研究3.0T磁共振成像伪影的形成及预防
【摘要】目的 分析磁共振成像伪影产生原因，并探讨预防手段。方法 选取2018年～2020年我院所做315例存在伪影的磁共振图像进行回顾性分析，判断伪影的形成原因及预防方法。结果 因主要研究可由技师操作处理预防的伪影类型，因此，所选取的图像伪影类型为：主磁场不均伪影35例，射频场不均伪影42例，运动伪影88例，化学位移伪影63例，卷摺伪影87例。其中，影响图像观察诊断的198例，经过改善处理后，伪影消失或减轻。结论 认识了解磁共振图像的伪影形成原因，及预防方法，可提高图像质量及工作效率。
【关键词】3.0T;磁共振成像;图像伪影
【中图分类号】R445 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095.6681.2020.24..02
随着现代医疗技术的发展，影像医学设备在医院中被广泛应用开来，对于临床诊断起到了重要的推动作用，已经成为患者临床诊治的重要工具和手段。其中，磁共振成像是现代影像医学的核心技术之一。磁共振成像的原理是利用原子核的自旋运动在外加的磁场作用下，经过射频脉冲的激励后，产生相应的信号并由探测器接收并输入进电脑中进而成像。磁共振成像的优点有：对软组织的分辨力增加、对人体没有辐射损害、多种成像信息可以帮助提供诊断依据等。磁共振的图像质量对影像诊断有着重要的影响[1]，现代的医疗环境下，仍需要人为的观察图像并作出诊断。而因为磁共振的成像原理及设备特点，使得其图像伪影类型较多，形成原因也多样。在日常工作中，发生图像伪影严重影响诊断时，需要进行重新序列扫描，而磁共振的序列扫描时间均较螺旋CT、X线等其他影像检查长，因此，影响工作效率甚至可能发生医患纠纷。为此，除外机器设备故障或系统问题，需要专业工程师修理的情况，可通过规范的操作技术及手段预防伪影产生，可大大的提高图像的质量帮助诊断，并减少不必要的时间消耗。下面，我们选取的315例伪影图像进行伪影产生及预防的讨论。
1 资料与方法
于2018年～2020年搜集315例含有伪影的图像，其中图像所涉患者，男159例，女156例，年龄8～82岁，其中，颅脑磁共振163例，颈、腰椎成像27例，四肢成像12例，腹部81例，盆腔32例。所用磁共振仪器为西门子Magnetom Skyra 3.0超导磁共振。
2 结 果
315例图像中，主磁场不均伪影35例，射频场不均伪影42例，运动伪影88例，化学位移伪影63例，卷摺伪影87例。其中，主磁场不均伪影图像为颈腰椎成像27例、腹部成像4例、颅脑成像2例、盆腔2例;射频场不均伪影图像为四肢成像7例、盆腔7例、颅脑成像28例;运动伪影图像为四肢成像5例、颅脑成像83例;化学位移伪影图像为腹部40例、盆腔23例;卷摺伪影伪影图像为腹部41例、颅脑22例。其中，影响图像观察诊断的有198例，经过对不同类型的图像伪影的改善处理后，伪影消失或减轻。
3 讨 论
3.1 主磁场不均伪影
磁共振的成像基础为均匀的主磁场，若主磁场不均，则会造成图像的变形扭曲或是图像信号整体增高。主磁场的不均形成原因一者为主磁场的匀场有差，再者为扫描区域内存在金属磁性物体干扰。本文选取的主磁场不均伪影的图像，均是由于金属物质的影响，包括患者的椎体内固定钢钉、未完全卸除的金属物品[2]。因为磁共振检查间内是高磁场区域，金属易被吸附于仪器上，损伤机器、物品或伤害被检者，因此被检者进入磁共振检查间前，需要去除身上的金属物件及电子產品。但如腰带、衣物上的金属装饰物或细小的发夹等容易被患者遗忘，当发现主磁场不均伪影，除外内固定钢钉，需要仔细检查患者身上是否存在未除去的金属物质或机器上吸附有金属物品。因此，预防主磁场不均伪影为：在排除内固定钢钉等不可抗力的因素外，需在检查前与患者及其家属确认患者身上是否除净金属物品。
3.2 射频场不均伪影
射频场不均伪影的产生是由于有物质干扰到射频场，或是因为接收线圈造成紧贴表面线圈的组织亮度高，而表面线圈远端的组织亮度低[3]。本文涉及的射频场不均伪影主要是因为患者的假牙与表面线圈问题。当发生此种伪影后，可以通过嘱患者取出假牙或通过表面线圈信号校正软件进行系统自动校正。需要注意的是，该校正软件不得在压脂序列、低SNR的序列中应用。
3.3 运动伪影
运动伪影顾名思义是因为运动、移动造成的伪影。可分为生理性运动伪影与自主性运动伪影。其中，生理性运动伪影多发生于心脏节律性跳动、血管搏动、吞咽动作等;而自主性运动伪影可多发生于儿童、因脑损伤造成的躁动、因扫描时间较长而发生的肢体的移动等。预防运动伪影方法可根据具体情况而定，例如：若想规避预防生理性运动伪影，可通过利用呼吸门控技术、屏气扫描等结合系统自带的伪影校正技术[4];自主性运动伪影的规避可通过令患者服用适量的镇静剂，若需要扫描的部位较多，时间较长，可以将其分几次完成，降低患者因长时间保持一个姿势引起不适而转动缓解;也可应用门控技术、软件程序进行算法补偿。
