2023年MRI常见伪影简介（教学课件）.ppt

MRIMRI常见伪影常见伪影 -从应用角度看伪影 2/GE Title or job number/2023/1/7 关于伪影关于伪影 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的物理原理和根本硬件构造有所了解。3/GE Title or job number/2023/1/7 MR MR 伪影原因伪影原因 图像处理相关的伪影 硬件相关的伪影 患者相关的伪影 PSD 软件 环境相关的伪影 静磁场不均匀磁体 射频不均匀线圈、射频部件 非线性梯度,梯度场不均匀(梯度部件)患者运动 生理性的运动 血流、脑脊液搏动 金属植入物 化装材料 解剖相关的伪影:化学位移伪影、磁敏感性伪影 射频泄漏/干扰 运动的金属 突然的温度改变 操作相关的伪影操作相关的伪影 4/GE Title or job number/2023/1/7 MR MR 伪影伪影 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 局部容积 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 5/GE Title or job number/2023/1/7 日常应用常见伪影类型日常应用常见伪影类型 频率频率 相位相位 空间信号的振幅改变 卷褶伪影 化学位移伪影 局部容积效应 截断伪影 鬼影 运动伪影 交叉伪影 金属伪影 磁敏感性伪影 ASSET伪影 Annefact伪影 灯心绒伪影 细线伪影 线圈信号不均匀 拉链伪影 电解质效应 原因：原因：机器不能识别带宽机器不能识别带宽以外的频率。任何超出范以外的频率。任何超出范围外的频率将同带宽内的围外的频率将同带宽内的一个频率相一个频率相“混叠。混叠。卷褶伪影卷褶伪影 身体 左手臂 右手臂 左手臂 信号混叠 fmax fmax 超过fmax的频率混叠到较低频率 图像处理伪影图像处理伪影 伪影特点：伪影特点：频率、相位方向均可出现，视野一侧FOV以外的信号叠加在另一侧的FOV内 3D也可出现在层面选择方向。最后一层可叠加到第一层。卷褶伪影卷褶伪影 解决方法：解决方法：加大加大FOVFOV NPWNPW 饱和脉冲饱和脉冲 3D3D舍弃开始与最后几个层舍弃开始与最后几个层面面 图像处理伪影图像处理伪影 化学位移伪影化学位移伪影 原因：原因：不同分子中氢质子不同分子中氢质子以稍有不同的频率进动。以稍有不同的频率进动。在梯度场内，这些氢质子在梯度场内，这些氢质子的位置将会被错误记录。的位置将会被错误记录。水内的质子相对向更水内的质子相对向更高频率编码方向运动，而高频率编码方向运动，而脂肪那么相反。脂肪那么相反。位移导致在较低频率发生位移导致在较低频率发生重叠，而较高频率处信号重叠，而较高频率处信号衰减。衰减。暗 亮 脂肪 Gx Gx 图像处理伪影图像处理伪影 化学位移伪影化学位移伪影 伪影特点：伪影特点：出现在频率编出现在频率编码方向上常规码方向上常规FSEFSE序列或序列或梯度回波。在较低频率梯度回波。在较低频率的方向出现一条亮带，而的方向出现一条亮带，而较高频率的方向出现一条较高频率的方向出现一条暗带。暗带。解决方法：解决方法：升高带宽升高带宽 降低空间分辨率降低空间分辨率NxNx 脂肪抑制脂肪抑制 长长TETE 图像处理伪影图像处理伪影 II型化学位移伪影-反相位 暗 亮 脂肪 Gx Gx 伪影特点：伪影特点：出现在频率编出现在频率编码方向上常规码方向上常规FSEFSE序列或序列或梯度回波。在较低频率梯度回波。在较低频率的方向出现一条亮带，而的方向出现一条亮带，而较高频率的方向出现一条较高频率的方向出现一条暗带。暗带。