MRI检查常见伪影的产生机制及解决措施

何卫红 ，方向军 ，陈 伟

1.南华大学附属第二医院放射科，湖南衡阳 421001；2.中南大学湘雅医院放射科，湖南长沙 410008

随着磁共振（MRI）临床应用的普及，高质量的MRI影像对疾病的诊断价值显得更加重要。磁共振成像已经广泛地应用于临床，在人类疾病的诊断中发挥着重要的作用[1]，与其他医学影像技术比较，MRI出现的伪影最多，也最严重。所谓伪影，是只在磁共振扫描或信息处理过程中，由于某一种或几种原因出现了一些人体本身不存在的、致使图像质量下降的影像，也称为假影或鬼影[2]，伪影实际上也是MRI图像中与实际解剖结构不相符的信号，可以表现为图像变形、重叠、缺失、模糊等。MRI伪影主要会造成三个方面的问题：①使图像质量下降，甚至无法分析；②掩盖病灶，造成漏诊；③出现假病灶，造成误诊。因此正确认识伪影的常见类型、产生的原因及消除和抑制方法，对有效抑制以至消除伪影，提高图像质量及诊断率具有重要意义。以下就磁共振几种常见伪影的产生的原因及其消除和抑制方法进行初步探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集168例常见头颅、四肢、胸腰椎、腹部 MRI图像伪影，其中，四肢关节扫描17例，脊柱扫描37例，头部扫描71例，腹部扫描43例。年龄12～98岁，平均53岁。男75例，女93例。

1.2 检查方法

所用MRI设备为美国GE1.5T超导型磁共振成像仪（GESigna1.5T HDE），所用线圈为CTL线圈、8通道头颈联合线圈、体线圈和关节表面线圈。通常扫描体位为冠状位、横断位、矢状位和斜矢状位等。扫描序列为FRFSE、FLAIR、SE、FSE、EPI、STIR、FIESTA、LAVA 等。

2 结果

在168例MRI图像伪影中，按照伪影的表现形式以及伪影的图像特征进行分类。①运动伪影66例，占39.2%（图1）；②交叉伪影9例，占5.4%（图2）；③卷褶伪影36例，占21.4%（图 3）；④部分容积效应伪影 10例，占 5.9%（图 4）；⑤磁化率伪影及金属伪影24例，占14.3%（图5～6）；⑥截断伪影11例，占6.6%（图7）；⑦化学位移伪影12例，占7.2%（图8）。

图1 运动伪影

图2 交叉伪影

图3 卷褶伪影

图4 部分容积效应伪影

图5 磁化率伪影

图6 金属伪影

图7 截断伪影（环状伪影）

图8 化学位移伪影

3 讨论

3.1 运动伪影

运动伪影是MRI图像最常见的伪影；是患者在MRI扫描期间，被检查部位不能暂停与心跳有关的运动，或不能很好地控制其自主运动，造成磁共振信号的采集误差，使频率编码方向采集信号的采样时间明显短于相位编码的时间，伪影常出现在相位编码方向。伪影是所成图像较模糊或边缘重叠影。解决措施：①在行MRI扫描前，对患者制动、镇静、止痛和详细地解释；②设置好参数，采用尽可能快速的检查序列；③使用螺旋浆成像技术（periodically rotated overlappingparallel lines enhanced reconstruction，Propelle）又称为 Propeller技术，这一技术可以在最复杂困难的情况下消除运动伪影，提高图像质量，也可以大幅度地减轻体内金属造成的伪影；④心电门控、呼吸门控、呼吸补偿和呼吸触发技术，在检查胸、腹部时，可抑制其伪影；⑤空间预饱和技术，预饱和技术是被用来降低非兴趣区的信号强度，从而抑制其伪影。

