如何抑制金属伪影？

金属具有很高的固有磁化率 (χ)，会产生显著的局部场干扰，共振频率在平面内都发生变化。通过改变共振频率，金属会使图像像素偏离其真实位置，从而导致显着的几何失真，包括信号空洞（黑色区域）和信号堆积（明亮区域）。有几种用于最小化金属相关伪影的方法。

作为减少金属相关伪影的重要第一步，尽可能使用低场磁共振。磁敏感伪影随场强而变化，因此使用旧的1.5T 扫描仪而不是全新的 3.0T 扫描仪扫描全髋关节置换患者几乎总是更好！

即使不购买专门的软件，也可以明智地使用标准技术来减少这些伪影的大小。首先，应该采用具有短回波间距的快速（涡轮）自旋回波脉冲序列，因为以紧密间隔施加的多个 180° 重聚焦脉冲将部分纠正由于磁场不均匀性导致的相移。接收带宽也应增加到与可接受的信噪比水平一致的尽可能大的值。减少层厚和使用并行成像加速也将有所帮助。避免频率饱和脂肪抑制并改用 STIR。

椎弓根螺钉引起的脊柱金属敏感性伪影

通过金属还原技术减少的伪影

在失败之前，还值得尝试在至少三个不同的平面上对该区域进行成像。我曾多次惊喜地发现，虽然金属伪影可能会使两个平面上的图像无法解释，但第三个平面可能基本上没有伪影并可以做出诊断。这纯粹是一种试错法，但可能会在您处于紧要关头时为您提供帮助。

主要的 MR 供应商还提供专门设计的软件技术以最大限度地减少金属伪影，有时通常称为MARS（金属伪影减少序列）。有几种方法用于实现这一目标。

减少面内失真：视角倾斜 (VAT)

自 1980 年代发展以来，VAT 已成为一种常用且成熟的技术，用于减少由于磁化率效应导致 的面内图像失真。飞利浦原创的 O-MAR（骨科金属伪影减少）和西门子原创的WARP技术是基于VAT的 2D Turbo SE 序列。

VAT 的原理是磁化率伪影导致读出和层面选择方向的位移。通过在信号读出期间沿层面选择方向施加与在射频激励期间施加的梯度相等幅度的附加 (VAT) 梯度，使偏共振位移完全相互抵消。VAT 读出梯度会导致成像像素的“剪切”，相当于以小角度观察层面，这样移位的平面内像素不会重叠。因此，理论上的 VAT 方法可以完全补偿读出方向上的平面内像素偏移。

尽管对平面内失真进行了充分校正，但由于几何层面剪切以及附加 VAT 梯度的低通滤波效果，VAT 会产生图像模糊。这些影响可以通过使用更薄的部分、更高的矩阵分辨率和更高的带宽来最小化。

减少平面失真：SEMAC 和 MAVRIC

由金属引起的通过平面磁场畸变更难纠正。已经开发了两种密切相关的技术来实现这一点：SEMAC（层面编码磁伪影补偿）和MAVRIC（多采集可变共振图像组合）。

SEMAC技术利用VAT补偿梯度（以减少平面内位移）以及层面选择方向上的附加相位编码步骤（以减少通过平面位移）。这种来自在离散频率偏移处获得的重叠体积的附加相位编码提供了有关金属磁化率效应如何扭曲原始切片轮廓的信息。然后重建软件可以校正垂直于成像平面偏移的信号。软件选择包括要获取的重叠体积的数量。目前的产品 Siemens Advanced WARP 和 Philips O-MAR XD 基于 SEMAC 并带有VAT。

MAVRIC基于 3D 快速自旋回波序列，并采用窄频率带宽选择性激发与多波谱 VAT 型读出相结合。创建“波谱箱”，收集窄激发波谱数据，包括共振和一组大约 30 个部分重叠的偏移频率，以测量平面内位移。MAVRIC 还采用了一些附加功能，包括图像交错（以允许在 TE 和 TR 选择中更加自由）、自适应相位编码（减少相位编码步骤的数量，从而减少非共振激发的成像时间，以及 去模糊后处理算法从成像平面的重建中去除伪影。

最初的 MAVRIC 技术没有利用层面选择梯度（依靠表面线圈来限制z方向上的活动信号）。在某些位置，如臀部和肩部，经常会出现明显的层面混叠伪影，因为线圈灵敏度不足以提供成像容积选择性。这种限制可以通过在多波谱激发和读出期间添加z梯度来克服。由此产生的序列，称为 MAVRIC-SL，是一种 GE 产品，因此是 MAVRIC 和 SEMAC 之间的混合体。