看一幅MRI圖像好與不好的幾個(gè)指標(biāo)！
MRI成像過(guò)程和成像原理較為復(fù)雜，每個(gè)成像環(huán)節(jié)和成像參數(shù)地變化都會(huì)給圖像帶來(lái)相應(yīng)的改變。在日常工作中，對(duì)MRI圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)顯得至關(guān)重要。
評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量的指標(biāo)不但包括可在圖像中直接表現(xiàn)出來(lái)的信噪比、對(duì)比度、分辨率、偽影，還包括不能在圖像中直接表現(xiàn)出來(lái)的掃描時(shí)間。
對(duì)這幾個(gè)主要的指標(biāo)，我們可以通過(guò)主觀感受進(jìn)行評(píng)價(jià)，也可以通過(guò)進(jìn)一步量化分析進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。本期主要分享MRI質(zhì)控中幾個(gè)指標(biāo)的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)。
認(rèn)識(shí)MRI質(zhì)控中的指標(biāo)有什么用？
評(píng)價(jià)圖像的好與不好，在于是否能滿足診斷要求和臨床需求。
能否進(jìn)一步優(yōu)化，改善圖像質(zhì)量和提高掃描效率。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
信噪比（SNR），MRI圖像中最基本的質(zhì)控參數(shù)，也評(píng)價(jià)一幅圖像的基礎(chǔ)，它是保證良好對(duì)比度和更高分辨率的前提。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
信噪比即信號(hào)強(qiáng)度與背景隨機(jī)噪聲強(qiáng)度的比值。如一幅圖像的信噪比較低，給人的主觀感受就是其顆粒感較強(qiáng)、模糊，如上圖△，STIR序列所獲得的圖像。
如需可觀評(píng)價(jià)一幅圖像的信噪比，則需對(duì)圖像進(jìn)行信噪比的測(cè)量及評(píng)估。請(qǐng)參考：如何測(cè)量MRI圖像信噪比。
絕對(duì)信噪比：使用的MRI設(shè)備硬件平臺(tái)和被檢組織決定的信噪比。如使用的主磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)、接受線圈、組織本身的質(zhì)子密度等。
相對(duì)信噪比：在掃描界面所看到的參考信噪比，是一個(gè)相對(duì)的信噪比比值。即調(diào)節(jié)參數(shù)后與調(diào)整參數(shù)前所導(dǎo)致的信噪比變化。
一定不要將絕對(duì)信噪比和相對(duì)信噪比混為一談。
掃描界面給出的相對(duì)信噪比變化僅僅只能作為一個(gè)參考，它的變化并不能完全說(shuō)明信噪比的絕對(duì)變化。如上圖，回波鏈改變后其圖像的實(shí)際信噪比會(huì)降低，但界面中的相對(duì)信噪比的數(shù)值并未顯示變化。
增加信噪比的兩條線：
信號(hào)強(qiáng)度的增加：如使用更好的接受線圈、增加FOV或體素等。
噪聲強(qiáng)度的減低：如減小外界干擾、設(shè)備系統(tǒng)噪聲等。
當(dāng)然，二則并不是單純的增加和減少。信號(hào)與噪聲是相互節(jié)制的一對(duì)矛盾統(tǒng)一體。信噪比的高低主要與主磁場(chǎng)，線圈和時(shí)間相關(guān)，也就是說(shuō)想要提高信噪比，要么升級(jí)軟硬件，要么多花點(diǎn)時(shí)間掃描。
對(duì)比度（CNR），決定病變的檢出能力。優(yōu)異的對(duì)比度必須要建立在足夠的信噪比基礎(chǔ)之上。圖像對(duì)比反映的是不同組織間的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度差異。
每種組織都有其固有的質(zhì)子密度、T1、T2值，通過(guò)多個(gè)參數(shù)間的調(diào)制可得到組織的固有對(duì)比：PD、T1和T2對(duì)比。
實(shí)際掃描中，通過(guò)參數(shù)間的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同組織間的灰度差異，從而獲得不同對(duì)比度的圖像，以達(dá)到區(qū)分不同組織的目的。這種灰度差異，可根據(jù)實(shí)際臨床需求通過(guò)不同參數(shù)和不同序列來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如何將組織的固有對(duì)比最優(yōu)化地轉(zhuǎn)化為可視化的圖像對(duì)比是我們最值得思考的問(wèn)題??
