刀锋伪影校正技术在头颅MR成像中抑制运动伪影的作用

何建华，王伟根，吴发玉

（宁海县第一医院放射科 浙江 宁波 315600）

头颅MR成像数据采集时间长，且患者处于狭小的高噪声环境，常常会发生自主运动产生运动伪影，影响图像质量。如何克服运动对成像的影响一直是MR成像研究的技术热点[1]，刀锋伪影校正技术（BLADE技术，即Propeller技术）采用快速自旋回波（fast spin echo, FSE）或快速反转恢复（fast inversion recovery, FIR）扫描序列与K空间放射状填充技术结合，可以有效减少运动伪影的产生。本文旨在探讨BLADE技术在头颅MR检查中抑制运动伪影的作用，评价其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年10月—2021年3月在浙江省宁海县第一医院放射科接受头颅MR检查出现运动伪影的76例患者纳入研究，其中男性46例，女性30例，年龄4～93岁，平均（70.01±12.56）岁。纳入标准：头颅MR常规序列扫描出现了运动伪影并应用BLADE技术进行补充扫描的受检者。

1.2 方法

所有患者均使用西门子公司生产的1.5T Symphony超导MR检查仪，先进行头颅MR常规序列扫描，随后BLADE技术序列扫描。头颅MR常规序列与BLADE技术序列扫描参数见表1。

表1 头颅MR常规序列与BLDAE技术序列的主要扫描参数

表1（续）

1.3 评价方法

将图像质量按Ⅰ～Ⅳ级评分法评分，以大脑灰白质与基底节结构显示清晰程度作为判断标准，由两名高年资的放射科诊断医师对所得图像进行分析、比较与评价，判定Ⅰ级和Ⅱ级可以用于影像诊断，Ⅲ级和Ⅳ级影响了影像诊断或不能用于影像诊断。Ⅰ级：未见明显运动伪影，大脑灰白质与基底节结构清晰显示；Ⅱ级：可见少许运动伪影，大脑灰白质与基底节结构可辨；Ⅲ级：可见较多运动伪影，大脑灰白质与基底节结构尚可分辨；Ⅳ级：可见严重运动伪影，大脑灰白质与基底节结构模糊不清。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，计数资料以率（%）表示，行χ2检验，一致性评价采用Kappa检验，Kappa≥0.75时，两者一致性较好，0.4≤Kappa＜0.75时，两者一致性一般，Kappa＜0.4时，两者一致性较差，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

BLADE技术可以较好地抑制头颅MR扫描中的运动伪影，图像质量优于常规扫描序列，两种扫描方法获得的图像质量评价一致性一般（Kappa=0.069，P=0.028＜0.05）。纳入研究的76例患者中，常规序列组图像质量Ⅰ级0例，Ⅱ级32例，Ⅲ级23例（图1A），Ⅳ级21例（图2A），I级和Ⅱ级占42.11%，Ⅲ级和Ⅳ级占57.89%；BLADE技术序列组图像质量Ⅰ级55例（图1B、2B），Ⅱ级12例，Ⅲ级6例，Ⅳ级3例，I级和Ⅱ级占88.16%，Ⅲ级和Ⅳ级占11.84%，两组图像质量比较有显著差异（χ2=46.557，P＜0.05）。见表2。

表2 头颅MR常规序列与BLDAE技术序列的图像质量评价 单位：例

图1A SE T2WI常规序列图像 图1B BLADE技术图像

图2A SE T2WI常规序列图像 图2B BLADE技术图像

3 讨论

影响MR成像质量的因素很多，运动是对成像质量造成影响的最主要原因之一[2]。头颅MR成像数据采集时间长，容易受到头颅自主性运动的影响。头颅自主性运动伪影是患者在检查过程不能很好地配合，从而出现了自主或不自主的头颅运动，致使组织结构显示变形、信号强度失真、解剖结构与解剖细节不能清晰显示，导致图像质量变差，主要表现为模糊与鬼影。运动伪影的产生跟编码速度很有关系，编码速度越快运动伪影越小，编码速度慢则导致在数据采集期间受到射频脉冲激发的运动组织在信号接收期间出现在了不同的位置上导致运动伪影。相位编码速度以s计，频率编码速度以ms计，频率编码速度远快于相位编码速度，因此运动伪影主要出现在相位编码方向上[1]。另外，运动结构的信号强度越高，运动伪影也越明显。

K空间是填充MR信号原始数据的空间，常规扫描序列的K空间常采用循环对称填充方式，而BLADE技术的K空间采用放射状填充，它的K空间被分割成一定数量的K空间条，每条K空间条只填充K空间的一部分，采用旋转运动方式依次采样填充，用尽量短的时间完成每条K空间条的采集，直至完成所有信号的采集[3]。BLADE技术对运动伪影的校正是在扫描过程中每个回波链后即时进行，即在信号采集过程中计算机系统就对运动幅度较大且权重较低的失真图像进行加权、修正。K空间中心区域决定图像对比度，BLADE技术的K空间中心被每条K空间条采样过，中心区域存在重叠采样区，有着大量的数据重复，这样既有效地减少了运动伪影，又保证了图像的信噪比[4-5]。

在躁动、昏迷以及低龄儿童等不合作患者中自主性运动伪影很难避免，以往常常需使用药物镇静手段来完成检查，但是使用镇静药物有一定的风险[6-7]。本组病例均未使用镇静药物，使用BLADE技术扫描均明显减少了运动伪影的产生，因此，BLADE技术尤其适用于不合作患者的检查。本次研究也发现，运动伪影造成图像模糊的程度与头颅位移的距离成正比，对于运动幅度大、移动距离长的头颅运动伪影BLADE技术不能完全消除，这与文献报道一致[5,8]。

本研究显示，BLADE技术可以很大程度地解决运动困扰，减少头颅MR检查中出现的运动伪影。因此，对于不合作患者的头颅MR检查，建议使用BLADE技术扫描，或作为补充扫描的手段，这可以减少运动伪影，提高图像质量，提升检查效率，从而拓宽了临床应用范围。