ACR模體對MRI圖像均勻度及層厚的檢測價值分析

宋雙 申洪憲

（1濟南市人民醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理科 山東 濟南 271199）

（2濟南市人民醫(yī)院影像科 山東 濟南 271199）

隨著影像醫(yī)學(xué)的不斷進步，核磁共振（MRI）技術(shù)在臨床各類疾病診治中的應(yīng)用逐漸增多。MRI成像設(shè)備是目前臨床最先進的影像設(shè)備，具有全方位成像清晰、空間分辨率高、均勻性好的特點[1]。能夠準(zhǔn)確顯示病灶范圍、形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)、血流信號等信息，為疾病的診斷提供準(zhǔn)確的診斷依據(jù)，指導(dǎo)臨床治療方案的選擇。優(yōu)質(zhì)的MRI圖像、正確的性能參數(shù)對確保MRI相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，對MRI圖像參數(shù)進行檢測對可以評價成像質(zhì)量，提高診斷的準(zhǔn)確性。MRI設(shè)備質(zhì)量管理的一項重要內(nèi)容就是磁共振性能參數(shù)檢測，美國放射學(xué)會（ACR）研發(fā)的ACR模體，可以對MRI成像的層厚、信噪比、均勻性、空間分辨率等進行檢測，為MRI圖像質(zhì)量控制提供指導(dǎo)依據(jù)[2]。本文就ACR模體對MRI圖像層厚、均勻度的檢測價值進行探討，內(nèi)容如下。

1.資料與方法

1.1 檢測條件

環(huán)境條件：電壓：370-380V；濕度：50%～60%；溫度：22℃～24℃；檢驗材料為美國提供的MRI專用性能測試ACR模體，受檢設(shè)備為美國GE公司生產(chǎn)的GE Excite HD 1.5T磁共振儀，德國西門子公司生產(chǎn)的Siemens Skyra3.0T磁共振儀。

1.2 檢測方法

貯存過程中，模體的內(nèi)部檢測部件上容易產(chǎn)生氣泡，檢測前應(yīng)去除氣泡。將ACR模體水平放置于掃描床中的頭線圈，測試模體放于線圈中間，ACR模體前“NOSE”黑色交叉標(biāo)志線與定位線對準(zhǔn)，要求模體擺放與定位一致。除特殊情況，模體必須放置在磁體絕對中心處，靜止5分鐘后開始掃描。掃描序列為自旋回波序列，參數(shù)：TE20ms,矩陣為256×256，層厚5mm，層間距5mm，F(xiàn)OV25cm，TR500ms，接收帶寬20.48KHz，采集一次，不適用內(nèi)部校準(zhǔn)技術(shù)，從序列庫調(diào)出自旋回波序列、定位像掃描序列。模體掃描時先先行3平面定位像掃描，將獲取的3平面定位像對模體各橫斷面斷層掃描。ACR模體位于矢狀位上定軸位從最下端45楔形邊相交頂點至最上端45楔形邊相交頂點掃描，掃描11層，在第6層測量均勻性，第1層測量層厚。均勻度檢測主要有兩種方法，一種是將對比度調(diào)節(jié)至100%，并逐漸調(diào)低圖像亮度，圖像中最早出現(xiàn)的黑色區(qū)域為最低信號區(qū)。繼續(xù)調(diào)低圖像亮度，最后有亮度的區(qū)域為最高信號區(qū)。另一種是通過測量圖像80%模體面積像素信號的平均值的最小值及最大值計算均勻度。

2.結(jié)果

ACR模體檢測結(jié)果顯示，1.5T MRI圖像層厚為5.6mm，層厚偏差0.6mm，均勻度為93.1%；3.0T MRI圖像層厚為4.6mm，層厚偏差0.4mm，均勻度為96.2%；均滿足檢驗標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.討論

