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磁共振质量控制与检测

时间: 2009-08-29 【打印页面】 【关闭窗口

 

目前国外的学术组织发布了一些可用于指导MR质量保证与质量控制工作的参考性标准,它们所涉及的内容和相关技术指标各有侧重,如ACR推出的MRI Quality Control Manual,对于执行质量控制测试是放射科医生的职责、技师等所负责的每周测试指标以及物理师负责的年度测试指标等内容,该标准均有相应的技术要求。AAPM, CAR, IEC,NEMA等组织与机构也有针对MR成像系统质量控制的测试标准。这些标准对磁共振的质量保证与控制具有非常重要的借鉴价值。在我国,2006年卫生部颁布了“医用磁共振成像设备影像质量检测与评价规范(WS/T 263-2006),其内容主要参照了AAPM以及NEMA相关标准制定而成。质控中心具有经权威机构认证的FLUKE  76-903,904,907型MR成像模体,能按照上述标准进行MRI质量检测工作。         

         

    有关MRI的质量指标很多,现将临床上比较关注的信噪比、图像对比、空间分辨力、图像均匀度及图像伪影等,图像伪影将在下一节介绍。

一、信噪比

信噪比(signal to noise ratio,SNR)是MRI最基本的质量参数,是指图像的信号强度与背景噪声强度之比。所谓信号强度是指某一感兴趣区内各像素信号强度的平均值;噪声是指同一感兴趣区等量像素信号强度的标准差。重叠在图像上的噪声使像素的信号强度值以平均值为中心而振荡,噪声越大,振荡越明显,SNR越低,图像越模糊。

图像的SNR与很多因素有关,例如:主磁场强度、脉冲序列、TR、TE、NEX、层厚、矩阵、FOV等。单一因素改变时SNR变化的一般规律如下:(1)SNR与主磁场的强度成正比,(2)自旋回波类序列的SNR一般高于GRE类序列,(3)TR延长,SNR升高,(4)TE延长,SNR降低,(5)SNR与NEX的平方根成正比,(6)FOV增大,SNR升高,(7)矩阵增大,SNR降低,(8)层厚增加,SNR增加。实际上应用时需要对上述参数进行适当调整,以保证图像的SNR。提高图像SNR的基本原则是提高受检组织的信号强度和降低噪声。

二、对比噪声比

在保证一定SNR的前提下,MR图像另一个重要的质量参数是对比度,对比度是指两种组织信号强度的相对差别,差别越大则图像对比越好。在临床上对比度常用对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)表示。

CNR是指两种组织信号强度差值与背景噪声的标准差之比(图54b)。具有足够信噪比的MR图像,其CNR受三个方面的影响:(1)组织间的固有差别,即两种组织的T1值、T2值、质子密度、运动等的差别,差别大者则CNR较大,对比越好。如果组织间的固有差别很小,即便检查技术用得最好,CNR也很小。(2)成像技术,包括场强、所用序列、成像参数等。合理的成像参数可提高图像的CNR;(3)人工对比。有的组织间的固有差别很小,可以利用对比剂的方法增加两者间的CNR,提高病变检出率。

三、空间分辨力

空间分辨力是指MR图像对解剖细节的显示能力,实际上是成像体素的实际大小。层厚代表层面选择方向的空间分辨力。层面内的空间分辨力受FOV和矩阵的影响。FOV不变,矩阵越大则体素越小,空间分辨力越高;矩阵不变,FOV越大则体素越大,空间分辨力越低。如256×256的矩阵,如果FOV为50×50cm,则空间分辨力为2mm左右;如果保持矩阵不变,FOV缩小到25×25cm,则空间分辨力提高到1mm;如果保持FOV不变,矩阵改为512×512,则空间分辨力也提高到1mm。

在临床应用中还应该注意空间分辨力与SNR的关系,在其他参数不变的情况下,实际上空间分辨力的提高将损失SNR,因此应该权衡两者的利弊。

四、均匀度

图像的均匀度非常重要,均匀度是指图像上均匀物质信号强度的偏差,偏差越大说明均匀度越低。均匀度包括信号强度的均匀度、SNR均匀度、CNR均匀度。在实际测量中可用水模来进行,可在视野内取5个以上不同位置的感兴趣区进行测量。

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