MRI常见伪影介绍 ------ 张进慧.

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1 MRI常见伪影介绍 张进慧

2 关于伪影…… MRI图像中每个点的信息，都由频率和相位编码决定。 当接收信息的频率和相位编码受到外界干扰时，将导致图像伪影的出现。
绝大多数的情况下，伪影将影响医生对图像的判读、对病变的诊断。 .. 识别和设法消除/减小这些伪影非常造重要，从而也要求我们对MRI的物理原理和基本硬件构造有所了解。

3 MR 伪影原因 PSD 静磁场不均匀（磁体） 射频泄漏/干扰 患者运动 软件 运动的金属 生理性的运动 射频不均匀（线圈、射频部件）
操作相关的伪影 图像处理相关的伪影 硬件相关的伪影 患者相关的伪影 环境相关的伪影 PSD 软件 静磁场不均匀（磁体） 射频不均匀（线圈、射频部件） 非线性梯度,梯度场不均匀 (梯度部件) 患者运动 生理性的运动 血流、脑脊液搏动 金属植入物 化妆材料 解剖相关的伪影: 化学位移伪影、磁敏感性伪影 射频泄漏/干扰 运动的金属 突然的温度改变

4 MR 伪影 卷褶 化学位移 截断 部分容积 数据错误 （ghost） 磁场不均匀 射频相关 梯度相关 运动伪影 磁敏感性伪影、 金属伪影
图像处理相关的伪影 硬件相关的伪影 患者相关的伪影 环境相关的伪影 卷褶 化学位移 截断 部分容积 数据错误 （ghost） 磁场不均匀 射频相关 a.层间交叉 b.拉链伪影 c.射频馈通 d.射频噪声 梯度相关 a.涡流 b.非线性 c.几何变形 运动伪影 磁敏感性伪影、 金属伪影 拉链伪影 ……

5 日常应用常见伪影类型 卷褶伪影 化学位移伪影 部分容积效应 截断伪影 鬼影 运动伪影 交叉伪影 金属伪影 磁敏感性伪影 ASSET伪影
Annefact伪影 灯心绒伪影 细线伪影 线圈信号不均匀 拉链伪影 电解质效应 频率 相位 空间信号的振幅改变

6 卷褶伪影 伪影特点： 频率、相位方向均可出现，视野一侧FOV以外的信号叠加在另一侧的FOV内
3D也可出现在层面选择方向。最后一层可叠加到第一层。 解决办法： 加大FOV NPW 饱和脉冲 3D舍弃开始与最后几个层面 增大FOV：最大和最小频率的范围仍同先前较大梯度时相同，只是在更宽的距离上分布。为了增大视野，不得不使用更小的梯度。 图像处理伪影

7 化学位移伪影 伪影特点： 出现在频率编码方向上（常规FSE序列或梯度回波）。在较低频率的方向出现一条亮带，而较高频率的方向出现一条暗带。
解决办法： 升高带宽 降低空间分辨率（Nx） 脂肪抑制 长TE 常规FSE T2加权，脂肪是亮的，可以发现这种伪影 升高带宽，频率/像素更大，化学位移保持不变，相当于网格进一步放大，所以偏移的像素数也减小。 II型化学位移伪影－－同相位，反相位。 图像处理伪影

8 化学位移伪影 伪影特点： 出现在频率编码方向上（常规FSE序列或梯度回波）。在较低频率的方向出现一条亮带，而较高频率的方向出现一条暗带。 亮 暗 脂肪 解决办法： 升高带宽 降低空间分辨率（Nx） 脂肪抑制 长TE 升高带宽，频率/像素更大，化学位移保持不变，相当于网格进一步放大，所以偏移的像素数也减小。 降低频率编码数，相当于网格变稀疏，偏移的像素数也减小。 长TE造成更多失相位，脂肪信号降低。 Gx －Gx 图像处理伪影

9 截断伪影 Propeller T2 T2 FRFSE
伪影特点： 相位方向更常见，在高对比度界面（颅骨/脑、脊髓/CSF、半月板/液体等）形成交替的亮带和暗带。 解决办法： 增加采样时间（减小带宽）以减小波纹 降低像素大小（增加Np或减小FOV） 时间域内信号越宽，意味着频率内信号约窄。 Propeller T2 T2 FRFSE 图像处理伪影

