MR成像中偽影成因及解決策略
摘要： 目的:為了改善圖像的質量，減少和消除偽影。方法:總結12年中50000例MR掃描病例，把有偽影的病人資料歸納分類，進行偽影分析。結果:MR偽影可分為圖像處理偽影、病人相關偽影、射頻相關偽影、外磁場偽影、磁化率偽影、梯度相關偽影、數據錯誤及流動相關偽影等8種。結論:總結出的8種偽影及消除辦法對提高診斷質量有重要意義。關鍵詞： MR成像;偽影;影像學
在MR成像中，有很多不同的偽影來源，我們通過12年內50000例病人的掃描，把有偽影的病人資料進行歸納總結，整理出圖影處理偽影、病人相關偽影、射頻相關偽影、主磁場偽影、磁化率偽影、梯度相關偽影、數據錯誤及流動相關偽影［1-3］ 8大類別，現分述如下。
1 圖像處理偽影
1.1 混疊偽影 由尼奎斯特定律得知，在每個射頻回波周期的采樣次數不能少于2次，采樣間隔時間不能過長，否則造成方波的重疊或混疊，從而產生混疊偽影［2、4］ 。在自旋回波成像中，如FOV僅能包括腹部的一部分，而近兩肩部無法包括，則會出現此區域的圖像混疊到FOV內身體部去，從而產生偽影。原因在于GX，在視野的左邊，產生f max ，在右肩部產生-f max 。此是尼奎斯特頻率，任何該梯度產生的超出此范圍的頻率，都不能被正確采集。在視野邊緣，梯度沒有停止，FOV以外仍有磁場，從而產生大于f max 的頻率，計算機無法識別這些頻率，被誤認為在帶寬內的頻率。較高的頻率會被識別為所選擇帶寬內較低的頻率［4、5］ 。消除:①表面線圈:最簡單的辦法就是設法使我們不能獲得視野以外的任何信號;②增大視野:如果將視野加倍使其包括整個身體范圍，就可消除混疊，使用較小的梯度磁場。最大和最小頻率之間范圍覆蓋很大的區域。為保持空間分辨力，矩陣加倍，使用更小的梯度GX;③過采樣:包括頻率和相位過采樣。頻率過采樣中，消除在頻率編碼方向上的采樣不足所造成的混疊，也可在相位編碼方向上，通過增加相位編碼梯度的數量而實現。相位過采樣中，我們可加倍FOV以避免混疊;④飽和脈沖:飽和視野以外的組織，線圈在接受信號時，幾乎接受不到視野以外組織的信號;⑤3D成像:在三維成像的層面選擇方向上出現此偽影，需放棄開始和最后的幾個層面［5］ 。
1.2 化學位移偽影 不同分子中的氫質子以不同的頻率進動而產生化學位移偽影。水中質子的進動要快于脂肪中質子的進動，差異僅有3.5ppm，在1.5T磁場中，二者頻率差異為220Hz，在0.5T的磁場中頻率差異為73Hz，可看出，如用較低的磁場，化學位移會較輕。強磁場、窄帶寬及較小的像素會加重化學位移偽影。處理方法:（1）使用脂肪抑制去除脂肪信號，如沒有來自于脂肪的信號，將不會有化學位移;（2）視野不變而降低N X 而使像素大小增加，可減少化學位移偽影，但降低了空間分辨力;（3）增大帶寬可以減少化學位移偽影，但也降低了信噪比;（4）降低磁場強度可減少化學位移偽影，對目前磁場越來越強，不太實際;（5）改變相位編碼與頻率編碼方向，僅是改變化學位移的方向，可區別是偽影還是組織結構;（6）使用長的TE，使脂肪信號產生更多的失相位，來降低脂肪的信號，減少化學位移偽影［4］ 。
1.3 第二種類型的化學位移偽影 出現于梯度回波技術中，氫質子在水中的進動比較快，小段時間后，會 在脂肪前面360°的相位。這樣會在不同的TE時間點脂肪和水的自旋處于相同的相位，或處于反相位。在1.5T磁場中，每1.220=0.0045s=4.5ms，它們會同相1次，在4.5.2=2.25ms會反相1次，即TE是2.25ms的奇數倍，二者處于反相位，偶數倍則處于同相位，此現象被稱為第二種類型的化學位移效應。解決對策:（1）選擇恰當的TE，使脂肪和水內的質子的自旋位于同相位;（2）交換相位和頻率編碼方向，使偽影變換方向來區別偽影和組織;（3）增大帶寬，會降低信噪比;（4）使用脂肪抑制方法，抑制脂肪信號，減弱圖像偽影［4］ 。
1.4 截斷位影 出現在高對比界面，產生的原因是由有限的采樣次數和采樣時間，不能準確地描述階梯狀的信號強度變化。這個偽影主要見于相位編碼方向，因為相位編碼比頻率編碼方向具有更少的像素和更低的空間分辨力。解決方法:（1）增加采樣時間，進而減低帶寬，以減小波紋;（2）降低像素大小，減少象素間的不連續性，減少尾波震蕩，通過增加相位編碼數或減少視野來實現［2］ 。
1.5 部分容積偽影 由于層厚較大，使得三維體積內的物體在二維圖像平面上顯示，降低了空間分辨力，可降低層厚來消除。
2 病人相關偽影
2.1 運動偽影 由于病人自主或不自主運動或者血管的博動性流動而造成的。僅在相位編碼上得到運動偽影，因為沿任何梯度方向上的運動都會造成異常相位的累計，導致信號在相位編碼方向上的錯誤繪制，再有在頻率編碼方向對信號的采樣明顯快于相位編碼方向上對信號的采樣［3］ 。分為:（1）周期性運動偽影:①使用空間預飽和脈沖，使流動的質子得到飽和而減少偽影;②通過增加TR、NY或NEX，相當于增加了掃描時間，來判斷偽影之間的間隔，減少圖像中偽影的個數;③交換相位和頻率編碼方向;僅改變偽影的方向，能鑒別病變與偽影;④使用心電門控或者使用流動補償［3］ 。（2）隨機運動偽影:采用措施:①在檢查前，強烈要求病人配合，保持鎮靜，或者打安定止痛，確保身體的穩定;②呼吸補償，減少呼吸運動產生的運動偽影;③在腹部使用胰高血糖素來減輕由于腸管蠕動造成的偽影;④使用更快速的掃描序列，如FSE、GRE和EPI序列，減少掃描時間［5］ 。（3）腦脊液流動效應偽影:采用措施:①要確定“病變”是否可見于所有的脈沖序列，偽影往往僅能在一種序列圖像中出現;②使用心電門控或者流動補償［2］ 。
2.2 魔角偽影 在關節成像中，如果肌腱相對于主磁場的方向為一特定的角度，即θ=55°時，那么肌腱將在T1和質子密度加權像中表現為高信號，但在T 2 加權像上表現正常。此人為因素造成的信號強度升高，可能會與病理情況相混淆。
3 射頻相關偽影
3.1 層面交叉偽影 來源于射頻脈沖的付立葉變換實際上不是精確的直角，而是有側峰。為了減少和消除層面交叉偽影，可采取:①在相鄰的層面之間插入一定的間隔，可以減少層面交叉的程度;②采用隔行掃描，使兩次采集之間具有100%的間隔;③可以延長射頻脈沖，使脈沖的形態更接近矩形;④連續層面［3］ 。
3.2 射頻拉鏈偽影 此類偽影是一種中心性偽影，它的形式是沿頻率編碼軸交替的亮點與暗
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