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在磁共振成像过程中还可以见到很多其他类型的伪影，如截断伪影、磁敏感伪影以及模糊伪影等等。这些伪影或者是成像中固有的某种属性所致，或者是人体的某些属性所致，也可能是参数设置所致。了解这些伪影产生的背后机制，对于正确解读图像和质量控制都有深远意义。 截断伪影 截断伪影也称Gibbs伪影或环状伪影。产生截断伪影的最根本原因是傅里叶变换。傅里叶变换是迄今为止数字化图像包括磁共振成像最常用的图像算法。在核磁共振过程中，由组织产生的磁共振信号是连续的模拟信号。在对这个模拟信号进行离散采样和数字化的过程中，由于受采样点的限制，对于那些信号差别大或变化突然的区域，这种有限的采样点无法准确的再现模拟信号域的真实变化。这样的傅里叶空间数据在重建成图像后便表现出截断伪影。傅里叶变换或傅里叶分析是18世纪由法国数学家傅里叶提出的，当时他的这一理论也遭遇到数学界权威的挑战，其中的一个代表就是拉格朗日。拉格朗日的一个反驳点就是傅里叶分析无法准确实现方波信号的变换。但从微分的角度而言，如果采样点无限多，这些方波信号也能无限接近或者说无限逼真。其实，截断伪影正是说明有限采样点无法真实的反映这些信号跳动大的区域。随着采样点增多，截断伪影也会越来越不明显。  图片说明：截断伪影及机制。当采样点如相位编码矩阵过低时就会产生截断伪影，随着采样点增多，截断伪影也会变得不明显。  图片说明：截断伪影影响因素。当采样矩阵低时截断伪影明显，而当采样矩阵增高时截断伪影变得不明显。通常因为相位编码方向上采样点更少，因此常常截断伪影更明显。 截断伪影的大小或者说振荡信号之间的间距和采样点数呈反比关系。虽然从傅里叶变换的本质而言截断伪影在那些信号变化急剧的区域不可避免，但当采样点超过一定数值时这种信号波动就变得不明显。 磁敏感伪影 在前面讨论磁共振成像基本原理的过程中我们讨论过：当人体进入到主磁场后，在主磁场的作用下，人体内的共振氢质子会沿着主磁场方向重新排列并产生微弱的磁化。这个过程就是宏观磁化矢量的产生过程。由于人体组织结构的不同，产生的磁化程度也不同。同时，由于物质的磁化率属性不同，也可以导致产生的磁化程度不同。这种磁化程度的不同既可以影响其共振过程中产生的信号强度，同时，明显的磁化率差距也可以破坏主磁场本身的均匀度。由于磁化率不同导致的伪影称为磁敏感伪影。磁敏感伪影可以由人体内源性磁化率差距引起，如富含气体的区域、出血、钙化等这些人体组织自身的结构或病变可以导致磁敏感伪影；也可以是外源性磁化率差距所引起，突出的代表就是各种铁磁性金属伪影。铁磁性金属在主磁场内会产生明显的磁场，该磁场会严重破坏主磁场均匀度，使得邻近区域组织的氢质子不再满足拉莫尔频率的要求，同时也会严重破坏局部的梯度线性度。因为金属伪影影响比较大，有时也作为单独的一类伪影来对待。组织磁化率差距也可以作为磁共振成像的一种对比来源，这就是磁敏感加权成像。  图片说明：常见的几种磁敏感伪影。心脏电影成像所使用的亮血电影成像序列是一个真正稳态自由进动序列，该序列的回波信号由两种不同性质的回波信号在特定条件下实现了相互融合且信号叠加。当某种原因导致局部磁场均匀度变差时，会导致两个回波信号分离并形成伪影。基于EPI信号采集方式的扩散加权成像对于磁化率差距非常敏感，这种磁化率差距所导致的磁场不均匀导致EPI信号读取过程中的相位累积错误并形成伪影。 磁敏感伪影的产生机制是由于磁化率差距破坏了磁场均匀度所致，因此克服磁敏感伪影的方法要么通过匀场来提高磁场均匀度，如在FIESTA心脏电影成像过程中的局部匀场技术；或是通过特殊的采集技术来减轻伪影的程度，在扩散加权成像中所使用的并行采集技术就是通过减少K空间线的数目来减少相位累积错误从而减轻磁敏感伪影的影响。 磁化率效应对于磁场均匀度的影响带来的另一重要影响就是化学位移法脂肪抑制失败或效果变差。有时金属如磁体洞内的硬币等影响在常规图像上可能显示不明显，但在化学位移法脂肪抑制或波谱成像时却会严重影响脂肪抑制的效果和波谱成像的图像质量。在一些特殊的解剖部位如颈部、胸部等区域，受气体或组织本身的特殊形态等影响，也会产生明显的磁化率差距并破坏局部磁场均匀度。这些部位的化学位移脂肪抑制或扩散成像通常效果更差或伪影更明显。  图片说明：磁化率效应所导致的图像问题。磁化率差距或金属磁化率差距导致化学位移法脂肪抑制效果变差及扩散加权成像因为脂肪抑制差而导致更明显的化学位移伪影。 在临床实际工作中要充分了解磁化率相关的导致图像质量变差的这些因素。因为磁化率差距具有高度的场强依赖性，如在3.0T上磁敏感伪影较1.5T上磁敏感伪影更严重。对于化学位移脂肪抑制我们可以通过其他脂肪抑制方法如STIR来实现偏中心或特殊部位的脂肪抑制成像；也可以通过水脂分离解决方案如IDEAL等来实现脂肪信号和水信号的分离成像。对于潜在存在的金属应当仔细查询排除，因为它们对于图像的影响是持续的。 结束语 到这里为止我们比较系统地分享了多种伪影的产生原因、表现形式、成像机制以及解决方案等内容。因为在磁共振成像过程中还可能碰到很多不同种类的伪影。作为一名磁共振实际使用人员，无论从操作层面还是诊断层面对于伪影的认识和理解都至关重要。很多伪影可能和病变非常类似，所以对于这类伪影的认识和理解对于诊断就特别重要。在和伪影的斗争过程中如何能做到去伪存真？这是考验磁共振成像原理和诊断能力的一个基本功。作为一名磁共振使用医技人员，我们可能无法弄清楚每种伪影的产生机制，但我们需要能识别它是伪影。另外，我们还要学会根据伪影出现的频率、具体的扫描序列等初步判断产生伪影的可能原因，如硬件或环境相关伪影通常都是频发的，而特殊序列上的一些伪影可能也会暴露出潜在的硬件相关问题，如扩散加权成像对于梯度系统要求较高，如果反反复复出现DWI成像相关伪影，可以提示维修人员以排除梯度系统的问题。一般参数相关的伪影也是频发的。如果一个序列总是出现类似的伪影，此时就应该排查有无参数问题。我个人的一个建议是：在任何伪影面前无论是临床应用人员还是设备维修人员都应该积极主动的从自身找问题，这是解伪影问题最行之有效的一个原则。 END |
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