10 部分容积伪影 3 mm slice 10 mm slice
原因：由于像素过大，导致像素内信号平均，使一个体素内混合多种组织对比，分辨率降低。 层厚增加，分辨率降低. 伪影特点： 同一像素中显示多种组织，易对临床诊断造成混淆 解决办法： 降低层厚 A partial volume artifact is any artifact caused by the size of the image voxel. For example, if a small voxel contains only fat or water signal, and a larger voxel might contain a combination of the two, the large voxel possess a signal intensity equal to the weighted average of the quantity of water and fat present in the voxel. Another manifestation of this type of artifact is a loss of resolution caused by multiple features present in the image voxel. Partial volume artifact in a fetus at 19 weeks gestation. This image shows the fetal hand adjacent to the placenta. A prominent vein (arrow) in the placenta looks like a hyperextended thumb. 图像处理伪影

11 鬼影（Ghost） 原因：回波中心偏移、持续相位编码偏移，或回波幅度不稳定。往往可由于系统不稳定或患者运动所致。 伪影特点：往往出现在相位编码方向。由于患者运动的伪影只出现在运动的部位，而系统原因的伪影可在整个FOV中出现伪影。 解决办法： 病人制动 请工程师帮助检修。 This is a very common type of MR image artifact. It occurs whenever the phase of the FID is distorted. The ghosting in the phase encoding direction is the most common form. 图像处理伪影

12 鬼影（Ghost） Normal Phantom Image Ghosting example. 原因：回波中心偏移、持续相位编码偏移，或回波幅度不稳定。往往可由于系统不稳定或患者运动所致。 伪影特点：往往出现在相位编码方向。由于患者运动的伪影只出现在运动的部位，而系统原因的伪影可在整个FOV中出现伪影。 解决办法： 病人制动 请工程师帮助检修。 This is a very common type of MR image artifact. It occurs whenever the phase of the FID is distorted. The ghosting in the phase encoding direction is the most common form. 图像处理伪影

13 运动伪影 SEP（伪影间间隔像素数）=TR×Ny×NEX / T(运动)＝采集时间/ T (运动) 伪影间距离＝SEP* 像素大小
伪影特点： 周期性运动：伪影出现在相位方向，等距地出现。伪影信号可高可低，取决于搏动结构相位相对于背景相位的关系（同相位则亮，反相位则暗）。 解决办法： 空间预置饱和 增大TR，Np或Nex SPF 心电/呼吸门控 SEP（伪影间间隔像素数）=TR×Ny×NEX / T(运动)＝采集时间/ T (运动) 伪影间距离＝SEP* 像素大小 当采集时间增大时，伪影间距增大，使得要研究的身体部分内没有太多伪影。 另一方面，FOV太小，视野外的搏动伪影会侵入。 病人相关伪影

14 运动伪影 伪影特点： 随机运动：图像较模糊，也可能在相位编码方向得到很多平行条带。 解决办法： 患者制动、镇静、止痛
呼吸补偿/6-542低张 更快速的扫描序列 Propeller序列 T2 FRFSE Propeller T2 病人相关伪影

15 运动伪影 CSF 伪影特点： 血液/脑脊液流动效应：病灶有时候类似一个病变 解决办法： 流动补偿 病人相关伪影

16 金属伪影 EPI 原因：铁磁性物质具有很大的磁化率，可能导致明显的磁场变形。
不同的序列，金属伪影大小不同。FSE< GRE< EPI EPI 病人相关伪影

17 金属伪影 伪影特点：图像变形。或明显异常高/低/混杂信号 在不同层面上伪影位置往往改变－－“会走动的伪影” 解决办法：
去掉病人身上或磁体洞内的金属物品 尽量使用FSE序列！ 病人相关伪影

18 磁敏感性伪影 原因：不同磁化率物质的交界面，磁化率不同会导致局部磁场环境的变形，造成自旋失相位，产生信号损失或错误描述。
伪影特点：在组织/空气和组织/脂肪界面（包括副鼻窦、颅底、蝶鞍等部位）出现异常信号。 解决办法： 扫描时尽量避开这些部位 增加层厚、层间隔 减小人为的磁化界面 Fiesta序列的binding伪影，可加局部匀场 Conventional DWI PROPELLER DWI 病人相关伪影

19 交叉伪影 原因：层面内组织受到其它层面/额外的射频脉冲激发，提前饱和，不能产生信号。 往往在斜位定位时出现。
有时预置饱和也可能带来同样的伪影！ 操作相关伪影

20 交叉伪影 原因：层面内组织受到其它层面/额外的射频脉冲激发，提前饱和，不能产生信号。 往往在斜位定位时出现。
有时预置饱和也可能带来同样的伪影！ 操作相关伪影

