斷顯得尤為重要。通過(guò)減少部分容積效應(yīng)偽影，有助于提高病變?cè)\斷率。

總的來(lái)說(shuō)，隨著磁共振成像技術(shù)的應(yīng)用，以操作簡(jiǎn)便、組織分辨率高、可重復(fù)操作等特點(diǎn)，在臨床檢查中體現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。但相比其他影像技術(shù)更為復(fù)雜，掃描序列多，使得偽影出現(xiàn)的幾率較大，常見(jiàn)的有運(yùn)動(dòng)偽影、金屬異物偽影、化學(xué)位移偽影等。因此，分析偽影的產(chǎn)生機(jī)制，并有效消除偽影，對(duì)提高其診斷率，以及輔助臨床醫(yī)生的疾病診斷有重要的意義。