MR成像质量控制

磁共振成像质量控制MR图像质量磁共振图像质量的评价指标1.信噪比2.分辨率3.对比度MR图像质量信噪比（SNR）：•图像中的有用信号与背景噪声的强度之比信噪比=信号值/噪声值•信噪比越大越好，图像会更清晰，没有颗粒噪声•提高信号值、降低噪声值可提高SNR•噪声来源于磁体内的被检组织和系统的背景噪声，噪声来自整个成像对象；信号来自所选层面MR图像质量信噪比==k×质子密度×体素体积×磁化量×(激发次数)1/2BandNNNFOVNFOVThkKNSpexpyfx×=/K为常数，取决于组织特性主磁场强度、线圈、TR、TE等Thk为层厚；FOVx和FOVy为X和Y方向上的视野大小；Nf为频率编码数；Np为相位编码数；Nex为采集次数；Band为采集信号带宽MR图像质量影响SNR的因素：－被检组织特性（质子密度高、短T1、长T2）－主磁场场强－TR－TE－翻转角－采集次数(NEX)－FOV－矩阵－层厚－接收带宽－线圈类型MR图像质量MR图像质量•对比度(contrast)：－对比度是指组织之间信号强度的相对差异C=(S1–S2)/(S1+S2)－对比度越大，图像的层次感越好，病变越明显•对比噪声比(CNR)：CNR=(S1–S2)/噪声值＝SNR(A)－SNR(B)MR图像质量影响对比度的因素：－选用的序列－TR－TE－TI－翻转角－对比剂的使用MR图像质量对比度MR图像质量空间分辨率：能够分辨的邻接物体的空间最小距离－空间分辨率为体素的大小Z方向上的分辨率=层厚X方向上的分辨率FOVx/Nf(频率编码数)；Y方向上的分辨率FOVy/Np(相位编码数)－分辨力越高，物体的细节越清楚MR图像质量影响空间分辨率的因素：－FOV－矩阵－层厚成像参数的选择•理想成像：高SNR、高CNR、高空间分辨率、短扫描时间（SNR是最重要的因素）•一种序列参数的改善会伴有其它参数的损失：空间分辨力与图像信噪比是互相矛盾的（例如NEX对于SNR和扫描时间，层厚对于SNR和空间分辨率）•有些参数受设备性能的限制（例如最小TE、最小层厚）成像参数的选择序列可控制的参数－TR－TE－翻转角－采集次数(NEX)－FOV－相位编码数－频率编码数－矩阵－层方向－层数－层厚－层位置－层间隔－接收带宽－回波数－线圈类型成像参数的选择TR延长造成：(1)信噪比增加(2)T1加权成分减少（对于T1WI是缺点，对于PDWI和T2WI是优点）(3)可扫描层数增加(4)扫描时间延长(5)特异吸收率（SAR）降低TR缩短造成：(1)信噪比降低(2)T1成分增加(3)可扫描层数减少(4)扫描时间缩短(5)SAR增加1.TR的影响（从SNR、对比、分辨率、时间等考虑）成像参数的选择TE延长造成：(1)信噪比降低(2)最小接收频带缩小(3)T2成分增加(4)最小层厚减少(5)最小视野减少(6)扫描层数减少2.TE的影响TE缩短造成：(1)信噪比增高(2)最小接收频带加大(3)T2成分减少(4)最小层厚加大(5)最小视野加大(6)扫描层数增加成像参数的选择3.翻转角的影响加大翻转角造成：(1)信噪比增加(2)在GRE序列中，主要成T1加权效应(3)特异吸收率增加减少翻转角造成：(1)信噪比降低(2)在GRE序列中，主要成T2*加权效应(3)特异吸收率减少成像参数的选择增加视野造成：(1)信噪比增加(2)最小接收频带缩小(3)最小TE缩短(4)空间分辨率下降(5)所观察的区域增大(6)产生卷折伪影的机会减少4.