21 交叉伪影 伪影特点：交叉部位（或有饱和脉冲的部位）低信号或信噪比非常低。 解决办法： 定位时注意层面交叉让开要观察的部位
FOV内预置饱和注意手动调整位置，让开要观察的部位。 操作相关伪影

22 ASSET伪影 FOV 太小 Calibration定位偏中心 Calibration扫描范围太小 线圈摆放不正确 线圈损坏
原因：ASSET 采集K空间时，在相位方向上隔行采集。每一个线圈单元采集一半的相位方向的信息，存在明显的相位卷褶，需要利用线圈敏感性数据重建图像并去掉卷褶。calibration的信息与采集的信息不匹配将导致伪影出现。 腹部典型的calibration定位：40-48mm 轴位 Calibration扫描的低分辨率图像 FOV 太小 Calibration定位偏中心 Calibration扫描范围太小 线圈摆放不正确 线圈损坏 Cal/Scan 屏气方式不一致 ASSET 缩短扫描时间的方法是采集K空间时在相位方向上隔行采集。对每一个线圈单元来说是采集了一半的相位方向上的信息。并且存在明显的相位卷褶。ASSET利用线圈敏感性数据重建图像并去掉每个线圈单元的卷褶，重建出一个完好的图像。 操作相关伪影

23 ASSET伪影 1/2 pFOV 1/2 pFOV FOV = 26x20 FOV = 22x17 FOV = 34x26
伪影特点：类似卷褶伪影，但多出现在图像中心。 图像中心条带状伪影，信噪比明显降低。 解决办法：增大扫描FOV，phaseFOV必须尽量选择 1 FOV = 26x20 FOV = 22x17 FOV = 34x26 FOV = 30x23 ASSET 缩短扫描时间的方法是采集K空间时在相位方向上隔行采集。对每一个线圈单元来说是采集了一半的相位方向上的信息。并且存在明显的相位卷褶。ASSET利用线圈敏感性数据重建图像并去掉每个线圈单元的卷褶，重建出一个完好的图像。 操作相关伪影

24 同样的扫描数据，正确的 calibration扫描
ASSET伪影 Calibration定位偏中心 伪影特点：在图像中心出现条状、带状的部分组织的卷褶信号。 解决办法：Calibration中心放置在患者身体中心，防止卷褶 、. 偏中心calibration扫描 同样的扫描数据，正确的 calibration扫描 Calibration扫描范围太小 伪影特点：在cal范围外的数据信号为0。 解决办法：大范围的 cal. 完整的ASSET重建图像 ASSET 缩短扫描时间的方法是采集K空间时在相位方向上隔行采集。对每一个线圈单元来说是采集了一半的相位方向上的信息。并且存在明显的相位卷褶。ASSET利用线圈敏感性数据重建图像并去掉每个线圈单元的卷褶，重建出一个完好的图像。 Cal too small 操作相关伪影 Better cal coverage

25 ASSET伪影 ASSET 矢状面定位显示线圈的位置和图像的位置 no ASSET 线圈摆放不正确
伪影特点：在图像中心出现条状、带状的部分组织的卷褶信号。 解决办法：调整线圈位置，使前后片上下、左右对齐。 ASSET 缩短扫描时间的方法是采集K空间时在相位方向上隔行采集。对每一个线圈单元来说是采集了一半的相位方向上的信息。并且存在明显的相位卷褶。ASSET利用线圈敏感性数据重建图像并去掉每个线圈单元的卷褶，重建出一个完好的图像。 操作相关伪影

26 ASSET伪影 线圈单元或接收通道坏 ASSET, 一个通道坏 no ASSET, 一个通道坏 在ASSET扫描中，噪音移到相应区域的中心
线圈通道或者接收通道坏 伪影特点：噪音移到相应区域的中心。 解决办法：请工程师帮忙检修。 ASSET, 一个通道坏 no ASSET, 一个通道坏 ASSET 缩短扫描时间的方法是采集K空间时在相位方向上隔行采集。对每一个线圈单元来说是采集了一半的相位方向上的信息。并且存在明显的相位卷褶。ASSET利用线圈敏感性数据重建图像并去掉每个线圈单元的卷褶，重建出一个完好的图像。 在ASSET扫描中，噪音移到相应区域的中心 操作相关伪影