3.4 化学位移伪影
化学位移伪影是因为化学位移现象而产生的伪影，是因为人体内的水与脂肪的氢质子不同，检查中将脂肪的进动频率误认为反映空间位置的低频率。化学位移伪影的特点是脂肪组织的信号顺着频率编码方向往梯度场强低的一侧错位移动，且场强越强、化学位移的伪影越明显[5]。3.0T超导磁共振的场强下频率差是1.5T磁共振场强下频率差的两倍，，因此更加容易在图像中产生化学位移伪影。要预防化学位移伪影，可以改变编码方向来改变位移方向，避免位移伪影遮挡待观察图像区域;也可以通过增加频率编码的带宽来减轻伪影，但增加频率编码的带宽会降低图像的信噪比;亦可为添加脂肪抑制序列。
3.5 卷摺伪影
只有在FOV内的组织可以进行空间编码，当被检部位的范围大于FOV，超过FOV的组织信号发生相位或频率错误，从一侧折叠至图像的另一侧，伪影多在相位编码的方向上。预防卷摺伪影，可以在允许的情况下增大FOV范围，或采用过度采样技术选择过度编码范围，需要注意的是，增大FOV范围，则增加采集时间;设置预饱和带，令扫描野外的组织无信号产生;改变相位编码的方向，使得相位编码的方向位于解剖的短轴上。
图像中的伪影可在一定程度上影响图像的观察及诊断，解决图像伪影问题的目的在于帮助提高临床诊断的准确率，减少误诊、错诊，降低医疗纠纷、医疗事故的发生，因此需要了解其发生原因，在工作中，预防性或及时采取措施，消除伪影或减轻伪影影响，进而提高工作效率。
参考文献
[1] 刘建光，丁 亮，朱 林.1.5T磁共振常见伪影原因分析及解决对策[J].健康前沿，2019，028(002)：273.
[2] 周 扬.磁共振成像伪影发生的特点及应对措施[J].常州实用医学，2019，035(002)：P.86-87.
[3] 夏丰光，李论雄.磁共振成像的伪影分析及其解决对策探析[J].影像研究与医学应用，2019，3(07)：229-230.
[4] 张中伟.磁共振成像中的伪影(一)：运动相关伪影[J].影像诊断与介入放射学，2018，v.27(01)：86-89.
[5] 乌斯曼·乌甫尔，刘炳乐，齐玲俊，等.磁共振常见伪影的产生原因及去除[J].影像研究与医学应用，2018，v.2(18)：85-86., http://www.100md.com(谢金鑫)
【关键词】3.0T;磁共振成像;图像伪影
【中图分类号】R445 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095.6681.2020.24..02
随着现代医疗技术的发展，影像医学设备在医院中被广泛应用开来，对于临床诊断起到了重要的推动作用，已经成为患者临床诊治的重要工具和手段。其中，磁共振成像是现代影像医学的核心技术之一。磁共振成像的原理是利用原子核的自旋运动在外加的磁场作用下，经过射频脉冲的激励后，产生相应的信号并由探测器接收并输入进电脑中进而成像。磁共振成像的优点有：对软组织的分辨力增加、对人体没有辐射损害、多种成像信息可以帮助提供诊断依据等。磁共振的图像质量对影像诊断有着重要的影响[1]，现代的医疗环境下，仍需要人为的观察图像并作出诊断。而因为磁共振的成像原理及设备特点，使得其图像伪影类型较多，形成原因也多样。在日常工作中，发生图像伪影严重影响诊断时，需要进行重新序列扫描，而磁共振的序列扫描时间均较螺旋CT、X线等其他影像检查长，因此，影响工作效率甚至可能发生医患纠纷。为此，除外机器设备故障或系统问题，需要专业工程师修理的情况，可通过规范的操作技术及手段预防伪影产生，可大大的提高图像的质量帮助诊断，并减少不必要的时间消耗。下面，我们选取的315例伪影图像进行伪影产生及预防的讨论。
1 资料与方法
于2018年～2020年搜集315例含有伪影的图像，其中图像所涉患者，男159例，女156例，年龄8～82岁，其中，颅脑磁共振163例，颈、腰椎成像27例，四肢成像12例，腹部81例，盆腔32例。所用磁共振仪器为西门子Magnetom Skyra 3.0超导磁共振。
2 结 果
