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磁共振设备常见伪影分析及解决方法

作者：侯耀芳 来源：《商品与质量· 学术观察》2014 年第 03 期

摘要：磁共振设备扫描图像经常会产生各种各样的伪影，这些伪影严重影响磁共振图像的质量，干扰临床诊断的准确进行。本文对磁共振成像中常见的各种伪影形成原因及抑制方法进行阐述。希望为磁共振设备操作及维护维修人员提供一些思路来尽快找出伪影产生的原因并找到解决方法，为医院的医学观测及临床诊断提供质量可靠的设备保障。

关键词：磁共振；伪影；环境干扰；补偿方法

前言 磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是利用核磁共振原理，根据人体内的氢原子核在叠加了梯度场的磁场中的不同位置产生共振后所释放的能量信号频率不同，通过二维傅立叶逆变换重建得到图像的成像技术。在磁共振成像信号采集以及图像重建的过程中，由于各种因素的干扰影响，使得多种伪影出现在磁共振检查图像上，这些伪影会严重影响诊断图像的质量，造成误诊甚至引起医疗事故 。因此准确的判断伪影的种类，快速的找到解决的办法，保证磁共振图像的质量在现实的工作中具有重要的意义。

在磁共振设备使用过程当中，引起伪影的因素很多，大体可以归为由于患者主客观原因引起的伪影、由于设备的软硬件原因引起的伪影以及由于外界的环境干扰因素引起的伪影这几类。本文将从这几个方面入手，对不同伪影产生的原因及解决方法进行阐述。

1.被试的主客观因素引起的伪影

1.1 运动伪影及其抑制方法 运动伪影是由人体无规则或者无意识的运动引起的，主要包括人体器官的周期性运动和非 周期性生理移动等因素，由于在MRI成像过程中相位编码与采样存在一段时间间隔，因此运动会使信号的定位产生误差，从而导致叠加的信号在傅立叶变换时发生数据的空间错位，在相位编码方向上产生间断的条纹或半

弧形阴影；运动组织的高强度信号重叠，也会使得相位编码 方向连续边缘不清晰，产生运动伪影。含运动伪影的图像较模糊、组织结构不清晰，给医学诊断带来困难。了解运动伪影产生的原因之后，对于不同的伪影我们就可以找出不同的解决方法。例如对于由于患者的一些随机的无规则地运动，通常我们可以使病人保持镇静，使用辅助部件帮助固定扫描部位，减少扫描时间或者通过门控技术来尽量消除此类伪影。而对于周期性的运动伪影，则可以通过使用空间预饱和技术，改变相位编码方向或使用流动补偿等技术手段来减轻运动伪影对图像质量的影响，使扫描图像质量能够满足临床诊断的需要。

1.2 磁化率伪影 磁化率伪影是由于不同的磁化组织界面将产生局部磁场梯度，在此界面上或没有或产生很小的信号。多数情况下，由于组织与空气之间界面的磁化率与局部磁场梯度相差很大，引起表面组织信息丢失，产生磁化率伪影。比较极端的例子就是金属伪影。为了减少磁化率伪影的影响经常采用在自旋回波序列中加入重聚作用的180o 脉冲补偿丢失信号，减少回波时间和改变带宽来消除磁化率伪影。组织界面出现的磁化率伪影对图像质量的影响不是很大，但金属异物导致的图像扭曲、变形和信号丢失对图像的质量影响非常大，要想消除金属异物伪影，办法只能是尽量将金属异物取出。

1.3 化学位移伪影 化学位移伪影是指由于分子所在的化学环境不同而引起的共振频率偏移所导致的影像失真。化学位移伪影可分为两大类，一是频率编码方向的空间错位使脂肪和组织交界处出现的一条形亮带或条形暗带，也可两者兼而有之，这是由于脂肪质子和水质子共振频率的不同在频率编码方向的反映，其主要发生在高场强的条件下；二是脂肪和组织边界仅呈现一条黑线，这种伪影能出现在任何场强的情况下，但是它只出现在梯度回波序列图像中。在实际应用当中可以 采用加大读出梯度的方法或使用各种脂肪抑制技术来消除化学位移伪影的影响。 2.磁共振设备软件或硬件因素引起的伪影

2.1 卷褶伪影卷褶伪影 是由于被检测的对象一部分在扫描视野之外，但又在接收线圈接收范围之内引起的，在相位编码方向或读出方向上，相位移动超出相位周期，扫描视野外的信号频率高于扫描 视野内的信号频率，导致扫描视野外的部分影像重叠在视野内的图像之上，从而产生的伪影。对于出现在相位编码方向的卷褶伪影可以通过增加 FOV的方法来解决，而对于出现在频率编码方向上的卷褶伪影可以通过设置信号采集时频率编码方向的过采样来解决。

2.2 部分容积伪影 在磁共振的实际扫描应用中，由于受层面选择射频脉冲的带宽和信噪比的限制，层厚方向的分辨率总是低于层面方向，组织层面的增厚会导致图像沿投影方向的退化，这种由层厚所致的图像模糊现象叫做部分容积效应。为减少部分容积伪影对磁共振图像的影响，可以选择薄层面来进行扫描。

2.3 层面交叉伪影和层间重叠伪影 层面交叉伪影和层间重叠伪影这两种伪影都是由于在扫描患者的过程中选层定位的不当造成的，前者是由于在多层面多角度成像扫描中所选层面互相交叉而在图像中造成的信号丢失带，后者则是由于选层时层间距太小而导致的层面失真。层面交叉伪影一般不影响图像的诊断 故可以不作处理，对于第二种伪影可以采用增大层间距或使用隔层扫描技术来消除。

2.4 截断伪影 截断伪影是由于在图像重建过程中，小矩阵采集不能还原信号中的高频分量，而高频分量的丢失相当于对信号的截断。在图像上表现为组织界面的环形黑白条纹。截断伪影可以通过扩大扫描矩阵来控制截断伪影。

2.5 梯度场涡流伪影 梯度场涡流伪影是由于梯度场的快速开关在梯度线圈周围结构中感应出的涡流导致时变的磁场或梯度场叠加在主场上而使梯度场的线性变差引起的影像畸变。通常可以通过在系统中设置与梯度涡流相反的补充电流来抵消涡流，从而消除或减轻梯度场涡流产生的伪影。

2.6 网纹伪影 网纹伪影是指出现在整个图像中的、类似于织物条纹或网纹的干扰信号。网纹伪影的图像表现多种多样，其纹路既有平行的，还有环形的或网状的；纹线有稀