27 ASSET伪影 Cal/Scan 屏气方式不一致 伪影特点：类似呼吸的运动伪影，但伪影处在图像中心。 “马赛克”伪影 解决办法：
ASSET扫描用吸气末屏气，calibration扫描为呼气末屏气 ASSET、calibration均采用吸气末屏气 ASSET 缩短扫描时间的方法是采集K空间时在相位方向上隔行采集。对每一个线圈单元来说是采集了一半的相位方向上的信息。并且存在明显的相位卷褶。ASSET利用线圈敏感性数据重建图像并去掉每个线圈单元的卷褶，重建出一个完好的图像。 操作相关伪影

28 Annefact伪影 伪影特点：相位编码方向出现的条带影或点状影。往往在脊柱扫描，选取线圈单元过大时出现。 解决办法： 扫描时启用符合扫描视野的线圈单元组合，不要启用过多。 Annefact is a kind of ghosting coming outside the FOV where the gradient is no longer linear. 操作相关伪影

29 灯心绒伪影 白噪声 原因：封闭磁体间内某些放电辐射。 伪影特点：覆盖整个图像的棘刺状伪影。可为单一方向，也可为多个方向相交排列。 可出现在序列的某一幅图像中，也可出现在整个序列。 正常信号 白噪声 1 2 3 白噪声 原因：封闭磁体间内某些放电辐射。这些放电活动往往由于某些电弧引起，甚至是由于某些干燥环境中的静电放电引起的。其中最常见的一个原因是在磁体内部存在着一些（甚至是没有磁性的）金属部件松动，在扫描过程中振荡而移动，从而导致这种噪声的出现。 当发生放电时，短暂的电弧会瞬时激发电磁场，这个瞬时激发的电磁波就会被MRI机器中灵敏的接收单元所接受，从而引起原始数据中信号的一个极短时的升高。如果这时候观察原始图像，就会在其中看到信号非常高，类似于“白色”的像素点－－这也是“白噪声”这个名词的来源。 另外： 1.单一方向－－灯心绒伪影 2.两个方向－－箭尾状伪影 3.多个方向，多组白噪声点－－复杂的伪影 硬件相关伪影

30 灯心绒伪影 用后处理手段去除高信号点，傅立叶转换后图像中灯心绒伪影去除。 解决方法： （请工程师帮忙检修） 1.检查噪声滤波器。
2.检查内部有无松动部件，检查内部电缆。 用后处理手段去除高信号点，傅立叶转换后图像中灯心绒伪影去除。 硬件相关伪影

31 细线伪影 （fine line artifact） 1 2 · See most on FSE-IR scan
图像特点：伪影较细小，出现在图像的局部，可能比较模糊，甚至需要在特殊窗宽窗位下才能发现。 Zip512可以使伪影更佳明显。 1 2 解决方法： 采用真正的偶数NEX · See most on FSE-IR scan · Small FOV scan, thin slice · Very bony structure, such as foot and knee · Caused by FID of the 180o RF pulses 无zip512 ＋zip512 硬件相关伪影

32 线圈信号不均 原因：相控阵线圈采集信号能力存在差异 伪影特点：图像信号欠均匀 解决办法： SCIC或PURE
8-ch Brain Coil (1.5T) 4-ch Torso Coil (1.5T) 硬件相关伪影

33 拉链伪影 射频噪声 原因：不需要的外界无线电频率的噪声。
图像特点：不需要的射频脉冲发生在一个（或一系列）特定的频率。沿相位方向排列的“拉链状伪影” 解决方法： 关扫描间的门 去除监护装置 请工程师检修 硬件相关伪影

34 拉链伪影 Zoom线圈拉链伪影 原因：前置饱和脉冲激发了zoom线圈以外的组织，被卷褶进了扫描区。 图像特点：在扫描区域沿相位方向的拉链状伪影 解决方法： Zoom线圈模式时根据扫描范围选择相应的线圈，不要过多选择。 采用whole模式 An anterior spatial SAT excites the tissue beyond the zoom coil and the crusher gradient from the zoom coil becomes ineffective. A 3-coil CTL (CS123) Zoom mode receives a signal from the tissue, excited by the SAT pulse outside the FOV, and wraps into the phase direction. Refer to the graphics below. 硬件相关伪影

35 非线性梯度伪影 Gradient mis-calibration Non-Linear Linear 原因：非线性梯度
图像特点：图像变形，歪曲。 解决方法： 请工程师检修 Gradient mis-calibration Non-Linear Linear 硬件相关伪影

36 谢谢！！