315例图像中，主磁场不均伪影35例，射频场不均伪影42例，运动伪影88例，化学位移伪影63例，卷摺伪影87例。其中，主磁场不均伪影图像为颈腰椎成像27例、腹部成像4例、颅脑成像2例、盆腔2例;射频场不均伪影图像为四肢成像7例、盆腔7例、颅脑成像28例;运动伪影图像为四肢成像5例、颅脑成像83例;化学位移伪影图像为腹部40例、盆腔23例;卷摺伪影伪影图像为腹部41例、颅脑22例。其中，影响图像观察诊断的有198例，经过对不同类型的图像伪影的改善处理后，伪影消失或减轻。
3 讨 论
3.1 主磁场不均伪影
磁共振的成像基础为均匀的主磁场，若主磁场不均，则会造成图像的变形扭曲或是图像信号整体增高。主磁场的不均形成原因一者为主磁场的匀场有差，再者为扫描区域内存在金属磁性物体干扰。本文选取的主磁场不均伪影的图像，均是由于金属物质的影响，包括患者的椎体内固定钢钉、未完全卸除的金属物品[2]。因为磁共振检查间内是高磁场区域，金属易被吸附于仪器上，损伤机器、物品或伤害被检者，因此被检者进入磁共振检查间前，需要去除身上的金属物件及电子產品。但如腰带、衣物上的金属装饰物或细小的发夹等容易被患者遗忘，当发现主磁场不均伪影，除外内固定钢钉，需要仔细检查患者身上是否存在未除去的金属物质或机器上吸附有金属物品。因此，预防主磁场不均伪影为：在排除内固定钢钉等不可抗力的因素外，需在检查前与患者及其家属确认患者身上是否除净金属物品。
3.2 射频场不均伪影
射频场不均伪影的产生是由于有物质干扰到射频场，或是因为接收线圈造成紧贴表面线圈的组织亮度高，而表面线圈远端的组织亮度低[3]。本文涉及的射频场不均伪影主要是因为患者的假牙与表面线圈问题。当发生此种伪影后，可以通过嘱患者取出假牙或通过表面线圈信号校正软件进行系统自动校正。需要注意的是，该校正软件不得在压脂序列、低SNR的序列中应用。
3.3 运动伪影
运动伪影顾名思义是因为运动、移动造成的伪影。可分为生理性运动伪影与自主性运动伪影。其中，生理性运动伪影多发生于心脏节律性跳动、血管搏动、吞咽动作等;而自主性运动伪影可多发生于儿童、因脑损伤造成的躁动、因扫描时间较长而发生的肢体的移动等。预防运动伪影方法可根据具体情况而定，例如：若想规避预防生理性运动伪影，可通过利用呼吸门控技术、屏气扫描等结合系统自带的伪影校正技术[4];自主性运动伪影的规避可通过令患者服用适量的镇静剂，若需要扫描的部位较多，时间较长，可以将其分几次完成，降低患者因长时间保持一个姿势引起不适而转动缓解;也可应用门控技术、软件程序进行算法补偿。
3.4 化学位移伪影
化学位移伪影是因为化学位移现象而产生的伪影，是因为人体内的水与脂肪的氢质子不同，检查中将脂肪的进动频率误认为反映空间位置的低频率。化学位移伪影的特点是脂肪组织的信号顺着频率编码方向往梯度场强低的一侧错位移动，且场强越强、化学位移的伪影越明显[5]。3.0T超导磁共振的场强下频率差是1.5T磁共振场强下频率差的两倍，，因此更加容易在图像中产生化学位移伪影。要预防化学位移伪影，可以改变编码方向来改变位移方向，避免位移伪影遮挡待观察图像区域;也可以通过增加频率编码的带宽来减轻伪影，但增加频率编码的带宽会降低图像的信噪比;亦可为添加脂肪抑制序列。
3.5 卷摺伪影
只有在FOV内的组织可以进行空间编码，当被检部位的范围大于FOV，超过FOV的组织信号发生相位或频率错误，从一侧折叠至图像的另一侧，伪影多在相位编码的方向上。预防卷摺伪影，可以在允许的情况下增大FOV范围，或采用过度采样技术选择过度编码范围，需要注意的是，增大FOV范围，则增加采集时间;设置预饱和带，令扫描野外的组织无信号产生;改变相位编码的方向，使得相位编码的方向位于解剖的短轴上。
图像中的伪影可在一定程度上影响图像的观察及诊断，解决图像伪影问题的目的在于帮助提高临床诊断的准确率，减少误诊、错诊，降低医疗纠纷、医疗事故的发生，因此需要了解其发生原因，在工作中，预防性或及时采取措施，消除伪影或减轻伪影影响，进而提高工作效率。
参考文献
[1] 刘建光，丁 亮，朱 林.1.5T磁共振常见伪影原因分析及解决对策[J].健康前沿，2019，028(002)：273.
[2] 周 扬.磁共振成像伪影发生的特点及应对措施[J].常州实用医学，2019，035(002)：P.86-87.
[3] 夏丰光，李论雄.磁共振成像的伪影分析及其解决对策探析[J].影像研究与医学应用，2019，3(07)：229-230.
[4] 张中伟.磁共振成像中的伪影(一)：运动相关伪影[J].影像诊断与介入放射学，2018，v.27(01)：86-89.
[5] 乌斯曼·乌甫尔，刘炳乐，齐玲俊，等.磁共振常见伪影的产生原因及去除[J].影像研究与医学应用，2018，v.2(18)：85-86., http://www.100md.com(谢金鑫)