MR图像质量与成像参数的相关性及控制对策(1).doc

MR图像质量与成像参数的相关性及控制对策(1)    系统研究了MR图像的各种质量指标与各种成像参数的相关性及控制对策。关键词:MR图像质量;成像参数;相关性;控制对策         影响磁共振成像(icresonanceimaging,MRI)图像质量的因素有两大类,其中一种由生物组织的种类及生理生化特征(如T1、T2、ρ、化学移位、生理运动、毗邻组织的位置、大小)、物理特性(如磁导率、铁蛋白、血黄素含量等)决定,称为内部因素。另一种是可由人选择控制的,称为外部因素,最主的有脉冲序列类型;脉冲时间参数:重复时间(repetitiontime,TR)、回波时间(echotime,TE)和反转时间(timeofinversion,TI);顺磁性造影剂和激励脉冲的偏转角。通常把这四种外部因素统称为脉冲序列对图像质量的影响。衡量图像质量的指标主有信噪比(signalnoiseratio,SNR)、对比度噪声比(R)、空间分辨率和扫描时间等。在MRI检查中只有掌握各种成像参数与MR图像质量的各种指标的相关性,并合理地加以控制,才能获得可靠的、高质量的MR图像。 1SNR 图像噪声是一种叠加在MR信号上的随机性干扰成分,主来源有两种,其一是来自于受刺激组织中的噪声,其二是来自于接收电路的电噪声。每一例病人都存在噪声,可发生在任何频率,任何时间。所谓SNR即是在体素V上测得的信号功率与相应噪声功率的比值。显然,SNR愈高,图像质量愈好。由于噪声在成像过程中是不可避免的,始终存在的。所以,除保证系统本身的状态良好外,为了增加SNR,主应设法增加接收的信号量。因为增加信号量将使SNR增高,反之将使之降低。影响信号量的主因素包括:成像区的质子密度;体素(voxel)的大小;TR、TE和翻转角度;数据采集次数(numberofexcitations,NEX);接收带宽;线圈类型等。 11质子密度影响信号质量的主因素之一是被检查区的质子密度。目前医学上用于成像的核是氢核,在被检体内致密骨、肺等由于氢核密度低,故仅能产生低信号,因而使SNR低,MR图像对显示这些结构有局限性。而脑、软组织等质子密度高,故能产生高信号,因而SNR高,MRI检查较比其它现代医学成像技术有优势。 12体素大小影响信号质量的另一个主因素是体素容积。容积越大的体素所含质子数量越多,因而SNR越高。也就是说,图像的SNR与体素容积V成正比。任何可以改变体素容积大小的参数,也都将影响SNR。视野(fieldofview,FOV)、层厚与体素容积成正比,因而也与SNR成正比;像素面积与体素容积成正比,也与SNR成正比;矩阵大小与像素面积成反比,故与SNR成反比,即矩阵越大,SNR愈低。 13TR、TE和翻转角度 TR是决定纵向磁化恢复的量,因而也决定了下一次激励能有多少纵向磁化转变为横向磁化,并产生信号。由于TR长时全部纵向磁化得到恢复,因而在下一次激励时,会有更多的横向磁化,产生的信号量更多。而TR短时,只有部分纵向磁化得到恢复,并在下一次激励时转变为横向磁化,产生的信号量少。故TR长时,SNR高,而TR短时,SNR低。TE是决定采集信号前横向磁化的衰减量。若TE较长,会有相当多的横向磁化被衰减,产生的信号量少,SNR下降;而TE较短时则相反,SNR增高。翻转角控制着纵向磁化转变为横向磁化的量及在接收范