浅谈MRI图像质量控制.docx

浅谈MRI的图像质量控制由于MRI的成像原理及操作过程十分复杂，其中涉及的技术手段和跨领域知识甚多，任何一个环节和参数，都会影响MRI影像质量，因此，为了利用现有的技术水平达到最有效的成像手段，发挥MR的最大诊断价值，我们有必要从各个方面对MRI成像实现质量控制。但是，作为影像科医师和普通技师，我们没有必要也不太有能力对整个MR系统的质量控制盒质量保证都能很全面的掌握，本文仅对临床检查中影响最明显、最常见也是在临床上最受关注的、最重要的可控质量指标进行介绍。有关MRI质控指标有很多，临床上比较关注的指标有：信噪比、图像对比、空间分辨力、图像均匀度等。信噪比信噪比（SNR）是MRI最基本质量参数，如果一副MRI影像信噪比过低，那么其他的质量标准都无从谈起，SNR是指图像的信号强度和背景随机噪声强度的比。信号强度，是图像中某代表组织的一感兴趣区内的所有像素信号强度的平均值；北京随机噪声，指同一感兴趣区等量像素信号强度的标准差。噪声重叠在图像上，使像素的信号强度以平均值为中心而震荡，噪声越大，这种震荡就越明显，而SNR值越低。信噪比值在临床使用中有两种测量和计算方法。第一种方法，SNR=SI/SD，SI是感兴趣区中像素信号强度的平均值，SD是同一感兴趣区中信号强度的标准差，即噪声。这种计算方法是根据SNR的定义直接引申过来的，直观易理解，但在实际操作中却不常用，因为这种计算方法要求感兴趣区中包含的是均匀成分，否则，感兴趣区内各个像素信号强度的标准差并不能代表随机噪声，即在感兴趣区中成分不均匀对的情况下SD无法确定。此方法一般是医学工程人员在进行设备维护保养和检修过程中，利用体模时使用较多。第二种方法，SNR=SI组织/SD背景，这一方法是在符合磁共振原理的基础上，根据临床实际应用而总结出的方法，首先我们要将图像内容视为两个部分，一个是整个显示人体组织成像内容的部分，称为组织部分，另一个是在整个FOV以内除去组织部分的部分，及相当于FOV内空气的部分。SI仅仅计算在组织部分内选择某感兴趣区内像素的平均强度，即SI组织；而SD仅仅是计算在空气的部分内信号强度的标准差，即SD背景。二者的比值即SNR。这种方法在实际的临床操作中比较常用。影响SNR的因素有很多，比如主磁场强度、采集线圈、脉冲序列、TR、TE、NEX（激励次数）、层厚、矩阵、FOV、采集带宽、采集模式等。经过研究和总结现有的临床使用经验，我们得出以下的规律：①SNR与主磁场强度成正比。②多通道表面相控阵线圈＞表面线圈＞体线圈。③SE序列的SNR一般大于GRE序列。④在多数序列中，TR的长度和SNR为正比，TE长度和SNR成反比。⑤SNR与回波信号总数的平方根成正比。⑥FOV的大小与SNR成正比。⑦矩阵大小与SNR成反比。⑧在层厚相同的情况下，3D图像的SNR值要明显的高于2D图像，在相同的3D或2D图像中，SNR值在层厚增加时成比例升高。⑨采集带宽的宽度与SNR成反比。以上所有的影响因素都是在影响受检组织的信号强度和随机噪声。信噪比越高，图像越清晰也越利于临床诊断，在实际操作中，提高SNR的原则，是提高图像的信号强度和降低背景随机噪声。不过，一般来讲，SNR与检查时间的长短存在一定程度的冲突，因此要去我们在使用中有效合理地提高图像信噪比。需要特别指出的是，各厂家的设备在操作界面参数调整中的信噪比并不是真正的SNR，而是相对信噪比，所有的序列经过设置储存之后，经重建调用，其相对信噪比都是1，调整各参数导致的信噪比变化只能显示该参数对信噪比的影响，而不是真正的SNR值，如果原本储存的序列参数信噪比很高，那么当使用调整将信噪比降为30%，那么最终的图像依然能有足够的信噪比。对比噪声比在保证一定SNR的前提之下，MR图像的另一个重要指标是对比度，对比度是指两种组织信号的强度的相对差别，这种差别越大，对比度越好。在临床上，图像对比度常用对比噪声比（CNR）表示，对比噪声比的测量计算公式是CNR=∣SI病灶—SI组织∣/SD背景，其中，SI病灶是代表病灶处的信号强度，SI组织为病灶周围正常组织的信号强度，SD背景为相位编码方向上FOV内空气区域的感兴趣区的标准差，即背景随机噪声。CNR主要受3个方面的影响。①组织间的信号固有差别，即两种不同组织间T1、T2、质子密度、运动等的差别，固有差别越大者CNR越大，对比度就越好，固有差别小者，CNR就越小，即使使用最佳的检查技术，对比度也比较低，是对比度的决定性因素。②成像技术，涵盖的范围较大，包括场强、序列、参数等，合理的特定序列及参数，可以得到优质的图像CNR。③人工对比，对于特殊的临床检查需要或是针对固有差别很小的组织，可以使用MR对比剂介入的方法，人工提高CNR。空间分辨力空间分辨力控制的是图像对于解剖细节的显示能力。在影像学上，实际上就