视野的影响减少视野造成：(1)信噪比下降(2)最小接收频带加宽(3)最小TE延长(4)空间分辨率增加(5)所观察的区域减小(6)产生卷折伪影的机会增加成像参数的选择增加矩阵造成：(1)信噪比下降(2)在固定的视野下，空间分辨率增加(3)相位方向的矩阵增加，扫描时间延长降低矩阵造成：(1)信噪比增加(2)在固定的视野下，空间分辨率降低(3)相位方向的矩阵增加，扫描时间缩短5.矩阵的影响成像参数的选择增加层厚造成：(1)信噪比增加(2)空间分辨率减小(3)相同扫描层面时扫描范围加大(4)部分容积效应增加(5)相同扫描层面数时特异吸收率加大6.层厚的影响减少层厚造成：(1)信噪比减小(2)空间分辨率增加(3)相同扫描层面时扫描范围加大减小(4)部分容积效应增加(5)相同扫描层面数时特异吸收率减小成像参数的选择体素大小决定于视野矩阵层厚成像参数的选择7.采集次数的影响增加采集次数造成：(1)信噪比增加(2)扫描时间延长减少采集次数造成：(1)信噪比下降(2)扫描时间缩短接收频带加宽造成：(1)信噪比降低(2)最小TE缩短(3)最小视野变小(4)最薄层厚变小(5)化学位移伪影减轻成像参数的选择8.接收频带（bandwidth）的影响接收频带缩窄造成：(1)信噪比增加(2)最小TE延长(3)最小视野加大(4)最薄层厚变厚(5)化学位移伪影加重成像参数的选择9.层间距的影响MR伪影及补偿技术MR伪影及补偿技术1.运动伪影（1）图像表现：相位编码方向上的鬼影、条状影或模糊影MR伪影及补偿技术1.运动伪影（2）产生原因：•生理运动自主运动•相位错位：相位编码与数据读出之间有一段延迟时间MR伪影及补偿技术1.运动伪影（3）补偿技术：•心电补偿和心电门控•呼吸补偿和呼吸门控•预饱和技术•抑制产生运动的组织信号•提高采集次数•对自主运动可用带子或垫子等固定•改变相位编码方向：只能改变伪影的方向MR伪影及补偿技术MR伪影及补偿技术MR伪影及补偿技术2.包裹伪影（wrap-aroundartifact)（1）图像表现：FOV以外的物体影像翻转后重叠于FOV内的另一端见于相位编码方向（2）产生原因：FOV小于解剖MR伪影及补偿技术MR伪影及补偿技术2.包裹伪影（3）补偿技术：•扩大FOV•在相位编码方向过采样（oversample)•解剖部位最小直径方向置于相位编码方向•使用饱和带抑制不重要区域MR伪影及补偿技术3.化学位移伪影（1）产生原因：由于水质子共振频率高于脂肪质子共振频率3.5ppm(1.5T相当于220Hz)，同一体素内的脂肪与水的信号位置彼此分离MR伪影及补偿技术（2）图像表现：表现为脂肪与水的界面上出现黑色或白色带状影发生在频率编码方向MR伪影及补偿技术（3）补偿技术：•增加接收带宽•缩小FOV•预饱和技术：使脂肪或水的信号被预饱和，不再产生信号•改变频率编码方向MR伪影及补偿技术4.磁敏感伪影（1）产生原因：由于不同组织磁化率的差异，导致其进动频率及相位的差异（2）图像表现：因失相位效应而出现的信号缺失或高、低信号环影MR伪影及补偿技术MR伪影及补偿技术（3）补偿技术：•避免病人携带金属物进入扫描间•用SE序列代替GRE序列•使用较短的TE•增加接收带宽MR伪影及补偿技术5.截断伪影（1）产生原因：数据采样不足引起傅立叶变换受限（2）图像表现：在高、低信号强度差别大的组织交界区信号强度失准，出现线状影（3）补偿技术：增大采集矩阵或减小FOVMR伪影及补偿技术6.交叉激励（1）产生原因：RF脉冲波形不是方形（2）图像表现：饱和效应影响了信号强度和图像对比（3）补偿技术：采用一定的层间距（10％左右）层面激励顺序交替进行