磁共振成像的伪影分析及其解决对策探析

夏丰光，李论雄（通讯作者）

（华南师范大学脑成像中心 广东 广州 510631）

近年，磁共振成像技术以高分辨率、特异度高、敏感度高、无骨性伪影、多角度扫描等特点，被广泛应用于临床检查。但受诸多因素影响，如环境因素、与硬件相关的磁场不均匀、数据处理软件等，易造成伪影现象，使得图像质量下降或出现假病灶，进而导致出现误诊或漏诊[1]。因此，分析磁共振成像产生伪影的原因，并提出有效的解决对策，对提高图像质量及临床诊断水平有重要意义。

1 金属异物伪影

金属异物伪影现象在磁共振成像扫描中非常常见，主要表现为由于金属物对磁场的干扰性，特别是铁磁制品，导致局部磁场明显增强，金属所在部位组织信号丢失，周围组织旋转的质子减少，使得周围解剖结构显示不清晰，最终所得结果就是图像失真，不利于临床疾病的诊断[2]。针对金属异物伪影的产生，应做好预防，检查前严格禁止患者将金属物带入诊断室。金属物进入诊断室，不仅影响图像质量，同时也可能对患者及检查者造成安全威胁。

2 卷褶伪影

卷褶伪影常出现在相位编码方向上，是指扫描视野外的组织信号重叠于对侧正常图像上。此类现象多表现为被检查部位的大小超出了扫描视野范围；同时，数据采集过程中，因其间断性的特点，在相位编码上计算机可能将扫描视野外的组织信号误认为是视野内的组织信号，从而出现卷褶伪影[3]。因此，在处理卷褶伪影方面，可将被检查部位的最小直径置于相应编码方向上，或者增加扫描视野，使其大于被检查部位，便可获得高质量的图像。

3 运动伪影

磁共振扫描成像中，常因人体生理性及自主性的运动，在相位编码上会出现各种不同形状的伪影。例如患者检查时患者因心脏跳动、血液流动、呼吸运动等引起的生理性运动伪影，多表现为上述生理运动的频率与相位编码的频率保持一致，在傅里叶变换的情况下，重叠的信号会导致数据发生空间错位。同时检查过程中，患者行头部检查时的躁动及眼球转动动作，或颈部检查时的吞咽动作等引起的自主运动伪影，均会造成图像模糊，其模糊程度主要取决于运动幅度、运动频率及重复时间。

运动伪影在磁共振成像中非常常见，为有效避免此类现象的发生，最有效的办法是尽可能缩短扫描时间。检查前，检查需提前告知患者检查可能所需时间以及检查过程中需注意的相关事项，避免患者因吞咽、身体抽动等自主性运动，导致检查部位移位而出现伪影现象；对依从性较差或情绪躁动的患者，可适当给予一定的镇静药物后，再进入诊断室扫描。近年，快速扫描技术的应用，如FFE序列、快速自旋回波序列，不仅可减少扫描时间，也可减少生理性运动造成的伪影[4]。

4 截断伪影

截断伪影是指在图像重建过程中产生的，在频率编码方向上信号突变时产生的环形黑白条形，通常出现在两种环境差异较大的界面上，如脂肪与肌肉组织、颅骨与脑表面等交接处产生的信号震荡。此类伪影多出现在空间分辨率较低的图像上。为有效解决此类伪影，应加大采集矩阵，增加空间分辨率。

5 化学位移伪影

化学位移伪影在肾脏及膀胱检查中较为常见，主要体现在水与脂肪组织的界面上。分析磁共振成像的原理，主要是通过施加磁场强度，造成不同部位产生共振频率的差异性，以此来反映人体组织的部位及解剖结构。在磁共振成像扫描中，一般以水分子内氢质子的共振频率为中心频率，且高于脂肪组织的共振频率。定位编码时，重建重建后的脂肪信号会向梯度磁场较低的一侧位移，使一部分信号重叠于另一部分信号，即化学位移效应，从而引起影像失真[5]。

化学位移伪影容易识别，可通过改变相位和频率编码的方向来解决，使其跟水与脂肪组织的界面平行。增加频率编码的带宽也可以解决此类问题，但采取此种方式时，需注意图像信噪比的调整。另外，化学位移伪影不是必须消除的，例如脊椎疾病患者行磁共振扫描时，可采用快速扫描技术（FFE序列）可增加化学位移伪影现象的发生。由于此伪影一般出现在椎间盘边缘或椎体的脊部，从而使模糊的椎间盘、硬脊腔及神经根显示更清晰，与脊髓造影相似。近年，化学位移伪影在脊椎扫描中的诊断价值已引起临床的高度重视与关注。

6 部分容积效应伪影

和CT扫描模式一样，像素是磁共振成像扫描的基本单位。诊断扫描中，除注重像素的计算外，体素也是非常重要的，即在获得每一个像素的基础上再加上层厚，则被定义为体素。通过测量体素内的平均信号强度，则可反映出一个像素的信号强弱程度。当选择病变较小的组织扫描，或扫描层面较厚时，周围的信号组织易覆盖较小的病灶，此类情况下就容易出现部分容积效应伪影。针对此类伪影的消除，可改变选层位置或减薄层厚，增加空间分辨率来解决，这对微小病变的诊断显得尤为重要。通过减少部分容积效应伪影，有助于提高病变诊断率。

总的来说，随着磁共振成像技术的应用，以操作简便、组织分辨率高、可重复操作等特点，在临床检查中体现出明显的优越性。但相比其他影像技术更为复杂，扫描序列多，使得伪影出现的几率较大，常见的有运动伪影、金属异物伪影、化学位移伪影等。因此，分析伪影的产生机制，并有效消除伪影，对提高其诊断率，以及辅助临床医生的疾病诊断有重要的意义。