解决方法：解决方法：升高带宽升高带宽 降低空间分辨率降低空间分辨率NxNx 脂肪抑制脂肪抑制 长长TETE 化学位移伪影化学位移伪影 图像处理伪影图像处理伪影 原因：原因：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。截断伪影截断伪影 F.T.F.T.t t w 图像处理伪影图像处理伪影 伪影特点：伪影特点：相位方向更常相位方向更常见，在高比照度界面颅骨见，在高比照度界面颅骨/脑、脊髓脑、脊髓/CSF/CSF、半月板、半月板/液液体等形成交替的亮带和暗体等形成交替的亮带和暗带。带。截断伪影截断伪影 解决方法：解决方法：增加采样时间减小带宽增加采样时间减小带宽以减小波纹以减小波纹 降低像素大小增加降低像素大小增加NpNp或或减小减小FOVFOV T2 FRFSE Propeller T2 图像处理伪影图像处理伪影 原因：由于像素过大，导致原因：由于像素过大，导致像素内信号平均，使一个体像素内信号平均，使一个体素内混合多种组织比照，分素内混合多种组织比照，分辨率降低。辨率降低。局部容积伪影局部容积伪影 3 mm slice 10 mm slice 层厚增加，分辨率降低.伪影特点：伪影特点：同一像素中显示多种组织，易对临床诊断造成混淆 解决方法：解决方法：降低层厚降低层厚 图像处理伪影图像处理伪影 原因：原因：回波中心偏移、持续相位编码偏移，或回波幅度不稳定。往往可由于系统不稳定或患者运动所致。鬼影鬼影Ghost 伪影特点：伪影特点：往往出现在相位编码方向。由于患者运动的伪影只出现在运动的部位，而系统原因的伪影可在整个FOV中出现伪影。解决方法：解决方法：病人制动病人制动 请工程师帮助检修。请工程师帮助检修。图像处理伪影图像处理伪影 原因：原因：回波中心偏移、持续相位编码偏移，或回波幅度不稳定。往往可由于系统不稳定或患者运动所致。鬼影鬼影Ghost 伪影特点：伪影特点：往往出现在相位编码方向。由于患者运动的伪影只出现在运动的部位，而系统原因的伪影可在整个FOV中出现伪影。解决方法：解决方法：病人制动病人制动 请工程师帮助检修。请工程师帮助检修。图像处理伪影图像处理伪影 Normal Phantom Image Ghosting example.原因：由于病人自主或不原因：由于病人自主或不自主运动随机性的或自主运动随机性的或者血管的搏动性流动周期者血管的搏动性流动周期性的而造成的。性的而造成的。频率编码方向采集信号的采频率编码方向采集信号的采样时间明显短于一次相位编样时间明显短于一次相位编码的时间。伪影常出现码的时间。伪影常出现在相位方向在相位方向 运动伪影运动伪影 病人相关伪影病人相关伪影 KxFrequenc Ky Phase 伪影特点：伪影特点：周期性运动：伪影出现在相周期性运动：伪影出现在相位方向，等距地出现。伪影位方向，等距地出现。伪影信号可高可低，取决于搏动信号可高可低，取决于搏动结构相位相对于背景相位的结构相位相对于背景相位的关系同相位那么亮，反相关系同相位那么亮，反相位那么暗。位那么暗。运动伪影运动伪影 解决方法：解决方法：空间预置饱和空间预置饱和 增大增大TRTR，NpNp或或NexNex SPFSPF 心电心电/呼吸门控呼吸门控 病人相关伪影病人相关伪影 伪影特点：伪影特点：随机运动：图像较模糊，也可能在相位编码方向得到很多平行条带。运动伪影运动伪影 解决方法：解决方法：患者制动、镇静、止痛患者制动、镇静、止痛 呼吸补偿呼吸补偿/6/6-542542低张低张 更快速的扫描序列更快速的扫描序列 PropellerPropeller序列序列 病人相关伪影病人相关伪影 Propeller T2 T2 FRFSE 伪影特点：伪影特点：血液/脑脊液流动效应：病灶有时候类似一个病变 运动伪影运动伪影 解决方法：解决方法：流动补偿流动补偿 病人相关伪影病人相关伪影 CSF 原因：原因：铁磁性物质具有很大的磁化率，可能导致明显的磁场变形。