MRI掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響MRI圖像質(zhì)量的影響因素眾多，全面測試難度大。MRI性能參數(shù)檢測是MRI質(zhì)量管理工作的重要內(nèi)容，ACR、美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)會提出對MRI設(shè)備性能檢測要求，建立了相關(guān)檢測指標(biāo)，旨在通過圖像質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)檢測保證圖像質(zhì)量。圖像均勻性、層厚都是MRI系統(tǒng)掃描的重要參數(shù)，反映MRI對模體內(nèi)某區(qū)域再現(xiàn)能力，圖像均勻度用于比較不同區(qū)域信號強度差異，計算為公式為U(均勻性)=(1-Δ/S)×100%=[1-(Smax-Smin)/(Smax+Smin)]×100%，Smin為所測區(qū)域最小信號值，Smin為所測區(qū)域最大信號值。圖像均勻度計算值范圍為0～1，0表示均勻性差，1表示均勻性好[3]。頻線圈、渦流效應(yīng)、靜磁場、梯度脈沖、射頻場等因素都會影響圖像的均勻度，尤其是當(dāng)靜磁場均勻性不佳時，算法未適當(dāng)修正，就會導(dǎo)致均勻性差，使不同位置原子核共振頻率發(fā)生改變，造成圖像不均勻。渦流補償不足時就會產(chǎn)生偽影，降低信噪比、均勻度[4]。梯度脈沖對相位及頻率方向編碼、層面選擇有影響，校準(zhǔn)不精確時聚會產(chǎn)生偽影，降低均勻度。本文檢測結(jié)果顯示1.5T MRI圖像均勻度為93.1%，3.0T MRI圖像均勻度為96.2%，符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

層厚是MRI成像面在三維空間上的尺寸，反映掃描層面的厚度及對應(yīng)范圍的頻率帶寬。ACR模體在測量層厚時選擇在軸位圖像第一層掃描，調(diào)整、放大窗寬窗位使交叉斜面信號更清晰。在2個斜面監(jiān)測矩形ROI信號強度取其均值，取所測斜坡正中一半的信號設(shè)為窗位值，調(diào)節(jié)窗寬后測量上下斜坡長度L1、L2，得出層厚值。層厚計算公式為t=0.2×[（L頂×L底）/（L頂+L底）]，ACR要求MRI層厚5 mm的誤差應(yīng)低于0.7mm。本文中對兩臺MRI圖像檢測結(jié)果顯示1.5T MRI圖像層厚為5.6mm，層厚偏差0.6mm，3.0T MRI圖像層厚為4.6mm，層厚偏差0.4mm，符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)。層厚測量膜體有交差斜面型、階梯形、楔形等，將梯度場的結(jié)果，間接將梯度場選層結(jié)果在圖像上體現(xiàn)出來才能計算出層厚[5]。最大半高寬也能測定層厚，窗位、窗寬調(diào)節(jié)好能直接測量層厚。梯度場均勻性、選層脈沖、射頻場均勻性影響層厚，選層脈沖與Z方向梯度場一起共同選擇成像平面，二者配合時間必須要安排好，避免產(chǎn)生選層誤差。盡量縮短梯度場上升、下降時間，減少誤差。射頻場缺陷直接影響通道信號接收，導(dǎo)致層面信號不均勻[6-7]。本文僅對5mm層厚進行層厚檢測，因為5mm層厚臨床應(yīng)用多，而10mm層厚應(yīng)用較少。層厚側(cè)算的準(zhǔn)確度與操作者密切相關(guān)，在檢測時要將模體擺放在準(zhǔn)確的位置，減少角度誤差，提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

綜上所述，MRI技術(shù)是臨床診斷各類疾病的常用診斷方法 ，操作簡單，空間分辨率高、成像清晰，臨床應(yīng)用廣泛。圖像質(zhì)量直接關(guān)系MRI診斷結(jié)果的判定，而圖像質(zhì)量的影響因素眾多，圖像質(zhì)量評價指標(biāo)可以評估圖像質(zhì)量，對MRI圖像質(zhì)量監(jiān)控具有重要作用。采用ACR模體對MRI圖像進行層厚、均勻性檢測可以準(zhǔn)確判定MIR圖像質(zhì)量，有利于MRI圖像質(zhì)量管理，保證MRI圖像質(zhì)量，提高診斷準(zhǔn)確率。