毫无疑问,任何形式运动伪影的存在都会严重影响图像质量,而且运动伪影对于图像的影响不仅仅是美观问题,更重要的是有可能严重干扰诊断甚至导致无法诊断。在实际工作中,如何克服运动伪影是一个十分重要而且艰巨的任务。针对于不同种类的运动伪影有着不同的克服和预防方案,在这里我们围绕着不同种类运动伪影来讨论下如何克服或预防这些运动伪影。不自主运动伪影通常是由于病人在扫描中不自主运动造成的。因为这类伪影在空间上、时间上都缺乏足够的规律可循,因此它们对于图像的影响很难通过一般的方法予以克服。针对这种类型的运动伪影可以通过以下方式预防或减轻:
充分的检查前准备和沟通
扫描过程中很多不自主运动是由于病人的无意识运动造成的。对于那些意识清楚的病人,充分的检查前沟通可以很大程度上避免这类运动伪影的发生。首先要告知病人,如果运动会导致扫描图像质量变差甚至影响或无法进行诊断,这对于制定合理的治疗方案是非常不利的。同时也要告知病人,扫描过程中会有一些噪音,但这种噪音是磁共振成像过程中梯度工作的声音,而且还要讲明在不同的扫描序列中这个声音也是不同的。通过这样的沟通可以避免因为病人过度紧张甚至焦虑而无法配合完成扫描。尽管现在实际工作中面临巨大的病人扫描压力,但这些合理充分的沟通能够保证扫描的成功率,那些完全不沟通一味强求速度的方式通常被证明是欲速则不达的。病人在接受磁共振检查时也应该享有被告知权。
图片说明:螺旋桨采集技术校正不自主运动伪影。病人在扫描过程中相似幅度不自主运动时常规FSE序列采集和螺旋桨PROPELLER采集图像对比,对比可以发现:在常规FSE序列图像表现为明显的运动伪影,并影响正常结构的观察,而在PROPELLER扫描时图像几乎没有运动轨迹,组织结构清晰。
充分的制动和人性化摆位
固定和制动是在摆位过程中很重要的一个环节。经过合理的固定和制动可以明显减轻运动伪影的发生几率和幅度。摆位过程中一些人性化的细节处理也至关重要,譬如,在各种关节扫描过程中要尽量让病人处于更舒适的体位。在做膝关节扫描时适当抬高脚踝部并用软垫托起,用毛毯将受检者的双脚盖好保暖,这些都是能够获得长时间扫描配合的前提。在腰椎等检查时,要充分考虑病人在患有椎间盘突出时平躺时会有疼痛,用专用托架保持双腿弯曲,这样可以减少腹肌张力,病人会相对更舒服。实际工作中经常会发现有些磁共振扫描人员过于随意且不注意病人感受的摆位,导致病人扫描中不自主运动,结果严重影响图像质量和扫描效率。建议必要时磁共振使用人员可以相互作为被试,充分体验实际扫描中的个人感受,这对于和病人进行沟通以及如何能做到让病人更舒适都很有现实意义。
采用合适的扫描序列
尽管不自主运动所导致的伪影不能像周期性生理运动那样通过流动补偿或门控技术来克服,但近年来也出现了解决这类运动伪影的一些特殊序列,其中最具代表性的就是螺旋桨式K空间采集技术(PROPELLER)扫描序列。PROPELLER扫描序列基于FSE序列基础,其中以回波链长度这组K空间线作为螺旋桨的一个桨片,回波链长度决定了桨片的宽度。每次采集一个桨片,而在下一次采集过程中桨片会旋转一个角度。这种采集方式的结果就是K空间中心的过采样。因为K空间中心的数据所使用的梯度幅值低,具有更高的信噪比,通过这些K空间中心的过采样使得相应的图像对于运动伪影不敏感。当然,这样采集的数据不能够直接进行傅里叶变换,因此这些数据需要重新“方格化”处理。通过采用PROPELLER这种K空间周期旋转并结合后处理重建,从而实现了对于不自主运动伪影的校正功能。在扫描过程中使用者需要注意:其一,决定运动校正效果的因素有两个:一个是回波链的长度,显然这个回波链长度长意味着桨片宽度宽,这样同样的旋转角度其K空间中心重叠的数据会更多;另一个因素是旋转角度,这个角度在不同公司有不同的表现形式,在GE磁共振平台这个旋转角度通过NEX来控制,这里的NEX不是简单的重复几遍采集,而是指的在采集过程中K空间线的数目和重叠密度。更高的NEX意味着每次旋转的角度更小。其二,要注意在PROPELLER这种采集模式中,K空间线是在旋转过程中采集的,所以这里没有明确的相位编码方向。这会带来一个问题就是在PROPELLER这种扫描序列中所出现的卷褶伪影和通常笛卡尔坐标系采集所出现的卷褶伪影的表现形式完全不同。其卷褶伪影不是表现为相位编码方向上一侧结构被错误编码至另一侧,而是表现为整个图像的模糊。在GE新的磁共振平台PROPELLER扫描可以用于矢状位、冠状位并可以用于头部以外的其他部位扫描,这时就要求在参数设定界面要选择合适的过采样因子,这里的过采样因子类似于常规扫描序列的非相位卷褶,不过不同版本表示该过采样因子的术语略有不同,稍早版本称之为“Oversampling”,在最新版本称之为No Phase Wrap,工作原理是相同的。
图片说明: 螺旋桨采集技术在克服腹部呼吸运动伪影中的临床应用。当采用呼吸触发FSE序列进行成像时,对病人的呼吸频率和呼吸幅度的一致性有较高要求。该例受检者呼吸不均匀且呼吸幅度不一致,在非脂肪抑制呼吸触发FSE序列中可见明显腹壁运动鬼影,在非脂肪抑制呼吸触发PROPELLER FSE中该伪影消失,相比在脂肪抑制的呼吸触发FSE序列上呼吸所致运动伪影也不明显。
采用必要的改良方法
对于胆管、肠管蠕动可以采取必要的改良方法:为了更好的显示壶腹区细微病变,对于梗阻性黄疸病人可以根据病人实际情况给予低张药物并于检查前适量饮水,这样可以明显减少胆管、肠管的蠕动伪影,并可以更好的显示病变的范围。
图片说明:胆道梗阻时导致明显的胆道蠕动伪影。该病例为十二指肠乳头炎病例,因为有一定程度胆管梗阻导致胆管蠕动增强并因此导致明显的蠕动伪影。经给予适量的低张药(654-2)后MRCP图像质量明显改善,且可以在薄层重建时显示十二直肠内充盈缺损改变。
对于MRCP成像而言笔者特别反对有些客户为了减少背景而在检查前口服稀释的磁共振对比剂这种做法。这种方法虽然可以减少肠管内的高信号,但实际上如果十二指肠内少许充盈水的高信号恰恰可以衬托壶腹区病变所导致的充盈缺损改变。而且,对于胆道梗阻而言,为了进一步明确梗阻原因往往需要进一步增强扫描。此时,肠管内的少量对比剂会导致肠管呈高信号改变,这会影响强化病变的显示。
图片说明:胆道梗阻时导致明显的胆道蠕动伪影。该病例为胆总管下端癌,因为胆道梗阻导致胆管蠕动而产生伪影,另外,肠管蠕动也导致整个MRCP成像背景变差。通过适当的饮水低张处理可以明显提高MRCP图像质量,清晰显示胆总管下端充盈缺损改变。
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