金属伪影金属伪影 病人相关伪影病人相关伪影 FSE 90 180 90 FID Echo1 180 180 Echo2 Echo3 RF Gs S Gp Gr 原因：原因：铁磁性物质具有很大的磁化率，可能导致明显的磁场变形。金属伪影金属伪影 病人相关伪影病人相关伪影 GRE RF Gs S Gp Gr TE TR FID Echo 原因：原因：铁磁性物质具有很大的磁化率，可能导致明显的磁场变形。不同的序列，金属伪影大小不同。FSE GRE EPI 金属伪影金属伪影 病人相关伪影病人相关伪影 EPI 伪影特点：图像变形。或明伪影特点：图像变形。或明显异常高显异常高/低低/混杂信号混杂信号 在不同层面上伪影位置往往在不同层面上伪影位置往往改变改变“会走动的伪影会走动的伪影 金属伪影金属伪影 病人相关伪影病人相关伪影 解决方法：解决方法：去掉病人身上或磁体洞内去掉病人身上或磁体洞内的金属物品的金属物品 尽量使用尽量使用FSEFSE序列！序列！原因：原因：不同磁化率物质的交界面，磁化率不同会导致局部磁场环境的变形，造成自旋失相位，产生信号损失或错误描述。磁敏感性伪影磁敏感性伪影 病人相关伪影病人相关伪影 解决方法：解决方法：扫描时尽量避开这些部位扫描时尽量避开这些部位 增加层厚、层间隔增加层厚、层间隔 减小人为的磁化界面减小人为的磁化界面 FiestaFiesta序列的序列的bindingbinding伪影伪影，可加局部匀场，可加局部匀场 Conventional DWI 伪影特点：在组织伪影特点：在组织/空气和空气和组织组织/脂肪界面包括副鼻脂肪界面包括副鼻窦、颅底、蝶鞍等部位出窦、颅底、蝶鞍等部位出现异常信号。现异常信号。PROPELLER DWI 原因：原因：层面内组织受到其它层面/额外的射频脉冲激发，提前饱和，不能产生信号。往往在斜位定位时出现。有时预置饱和也可能带来同样的伪影！交叉伪影交叉伪影 操作相关伪影操作相关伪影 原因：原因：层面内组织受到其它层面/额外的射频脉冲激发，提前饱和，不能产生信号。往往在斜位定位时出现。有时预置饱和也可能带来同样的伪影！交叉伪影交叉伪影 操作相关伪影操作相关伪影 伪影特点：交叉部位或伪影特点：交叉部位或有饱和脉冲的部位低信有饱和脉冲的部位低信号或信噪比非常低。号或信噪比非常低。交叉伪影交叉伪影 操作相关伪影操作相关伪影 解决方法：解决方法：定位时注意层面交叉让开定位时注意层面交叉让开要观察的部位要观察的部位 FOVFOV内预置饱和注意手动调内预置饱和注意手动调整位置，让开要观察的整位置，让开要观察的部位。部位。原因：原因：ASSET 采集K空间时，在相位方向上隔行采集。每一个线圈单元采集一半的相位方向的信息，存在明显的相位卷褶，需要利用线圈敏感性数据重建图像并去掉卷褶。calibration的信息与采集的信息不匹配将导致伪影出现。ASSET伪影伪影 操作相关伪影操作相关伪影 2DFFT/coil 线圈敏感范围图线圈敏感范围图 卷褶的图像卷褶的图像 无卷褶图像无卷褶图像 C O I L 1 C O I L 3 C O I L 2 C O I L 4 ASSET处理处理 原因：原因：ASSET 采集K空间时，在相位方向上隔行采集。每一个线圈单元采集一半的相位方向的信息，存在明显的相位卷褶，需要利用线圈敏感性数据重建图像并去掉卷褶。calibration的信息与采集的信息不匹配将导致伪影出现。ASSET伪影伪影 操作相关伪影操作相关伪影 腹部典型的calibration定位：40-48mm 轴位 Calibration扫描的低分辨率图像 1.FOV 太小太小 2.Calibration定位偏中心定位偏中心 3.Calibration扫描范围太小扫描范围太小 4.线圈摆放不正确线圈摆放不正确 5.线圈损坏线圈损坏 6.Cal/Scan 屏气方式不一致屏气方式不一致 FOVFOV过小过小 伪影特点：类似卷褶伪影伪影特点：类似卷褶伪影，但多出现在图像中心。，但多出现在图