影响磁共振成像质量因素
MR图像质量与成像参数的相关性及控制对策
MR图像质量与成像参数的相关性及控制对策【关键词】 MR图像摘要：系统研究了MR图像的各种质量指标与各种成像参数的相关性及控制对策。
关键词：MR图像质量；成像参数；相关性；控制对策影响磁共振成像 (magnetic resonance imaging，MRI)图像质量的因素有两大类，其中一种由生物组织的种类及生理生化特征（如T1、T2、ρ、化学移位、生理运动、毗邻组织的位置、大小）、物理特性（如磁导率、铁蛋白、血黄素含量等）决定，称为内部因素。
另一种是可由人选择控制的，称为外部因素，最主要的有脉冲序列类型；脉冲时间参数：重复时间（repetition time ，TR）、回波时间（echo time ，TE）和反转时间（time of inversion，TI）；顺磁性造影剂和激励脉冲的偏转角。
通常把这四种外部因素统称为脉冲序列对图像质量的影响。
衡量图像质量的指标主要有信噪比（signal noise ratio ，SNR）、对比度噪声比（contrastnoise ratio ，CNR）、空间分辨率和扫描时间等。
在MRI检查中只有掌握各种成像参数与MR图像质量的各种指标的相关性，并合理地加以控制，才能获得可靠的、高质量的MR图像。
1 SNR图像噪声是一种叠加在MR信号上的随机性干扰成分，主要来源有两种，其一是来自于受刺激组织中的噪声，其二是来自于接收电路的电噪声。
每一例病人都存在噪声，可发生在任何频率，任何时间。
所谓SNR即是在体素V上测得的信号功率与相应噪声功率的比值。
显然，SNR愈高，图像质量愈好。
由于噪声在成像过程中是不可避免的，始终存在的。
所以，除保证系统本身的状态良好外，为了增加SNR，主要应设法增加接收的信号量。
因为增加信号量将使SNR增高，反之将使之降低。
影响信号量的主要因素包括:成像区的质子密度；体素（voxel）的大小；TR、TE和翻转角度；数据采集次数（number of excitations，NEX）;接收带宽；线圈类型等。
磁共振成像中的磁场均匀性与像质优化
磁共振成像中的磁场均匀性与像质优化磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）作为一种非侵入性的医学影像技术，已经广泛应用于临床诊断与研究领域。
然而，MRI图像的质量往往受到磁场均匀性的影响，因此磁场均匀性的优化成为MRI图像质量改进的关键。
在MRI成像中，磁共振信号的产生与大静态磁场（主磁场）的均匀性密切相关。
在理想情况下，主磁场应该是完全均匀的，即处于同一强度和方向。
然而，由于许多因素的干扰，如磁场的非线性、磁场非均匀性和磁场漂移等，导致实际的磁场不完全均匀。
磁场均匀性问题对MRI图像的质量有直接的影响。
首先，磁场均匀性不佳会引起图像的畸变。
这种畸变表现为图像中物体尺寸和形状的改变，严重的甚至会导致结构的丧失。
其次，磁场均匀性差还会影响信号的强度和对比度。
磁场均匀性不良会导致信号强度的不均匀分布，使得病灶的检测和区分变得困难。
此外，磁场均匀性对于成像的空间分辨率和几何失真也有影响。
为了解决磁场均匀性问题，研究人员提出了多种方法。
首先是磁场均匀性的校正技术。
利用专用的校正方法和设备，可以对磁场进行精确的校正和调整。
常见的校正方法有磁场调节、Shimming和磁体设计等。
其中，磁场调节是指通过改变主磁场磁体中的电流分布来校正磁场均匀性。
Shimming是通过在磁体中添加各种磁铁或电流阵列，产生不同的磁场来校正偏差。
此外，研究人员还提出了一些磁场均匀性不敏感的成像方法。
这些方法主要通过改变成像过程中的脉冲序列和梯度设计来减小磁场均匀性的影响。
例如，可以使用梯度矫正技术对磁场不均匀性造成的像偏移进行补偿。
另外，还可以使用平行成像技术来改进磁场均匀性不佳区域的图像质量。
除了以上方法，还有一种更高级的方法是利用新型的高场磁体来提高磁场均匀性。
传统的MRI系统一般使用低场(1.5T)或中场(3.0T)强度的磁体。
而高场MRI系统使用更高强度的磁体，可以有效地提高磁场均匀性。
然而，高场MRI系统存在一些技术挑战，如磁性共振频率偏移、磁体安全性等问题，需要进一步研究与解决。
磁共振成像质量控制
磁共振成像质量控制引言磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种常用的医学影像技术，能够提供高分辨率的图像以便进行准确的诊断。
然而，MRI图像的质量往往受到多种因素的影响，包括设备性能、操作技术和患者条件等。
为了确保获得高质量的MRI图像，需要进行磁共振成像质量控制。
本文将介绍磁共振成像质量控制的重要性和常用的控制方法。
1. 磁共振成像质量控制的重要性磁共振成像质量控制是确保获得可靠和准确诊断的关键步骤。
低质量的MRI图像可能导致图像模糊、噪音增加以及解剖结构无法清晰显示，从而影响医生的判断和诊断结果。
因此，进行磁共振成像质量控制对于提高诊断准确性、避免误诊和减少重复检查非常重要。
2. 磁共振成像质量控制方法2.1 设备性能校准磁共振成像设备需要定期进行性能校准，以确保设备正常运行和输出的图像质量达到标准要求。
