第六节 磁共振成像设备质量保证
梯度伪影的原因： ① 梯度场的非线性引起几何 结构失真。梯度强度和线性 关系失真越厉害，所成像的 几何结构失真也越厉害。
涡流导致梯度非线性
第六节 磁共振成像设备质量保证
② 梯度系统控制电路故障，可能导致某个轴直流偏置 增大，或梯度切换不良，造成伪影。
③ 梯度线圈的工作在交变的大电流状态，工作时梯度 场快速变化所产生的力，使梯度线圈发生强烈的机械 振动，给图像带来伪影。
FOV不变，矩阵越大则体素越小，空间分辨率越高 ；矩阵不变，FOV越大则体素越大，空间分辨率越 低。 空间分辨率还与相位、频率编码有关的梯度场升降 幅度变化有关。
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2.线性度 图像的线性度是称为几何畸变，是描述MR 图像几何变形程度的指标。用图像中两点的距离与被 测物体相应两点实际尺寸相比较，计算线性度。一般 用畸变百分率表示，即：
医学影像设备学 第五章 磁共振成像设备
第六节 核磁共振质量保证
上海理工大学
姚旭峰
目录
一、MRI设备质量保证主要参数 二、磁共振成像设备性检测模体
三、磁共振成像伪影
第六节 磁共振成像设备质量保证
MRI设备质量保证指整个系统的质量体系，包括主体 设备质量、操作技术、周围配套设备的质量状况等。 对设备实施质量保证的目的是使诊断准确及时，减少 病人在受检过程中的危险、不适感和降低诊治过程中 的消费，提高医院的诊治效率。 用于质量保证的测量通常是对试验物体如模模体拟进 行的。
半高宽可以用Hz为单位，也可以用ppm为单位，二 者的关系为
FWHM（ppm）=
FWHM
42.576 B 0
Hz
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3. 射频翻转角的准确性
可通过单脉冲的梯度回波序列如FLASH、GRASS 或FISP等进行测量。 将一可产生均匀信号的模体置于磁体物理中心，启 动扫描后便可记录ROI的信号强度。
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二、磁共振成像设备性检测模体 （一）模体材料
模体（phantom）是各种检测标准中常说的检测物 ，即测试所用的模拟人体物。模体又称为水模。 MRI模体材料应具有化学和热稳定性，在存放期间 不应有大的变化，否则会影响参数测量。模体材料 的T1、T2及质子密度应满足以下要求： 100ms<T1<1200ms，50ms<T2<400ms，及质 子密度≈H2O密度。
磁共振成像设备的主磁体有哪几种类型：比较几种磁体类型的 优缺点。 超导磁体有何优缺点？ 匀场有哪些类型?如何匀场?
简述梯度系统组成及磁共振信号的空间定位原理。
梯度系统产生的涡流对成像有什么影响?如何解决? 评价梯度系统性能的参数有哪些?
简述射频系统的组成及其工作原理。
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（二）Magphan模体
Magphan模体是美国模体实验室设计的一种磁共振 模体，此组合型Magphan模体可进行横断面、冠状 面和矢状面及斜面的成像，可检测：
①信噪比；②均匀度；③几何畸变(空间线性)； ④扫描层厚和连续性；⑤空间分辨率； ⑥低对比分辨率；⑦伪影； ⑧T1、T2的测量(灵敏度的检测)等参数。
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射频不均匀伪影的主要解决方案有两种：
①采用滤过技术。这实际上是一种图像后处理技术， 使距离线圈不同远近的组织信号尽可能的较为接近。 ②利用表面线圈敏感度信息与体线圈比对的方法。在 使用平行采集时需要事先利用快速序列来获取线圈敏 感度信息，这些信息除了可以用于平行采集技术外， 还可用于近线圈效应的校正。
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（二） 信号强度参数
1. 信噪比 信噪比是指图像的信号强度与噪声强度的比 值。 信号强度是指图像中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。
由图像计算得到的信噪比是对整个磁共振成像系统信噪 比的综合反映。
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均匀度UΣ可用下列公式计算：
Smax S min U 1 - S S 100% max min
其中，Smax为所测区域中信号最大值，Smin为所测区 域中信号最小值。
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（三）几何参数
1.空间分辨率 空间分辨率是指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，体素 越小，空间分辨率越高。
Байду номын сангаас
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三、磁共振成像伪影 伪影（又称鬼影Ghost）是 指成像和信息处理过程中人 体并不存在的错误特征，致 使图像质量下降。如心脏的 搏动伪影，血管的流动伪影 ，腹部的呼吸运动伪影等。
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1. 磁共振梯度伪影 梯度 系统故障导致的伪影一般 出现在图像的编码方向， 有的贯穿整幅图像，有的 表现为被扫描体轮廓的条 纹，图像无法重聚。有的 在频率或相位编码方向有 明显的几何结构失真。
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5．人字形伪影 人字形伪影表现为整幅图像中重叠 有类似于织物条纹或网格的干扰伪影，又称网格伪 影。尖峰干扰将造成K空间中的“坏点”，傅里叶变 换后，这些坏点将在最终的图像中表现为网格状伪 影。
第六章 磁共振成像设备
思考题
磁共振成像系统有哪几部分组成?它们各起什么作用?