3.2 卷褶伪影（wrap around artifact）

当受检物体的尺寸超出扫描视野（FOV）的大小，FOV外的组织信号将折叠到图像的另一侧，这种折叠被称为卷褶伪影。MR信号在图像上的位置取决于信号的相位和频率，信号的相位和频率分别由相位编码和频率编码梯度场获得。信号的相位和频率具有一定范围，这个范围仅能对FOV内的信号进行空间编码，当FOV外的组织信号融入图像后，将发生相位或频率的错误，把FOV外一侧的组织信号错当成另一侧的组织信号，因而把信号卷褶到对侧，从而形成卷褶伪影，卷褶伪影主要产生在相位编码方向上，扫描图像上出现的卷褶伪影轻者影响美观，重者影响对病变的观察。解决措施：①加大FOV扫描视野，使K空间数据的相对密度增大，使相位编码和频率编码两个方向的光栅都增加，从而使两个方向的高序伪影间距增加[3]；②空间预饱和技术；③无相位卷褶技术（no phase wrap）。

3.3 磁化率伪影及金属伪影

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[4]。金属伪影是金属异物所产生的伪影，金属异物包括体内或体表的各种铁磁物质，由于铁磁性物质具有很大的磁化率,可局部干扰主磁场的均匀性，使局部出现低信号盲区或使局部图像变形失真。伪影特点是图像变形，高/低/混杂信号在不同层面上,伪影位置往往改变，故又被称作“会走动的伪影”。解决措施：①仔细检查并做好宣传教育工作，尽可能地避免将金属异物带入MR扫描室，去掉患者身上或磁体洞内的金属物品；②尽量使用快速自旋回波序列；③对磁体进行匀场，提高磁场均匀性。

3.4 化学位移伪影

同种元素的同种原子由于化学环境的不同所造成的磁共振频率的差异称化学位移，化学位移伪影主要是由于不同分子中氢质子以不同的频率进动，在梯度场内，这些氢质子的位置将会被错误记录，水内的质子相对向更高频率编码方向运动，而脂肪则相反，位移导致在较低频率处信号增强，而较高频率处信号衰减。伪影表现形式是出现在频率编码方向上，在较低频率方向出现一条亮带，而在较高频率的方向出现一条暗带。解决措施：①改变频率编码方向，这仅能改变化学位移伪影的方向，并不能减轻或消除化学位移伪影；②施加脂肪抑制技术。脂肪信号被抑制后，其化学位移伪影将同时被抑制；③增加频率编码的带宽；④增加回波时间。

3.5 部分容积效应伪影

与其他任何断层图像一样，MRI图像同样存在部分容积效应，由于成像层面成分较多，导致像素内的信号为平均混合信号，影响病灶与正常组织的对比。解决措施：主要是减薄层厚。目前通常采用薄层扫描技术或改变选层位置摄取图像来减少此类伪影。

3.6 交叉伪影

交叉伪影主要由于层面内组织受到其他层面的射频干扰，提前饱和，不能产生信号，一般是在扫描层面不平行时出现。伪影表现特点主要是交叉部低信号或信噪比非常低。解决措施：①定位时注意扫描层面尽量不要交叉；②调整好扫描视野内预置饱和位置，尽可能避开要观察的部位。

3.7 截断伪影（也称环状伪影）

在空间分辨力较低的图像比较明显，表现为多条同中心的弧线状低信号影。MRI图像是由多个像素构成的，数字图像要想真实展示实际解剖结构，其像素应该无限小，但实际上像素的大小是有限的，因此图像与实际解剖存在差别，这种差别实际上就是截断差别，当像素较大时其失真将更为明显，就可能出现肉眼可见的明暗相间的条带，这就是截断伪影。解决措施：主要是增加图像空间分辨力，但同时往往需要增加采集时间。

综上所述，磁共振成像技术的原理非常复杂，很多因素均对图像影像质量有很大影响。正确识别伪影，了解其产生的原因和表现形式，找出有效的解决措施，对于获得充分满足诊断要求的优质MRI图像具有非常重要的实际意义。

[1]冯衍秋.基于PROPELLER采样的磁共振成像运动伪影消除方法研究[J].第一军医大学学报,2005,27(1):15-18.

[2]谢敬霞.核磁共振新技术研究与临床应用[M].北京:北京医科大学出版社,2001:322-328.

[3]Laundre BJ,JellisonBJ,BadieB,et al.Diffusion tensor imaging ofhe corticospinal tract before and after mass resection as correlatedwith cinical motor findings:preliminary data[J].Am J Neuroradiol,2005,26(4):791-796.

[4]陈渊博,陈春晓,周卉芬.磁共振成像中伪影的研究[J].Int J Biomed Eng,2006,29(4):214-218.