磁共振成像的偽影分析及其解決對策探析

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、無骨性偽影、多角度掃描等特點，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策，對提高圖像質(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，主要表現(xiàn)為由于金屬物對磁場的干擾性，特別是鐵磁制品，導(dǎo)致局部磁場明顯增強，金屬所在部位組織信號丟失，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]。針對金屬異物偽影的產(chǎn)生，應(yīng)做好預(yù)防，檢查前嚴格禁止患者將金屬物帶入診斷室。金屬物進入診斷室，不僅影響圖像質(zhì)量，同時也可能對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重疊于對側(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，數(shù)據(jù)采集過程中，因其間斷性的特點，在相位編碼上計算機可能將掃描視野外的組織信號誤認為是視野內(nèi)的組織信號，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 運動偽影

磁共振掃描成像中，常因人體生理性及自主性的運動，在相位編碼上會出現(xiàn)各種不同形狀的偽影。例如患者檢查時患者因心臟跳動、血液流動、呼吸運動等引起的生理性運動偽影，多表現(xiàn)為上述生理運動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，重疊的信號會導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)生空間錯位。同時檢查過程中，患者行頭部檢查時的躁動及眼球轉(zhuǎn)動動作，或頸部檢查時的吞咽動作等引起的自主運動偽影，均會造成圖像模糊，其模糊程度主要取決于運動幅度、運動頻率及重復(fù)時間。

運動偽影在磁共振成像中非常常見，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間。檢查前，檢查需提前告知患者檢查可能所需時間以及檢查過程中需注意的相關(guān)事項，避免患者因吞咽、身體抽動等自主性運動，導(dǎo)致檢查部位移位而出現(xiàn)偽影現(xiàn)象；對依從性較差或情緒躁動的患者，可適當給予一定的鎮(zhèn)靜藥物后，再進入診斷室掃描。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，不僅可減少掃描時間，也可減少生理性運動造成的偽影[4]。

4 截斷偽影

截斷偽影是指在圖像重建過程中產(chǎn)生的，在頻率編碼方向上信號突變時產(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，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，主要是通過施加磁場強度，造成不同部位產(chǎn)生共振頻率的差異性，以此來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，重建重建后的脂肪信號會向梯度磁場較低的一側(cè)位移，使一部分信號重疊于另一部分信號，即化學(xué)位移效應(yīng)，從而引起影像失真[5]。

化學(xué)位移偽影容易識別，可通過改變相位和頻率編碼的方向來解決，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題，但采取此種方式時，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，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)在椎間盤邊緣或椎體的脊部，從而使模糊的椎間盤、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，除注重像素的計算外，體素也是非常重要的，即在獲得每一個像素的基礎(chǔ)上再加上層厚，則被定義為體素。通過測量體素內(nèi)的平均信號強度，則可反映出一個像素的信號強弱程度。當選擇病變較小的組織掃描，或掃描層面較厚時，周圍的信號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，增加空間分辨率來解決，這對微小病變的診斷顯得尤為重要。通過減少部分容積效應(yīng)偽影，有助于提高病變診斷率。

總的來說，隨著磁共振成像技術(shù)的應(yīng)用，以操作簡便、組織分辨率高、可重復(fù)操作等特點，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，常見的有運動偽影、金屬異物偽影、化學(xué)位移偽影等。因此，分析偽影的產(chǎn)生機制，并有效消除偽影，對提高其診斷率，以及輔助臨床醫(yī)生的疾病診斷有重要的意義。