3T高場磁共振設(shè)備常見偽影的表現(xiàn)與對策

覃大良

（右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，廣西 百色 533000）

目前，隨著3T高場磁共振逐漸在臨床中得到廣泛的應(yīng)用，其在臨床中的設(shè)備數(shù)量也在不斷增加，相較1.5T、2.5T的場強檢查，3T高場磁共振設(shè)備在臨床檢查中具有更高的檢查優(yōu)勢，能夠提高影像學(xué)檢查的質(zhì)量，方便了臨床醫(yī)師對患者疾病類型進(jìn)行辨別。目前，1.5T系統(tǒng)已經(jīng)在臨床中廣泛應(yīng)用多年，因此，在臨床中的經(jīng)驗較多，也逐漸對掃描序列及參數(shù)開展了干預(yù)。3T高場磁共振在早期通暢檢查神經(jīng)系統(tǒng)疾病，使用磁共振波譜以觀察患者腦功能，當(dāng)3T高場磁共振應(yīng)用在擊鼓系統(tǒng)、血管成像、心臟等組織系統(tǒng)的檢查時，由于3T高場磁共振中序列并未優(yōu)化，因此，導(dǎo)致在檢查過程中常出現(xiàn)多種偽影問題，這明顯影響了臨床檢查質(zhì)量。對此，影像科醫(yī)師需要識別偽影，并分析偽影表現(xiàn)，制定合理的對策干預(yù)降低偽影發(fā)生率，從而提高圖像檢查質(zhì)量。對此，本文主要分析了3T高場磁共振設(shè)備常見偽影表現(xiàn)，并提出了解決對策，詳見下文。

1 靜磁場相關(guān)偽影表現(xiàn)及應(yīng)對措施

多數(shù)情況下，靜磁場的均勻性較其他磁場更高，當(dāng)磁體內(nèi)無任何物品的狀態(tài)下，靜磁場中心差異僅為百萬分之一，但在將物體放入磁場中后，則可見物體出現(xiàn)不同程度的磁化，而這些磁化的程度可隨著物體的不同變化。在磁共振的檢查過程中，放入的物質(zhì)主要包括順磁性、抗磁性及鐵磁性物質(zhì)，3種物質(zhì)的不同其可能發(fā)生偽影的概率也不相同。在磁化率不同的物質(zhì)交界面中，可影響局部磁場環(huán)境發(fā)生變化，包括副鼻竇等組織，而金屬夾等物質(zhì)則擁有明顯的磁化率，檢查時能夠發(fā)現(xiàn)明顯的磁場變形及偽影。磁場的不均勻可引起靜磁場相關(guān)偽影，而磁場的不均勻主要是與環(huán)境因素、勻場等有一定關(guān)聯(lián)，也可能與短磁體邊緣引起。同時，更有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，靜磁場不同狀態(tài)下可影響空間位置編碼梯度以及拉磨頻率，主要體現(xiàn)在2個層面。其一在于當(dāng)體素內(nèi)的拉莫頻率表現(xiàn)不一致的狀態(tài)下可引起質(zhì)子自旋失相位，可見T2縮短及相關(guān)的序列信號降低；其次，在大范圍中的拉莫頻率發(fā)生變化后導(dǎo)致空間定位錯誤或變形的發(fā)生，也可由于化學(xué)移位影響頻率，因此影響脂肪抑制。另外，較大范圍磁場不均勻狀態(tài)下可利用勻場補償，但是，卻無法避免其他的不均勻性情況。另外，偽影的發(fā)生則離不開序列及參數(shù)的影響。磁敏感型偽影可從高到低進(jìn)行排列，其中快速自旋回波序列由于其本身存在較多的180°聚相位梯度，因此，對磁化率效應(yīng)敏感度相對較低。