同時(shí)，組織的信號(hào)強(qiáng)度是相對(duì)的，同種組織在不同的序列和參數(shù)下所獲得的信號(hào)強(qiáng)度是不同的。
一幅高對(duì)比度的圖像也很難保證將所有組織結(jié)構(gòu)都區(qū)分開(kāi)來(lái)。在實(shí)際掃描中應(yīng)根據(jù)需觀察的目標(biāo)組織，優(yōu)先考慮目標(biāo)組織與周?chē)▍⒄眨┙M織的對(duì)比。
兩種組織間對(duì)比度（信號(hào)強(qiáng)度差異）越明顯，則組織間的分辨率越高，則越容易將它們區(qū)分開(kāi)來(lái)。
對(duì)比度主要取決于組織本身的特性，當(dāng)病灶或目標(biāo)組織與周?chē)M織對(duì)比度較小時(shí)，可通過(guò)內(nèi)源性或外源性對(duì)比劑來(lái)增加病灶與周?chē)M織間的對(duì)比，以提高病變的檢出能力。
分辨率，決定圖像的細(xì)節(jié)顯示能力，圖像中可辨認(rèn)的鄰接物體空間幾何長(zhǎng)度的最小極限。同樣，高分辨率必須要建立在足夠信噪比和優(yōu)異對(duì)比度的基礎(chǔ)之上。
空間分辨率取決于體素的大小。應(yīng)從體素的大小來(lái)評(píng)估一幅圖像的空間分辨率。在對(duì)比度和信噪比均能保證的情況下，主要取決于FOV、層厚和采集矩陣。體素越小，空間分辨率越高；體素越大，部分容積效應(yīng)越明顯，空間分辨率越低。
體素：層面內(nèi)空間分辨率*層間空間分辨率
體素：相位編碼方向的分辨率*頻率編碼方向的分辨率*層厚
理論上來(lái)講體素越小，圖像的分辨率則越高，但在實(shí)際掃描中還應(yīng)考慮小體素對(duì)圖像帶來(lái)的負(fù)面影響。? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? 并不是矩陣越大，圖像的分辨率就會(huì)越高。如頻率編碼數(shù)越大，采集回波信號(hào)的時(shí)間跨度越大，圖像的對(duì)比變差，模糊偽影加重，則分辨率降低。如圖，上1,2,3幅圖像的頻率編碼數(shù)為320；下1,2,3幅圖像的頻率編碼數(shù)為512；雖然下面三幅圖像的掃描體素較上面三幅圖像更小，理論上分辨率會(huì)更高，但實(shí)際分辨率并不及上面三幅圖像。
體素越小，信噪比越低，在進(jìn)行高分辨掃描時(shí)應(yīng)保證足夠的信噪比。
高分辨率掃描應(yīng)在小視野，小體素的基礎(chǔ)上來(lái)獲得。
圖像的分辨率并不是由單一參數(shù)決定的，應(yīng)考慮各參數(shù)之間的聯(lián)動(dòng)。在調(diào)整參數(shù)時(shí)應(yīng)綜合考慮時(shí)間、分辨率、信噪比、對(duì)比度、偽影等相關(guān)因素。
三個(gè)方向分辨率一致的各向同性掃描，可有效避免幾何失真，便于做任意方位的后重建。掃描時(shí)間，在實(shí)際的臨床掃描中，掃描技師總是希望掃描時(shí)間越短越好，但事與愿違的是掃描時(shí)間和圖像質(zhì)量永遠(yuǎn)都是相互制約的矛盾體。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
近年來(lái)，“快”讓MRI得到了飛速的發(fā)展。只要采集時(shí)間夠快，就能捕捉到人體微觀水平的運(yùn)動(dòng)。但獲得“快”必然會(huì)犧牲信噪比和分辨率等，時(shí)間分辨率和空間分辨率是相互制約的。
在實(shí)際掃描中，在盡量不降低圖像質(zhì)量的前提下，盡可能的縮短掃描時(shí)間，提高掃描效率。
優(yōu)異的圖像質(zhì)量總是伴隨著掃描時(shí)間的增加，掃描時(shí)間短，圖像質(zhì)量必然難以保證；掃描時(shí)間較長(zhǎng)，則引入偽影的幾率則越大。在實(shí)際掃描中，掃描時(shí)長(zhǎng)應(yīng)考慮其可行性和必要性。
在臨床掃描中，對(duì)掃描時(shí)間的追求不管是出于被檢者的角度，還是工作效率的角度，都應(yīng)有一定的“度”與“合理”。
偽影，偽影是影像學(xué)檢查中永遠(yuǎn)避不開(kāi)的話題。何為偽影？未能正確的反映解剖結(jié)構(gòu)和組織的特性的虛假信息。如不能正確的識(shí)別偽影，將會(huì)導(dǎo)致漏誤診的發(fā)生。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
雖然偽影無(wú)法完全消除，但可以通過(guò)掃描前充分的準(zhǔn)備、合理的擺位、施加特殊成像技術(shù)等措施去盡可能的減少（輕）。遇到相應(yīng)的偽影，掃描技師應(yīng)能在第一時(shí)間判斷其產(chǎn)生的原因和改善的策略。每一幅圖像都有偽影，實(shí)際掃描中可通過(guò)施加相應(yīng)的改善措施和參數(shù)優(yōu)化來(lái)減輕偽影，或是讓偽影在圖像中以另一種方式出現(xiàn)，以最大程度減輕對(duì)圖像地解讀帶來(lái)的干擾。關(guān)于偽影，前面寫(xiě)的文章很多，請(qǐng)參考：
遇到不認(rèn)識(shí)的MRI偽影，別慌！? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
一線掃描技師為你收集的68個(gè)MRI偽影！
評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量和優(yōu)化參數(shù)的最終目的在于——評(píng)估所得的圖像能否達(dá)到診斷要求和滿足臨床需求，是否有進(jìn)一步提升的空間。MRI的掃描是在圖像質(zhì)量（信噪比、對(duì)比度、分辨率、偽影、時(shí)間）的幾個(gè)指標(biāo)之間尋求一個(gè)動(dòng)態(tài)權(quán)衡的過(guò)程。合理的時(shí)間內(nèi)，保證足夠的信噪比，以獲得優(yōu)異的對(duì)比度、較高的分辨率、盡可能少的偽影的圖像。在實(shí)際掃描中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和臨床需求，考慮其掃描的可行性、合理性和必要性，提升一方，必然后犧牲另一方，切勿盲目地追求圖像質(zhì)量和掃描速度。