梯度线圈故障伪影
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2．射频伪影 由于受MRI设 备内部或外来的射频场干扰 造成的图像伪影称为射频伪 影。射频伪影通常表现为明 暗相间的点状结构排成线状 ，类似拉链，又称为拉链伪 影。
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3．射频不均匀性伪影 表面线 圈包括相控阵线圈接收 MR 信 号在整个采集容积区域是不均 匀的，越靠近线圈的部位采集 到的信号越高，而越远离线圈 的部位采集到的信号越低，这 种现象被称为近线圈效应，也 被称为射频不均匀伪影。
信号强度有功率或角度两种表示法。特定模体的RF 功率参考值一旦确定，可在此基础之上快速测定RF 翻转角来判断RF系统的状态。
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4. 涡流补偿 典型的检测周期为半年，但在机器全 面维修、调整、升级后必须进行测试。 5. 梯度场强度校准 典型的检测周期为半年，每次 调整、维修、升级梯度系统后必须进行测试。
LR LM 畸变百分率 100% LR
LR是实际距离，LM是测量距离。。
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3.层面几何特性参数 层面几何特性参数是描述成像 层面位置、厚度及层间距准确性的指标。 层面厚度是指层面轮廓线的半高全宽；层面位置是 指层面轮廓线半高全宽中点绝对位置，也即层面厚 度中心点的位置； 层间距指相邻两层之间的间隔距离，与CT的层间距 不同，后者通常是指两个相邻层面厚度中心点之间 的距离。
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4． 自由感应衰减伪影 是在自旋回波序列中由自由 感应衰减信号干扰造成的拉链状伪影称为自由感应 衰减伪影。该拉链状伪影沿频率编码方向，但位于 图像相位编码方向的中点，因此也称为中心拉链伪 影。 自由感应衰减伪影的主要对策有：①设计更为理想 的选择性射频脉冲波形。②调整射频激发的相位周 期。③采用扰相梯度，使多余的横向磁化矢量失相 位。
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一、MRI设备质量保证主要参数
用于MRI设备质量保证的参数可分为非成像参数、 信号强度参数和几何参数等三类。 （一）非成像参数
非成像参数是指与MR信号强度和图像没有直接关系 的参数，如共振频率、磁场均匀性、射频翻转角的 精确度、涡流补偿、梯度场强度校准等。
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信噪比的检测模体是均匀水模。 图像的SNR与静磁场强度、采集线圈、脉冲序列、 TR、TE、NEX、层厚、矩阵、FOV、采集带宽、 采集模式等很多因素有关，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。
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2. 均匀度 均匀度是指图像的均匀程度。均匀度检测 使用的模体也是均匀模。
第六节 磁共振成像设备质量保证
有许多材料可用于MRI模体，这些材料大多是含有大量 质子的凝胶和不同顺磁性离子的水溶液。列出了一些材 料的弛豫时间。
几种常用模体试剂的弛豫时间（0.5T，20MHz）
溶剂 CuSO4 NiCl2 1，2-丙二醇 MnCl2 浓度 1～25mmol 1～25mmol 0～100% 0.1～1mmol T1/ms 860～40 806～59 2134～217 982～132 T2/ms 625～38 763～66 485～72 －
1. 共振频率
MRI系统的共振频率是指由拉莫尔公式和静磁场所 确定的射频波频率，也是整个射频发射和接收单元 的基准工作频率。
共振频率的变化一般是由静磁场的漂移所致。 每次开机之后需对其进行校准，属于日常质量保证 检测项目。
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2. 磁场均匀性 通过测量某一特定波峰的半高宽（ full width at half maximum， FWHM）可得到 磁场均匀性。