另外，研究表明，磁敏感型的偽影發(fā)生與磁場的強度有一定的關(guān)聯(lián)，呈正相關(guān)，3T高場磁共振檢查時，其頻率的變化是1.5T檢查的2倍多，因此，靜磁場相關(guān)性偽影在3T的條件下較1.5T更加明顯，主要表現(xiàn)為信號降低?？s短序列的回波時間或增大接收帶寬，能夠有效避免偽影的發(fā)生。平面回波序列表達(dá)中，磁敏感型的偽影發(fā)生后可見圖像變形，激發(fā)平面回波序列技術(shù)則能夠明顯降低磁敏感型偽影的發(fā)生。對抑制效果較差的脂肪抑制序列則可通過小范圍勻場的調(diào)整改善偽影，另外，在掃描過程中，應(yīng)注意將掃描部位放置在磁場的中心位置，以降低靜磁場相關(guān)偽影的發(fā)生。有研究發(fā)現(xiàn)，真實穩(wěn)態(tài)梯度回波序列對靜磁場也有較高的敏感性，當(dāng)磁共振頻率發(fā)生變化時，可見圖像中的條帶狀信號也可能出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象，在對心臟等多個組織的檢查中幾乎無法避免偽影的發(fā)生，對此，影像科可通過調(diào)整磁共振頻率的放置將條帶狀偽影偏離需要檢查的區(qū)域，以此避免偽影出現(xiàn)。

2 射頻場相關(guān)偽影表現(xiàn)及應(yīng)對措施

射頻場的不均勻性可導(dǎo)致空間位置翻轉(zhuǎn)角發(fā)生一定差異，包括自旋回波、梯度回?fù)苄蛄械?，實際的翻轉(zhuǎn)角多數(shù)均低于理論數(shù)值，在檢查過程中可能導(dǎo)致部分范圍內(nèi)的信號降低，也可能在損毀梯度回波序列中受到序列T1對比主要取決于翻轉(zhuǎn)角的改變，從而導(dǎo)致圖像發(fā)生改變，此外，180°和90°的飽和脈沖變化也可能導(dǎo)致組織抑制異常，提示其波長可成為射頻場偽影發(fā)生的主要因素之一。拉莫頻率的射頻脈沖在空氣中傳導(dǎo)過程中，正常情況下，1.5磁共振波長大約為468cm，而3T高場磁共振波長為234cm，在人體內(nèi)傳導(dǎo)性僅為空氣中的1/10～1/100，在人體內(nèi)，相同頻率的波長也僅為空氣中的1/10～1/100。不同的物體檢查時，受到傳導(dǎo)性的影響可能出現(xiàn)局部的信號強度改變，包括交界區(qū)信號強度降低引起中心區(qū)域信號強度增高。同時，受到3T高場磁共振檢查下其脈沖波長較短的影響，其波長與多種組織結(jié)構(gòu)均相似，因此，偽影更加明顯。

射頻場的不均勻是以腹部成像肝頂位置作為主要表現(xiàn)，觀察可見橫斷面信號較低，在消瘦人群中更加明顯，而在腹部放置水囊則能夠明顯減輕信號衰減的情況，同時也可明顯降低序列自動校準(zhǔn)時射頻放大的強度，以提高圖像的質(zhì)量。當(dāng)前，新的射頻脈沖技術(shù)是利用射頻線圈陣列激發(fā)技術(shù)，能夠改善射頻脈沖的強度獲得更清晰的圖像，同時，提高射頻場的均勻性。

3 化學(xué)位移偽影表現(xiàn)及應(yīng)對措施

由于氫質(zhì)子能夠在不同的化學(xué)環(huán)境中產(chǎn)生不同的共振頻率，多見于高對比界面交界處，包括水-脂肪交界面等?；瘜W(xué)位移偽影可受到磁場強度、帶寬及像素等因素的影響。導(dǎo)致化學(xué)偽影的主要原因在于不同化學(xué)結(jié)構(gòu)分子中的氫質(zhì)子具備不同的進(jìn)動頻率，包括人體中最關(guān)鍵的組成組織和水分。這主要是由于水分和組織中氫質(zhì)子的進(jìn)動頻率有一定的差異，正常情況下，水質(zhì)子的進(jìn)動明顯更高于脂肪質(zhì)子。而在頻率編碼中可見，由于水質(zhì)子與脂肪質(zhì)子存在一定的差異，因此導(dǎo)致兩者空間位置記錄錯誤，可見在低頻率位置發(fā)現(xiàn)一條亮帶，在較高的頻率中可見暗帶，這種情況多見于眼眶、腹腔等部位。脂肪與水分之間的頻率差異與磁場強度呈正比，因此，3T的化學(xué)位移偽影明顯是1.5T的兩倍高。通過抑制脂肪來減少脂肪信號，用頻率編碼的方向轉(zhuǎn)換相位，并改變化學(xué)位移的方向，延長TE以形成更大的失相位，減少脂肪信號，并減少化學(xué)位移偽影。此外，還可通過地增加像素的體積和帶寬，從而降低偽影的發(fā)生率。需要注意的是，像素體積的增加可能影響空間分辨率，明顯降低信噪比。同時，還可通過改變頻率編碼的方向降低偽影，但僅僅只能改變化學(xué)偽影的方向，不能真正地消除和降低化學(xué)位移偽影。

另外，在梯度回波序列中，在不同的TE時間點，水和脂肪質(zhì)子可以處于同一階段，也可以處于180的相反階段，選擇TE成像中的脂肪和脂肪質(zhì)子，則能夠在脂肪所包圍的器官周圍觀察到一條較明顯的暗影邊界線。

4 信噪比相關(guān)偽影表現(xiàn)及應(yīng)對措施

多數(shù)情況下，在1.5T磁共振檢查時，大多數(shù)的偽影其實并不十分明顯，而在3T高場磁共振檢查下，隨著場強的提高，信噪比的增加也更加明顯，因此更容易發(fā)生偽影，包括截斷偽影等，偽影一般可發(fā)生在高對比的界面，包括膝關(guān)節(jié)內(nèi)半月板、脊髓等組織中，同時，可形成亮帶及暗帶的交替現(xiàn)象，這可能導(dǎo)致影像學(xué)醫(yī)師在診斷中誤診疾病。

這種偽影的出現(xiàn)，主要原因是由于采樣時間有限，不能準(zhǔn)確地描述步進(jìn)信號強度的變化，因此，可以在明顯的界面位置上產(chǎn)生平行頻帶。這些偽影主要可以在相位編碼方向上看到，可以通過減少帶寬或減少像素體積來防止截斷偽影的發(fā)生。一定的體積效應(yīng)與其他斷層圖像相同，在掃描圖像中存在一定的體積效應(yīng)，使得病變的信號強度不能以客觀的方式表達(dá)，對此，可通過減薄層厚像的方式降低偽影的發(fā)生。

另外，在3T高場磁共振檢查下，血管波動偽影也較為常見，同時，也比1.5T磁共振檢查更加明顯。這主要是由于信噪比的提高場強提高后，其血液內(nèi)離子流動后可導(dǎo)致電磁效應(yīng)增加，因此發(fā)生血管波動偽影。對此，檢查可通過空間與飽和脈沖及心電門控、流動補償?shù)雀深A(yù)方式減輕血管波動偽影。

5 運動偽影

最常見的運動偽影是指在成像的過程中，受到患者自身或體內(nèi)臟器波動等因素的影響，在3T高場磁共振掃描過程中出現(xiàn)相位編碼上的多條高信號及多處模糊狀偽影。對此，臨床可在患者檢查前適當(dāng)安撫患者，并給予適量的鎮(zhèn)靜劑，以減少運動偽影，同時，在3T高場磁共振檢查過程中，可盡量縮短圖像采集的時間。對吞咽所致的運動偽影可在喉部施加預(yù)飽和帶，以降低喉部運動偽影的發(fā)生。胸腹部運動偽影的發(fā)生可通過在3T高場磁共振檢查時，施加呼吸觸發(fā)技術(shù)及呼吸補償技術(shù)，并采取快速成像屏氣掃描，施加脂肪抑制技術(shù)，避免由于3T高場磁共振檢查圖像上脂肪高信號出現(xiàn)偽影，在脂肪型號抑制后可明顯可見偽影降低。對胸腹部檢查患者可適當(dāng)增加預(yù)飽和帶抑制腹部皮下脂肪型號，施加腹帶減小呼吸運動的幅度，利用螺旋槳成像技術(shù)最大程度降低運動偽影。

6 結(jié)語

目前，隨著3T高場磁共振的場強提高及信噪比增加，3T高場磁共振的檢查圖像質(zhì)量明顯更高，逐漸在臨床中得到廣泛使用，但同時在檢查中也出現(xiàn)了較多的問題，其中最常見的就是圖像偽影問題，這些偽影主要是由于高場條件本身的物理限制，或在1.5T序列直接移植到3T條件后，但沒有進(jìn)行合理的優(yōu)化。而為了避免3T高場磁共振偽影圖像，就需要加強分析發(fā)生偽影的主要原因，保證器械的正常運轉(zhuǎn)，及時取出患者體內(nèi)相關(guān)的金屬物品，并對磁場的均勻度進(jìn)行調(diào)整，并選擇合理的序列條件與參數(shù)，以降低偽影的發(fā)生，為臨床診斷提供更加優(yōu)質(zhì)的依據(jù)。