常见的设备性能校准包括磁场均匀性校准、梯度线性性校准和接收线圈效果校准等。
这些校准过程可以通过专业的仪器和软件完成，以调整设备的参数和状态，保证输出的图像质量稳定和一致。
2.2 操作技术优化操作技术是影响MRI图像质量的一个重要因素。
操作人员需要熟悉MRI设备的使用和操作方法，以确保正确选择适当的扫描参数和序列。
此外，操作人员还需要确保患者的体位和呼吸状态等条件符合要求，以避免运动伪影和呼吸伪影的产生。
对于特殊病例和检查要求，操作人员还需要灵活应对，采用定制的扫描方案和技术路径，以提高图像质量和诊断准确性。
2.3 患者准备与合作患者准备和合作对于获得高质量的MRI图像也是至关重要的。
患者需要根据医生或技师的要求，如排空膀胱、持续憋气或保持特定的呼吸模式等。
对于有特殊需求的患者，如儿童、老年人或有失去意识风险的患者，医护人员需要特别关注，并采取相应的措施以保证患者的舒适和安全。
2.4 图像后处理与优化获得原始的MRI图像之后，通常还需要进行图像后处理与优化。
磁共振成像技术误差来源分析
磁共振成像技术误差来源分析磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种医学影像诊断技术，通过利用原子核磁共振现象，对人体组织进行高分辨率成像。
然而，磁共振成像技术并非完美无缺，误差是其不可避免的特点之一。
本文将对磁共振成像技术中的误差来源进行详细分析。
I. 主磁场不均匀性误差主磁场是磁共振成像的基础，其均匀性对成像质量至关重要。
主磁场不均匀性误差来源于以下几个方面：1. 外部磁场扰动：周围环境的磁场变化会导致主磁场的不均匀性。
例如，建筑结构、电气设备和金属物品都可能产生磁场扰动。
2. 主磁体设计和制造：磁体的设计和制造工艺对主磁场的均匀性有着直接影响。
不完美的磁体制造可能导致主磁场的不均匀性增加。
3. 温度变化：主磁体的温度变化会影响磁场的稳定性和均匀性。
温度变化可能导致磁体局部收缩或膨胀，进而影响主磁场的均匀性。
II. 梯度磁场误差梯度磁场是磁共振成像中用于空间编码的重要组成部分。
梯度磁场误差会导致成像空间定位的不准确性。
以下是几种常见的梯度磁场误差来源：1. 梯度线圈不均匀性：梯度线圈的制造和安装质量会影响梯度磁场的均匀性。
线圈内部导线的尺寸、位置及连接方式都会对梯度场造成影响。
2. 梯度电流漂移：梯度电流的漂移会导致梯度磁场的变化，从而造成成像定位误差。
梯度电流漂移可能是由电源不稳定、导线阻抗变化等因素导致的。
3. 磁铁非线性：梯度磁场与主磁场之间有耦合作用，主磁场的不均匀性会影响梯度磁场的均匀性。
非线性磁铁可以导致梯度磁场的扭曲，从而影响成像空间定位的准确性。
III. 射频场和接收链路误差射频场是磁共振成像中用于激发和接收信号的重要部分。
射频场和接收链路误差可能产生以下误差来源：1. 射频梯度线圈误差：射频梯度线圈的设计和制造质量会影响激发和接收的射频场的均匀性。
线圈内部的导线尺寸、位置和连接方式也会对射频场产生影响。
2. 射频场不均匀性：射频场的不均匀性会导致成像信号的强度和分布出现误差，从而影响成像质量。
磁共振参数
磁共振参数磁共振成像（MRI）是一种利用核磁共振原理产生的高分辨率医学影像技术，常用于诊断各种疾病和损伤。
磁共振成像的参数是影响成像质量和临床诊断效果的关键因素，包括磁场强度、脉冲序列、扫描时间等。
本文将就磁共振成像的参数进行详细介绍，并探讨其在临床医学中的应用。
磁共振成像的磁场强度是影响图像分辨率和对比度的重要参数之一。
一般来说，磁场强度越高，图像的分辨率和对比度越好。
目前临床使用的磁共振成像系统主要有1.5T和3.0T两种磁场强度。
3.0T的磁场强度比1.5T更高，能够提供更高的信噪比和更好的空间分辨率，适用于对解剖结构和病变进行更精细的观察和诊断。
脉冲序列是指在磁共振成像中采用的RF脉冲、梯度脉冲和时间序列的组合方式。
常用的脉冲序列包括T1加权成像、T2加权成像、质子密度加权成像和T2*加权成像等。
不同的脉冲序列能够突出不同的组织特征和病变信息，因此在临床诊断中需要根据具体情况选择合适的脉冲序列。
扫描时间也是影响磁共振成像的重要参数之一。
随着磁共振成像技术的不断改进，扫描时间已经大大缩短，使得患者的舒适度和成像效果得到了提升。
快速成像技术如EPI、SENSE和GRAPPA等的应用也使得磁共振成像的扫描时间更短，从而在临床实践中得到了广泛的应用。
对于磁共振成像的参数而言，信噪比也是一个非常重要的指标。
信噪比是成像质量的关键因素之一，它能够反映出图像的清晰度和对比度。
在提高信噪比方面，增大磁场强度和改善硬件设备是非常重要的手段。
针对信噪比较低的情况，也可以通过信号平均、并行成像和计算机重建等技术手段来提高图像质量。
在临床医学中，磁共振成像的参数是根据疾病类型、扫描目的和患者情况来进行选择的。
对于颅脑部的疾病诊断，通常会选择较高的磁场强度和T1加权成像序列；对于脊柱和关节的成像，可以通过选择不同的脉冲序列来突出软组织或骨组织；对于儿童、孕妇或老年患者，也需要根据具体情况来选择合适的参数和扫描方式。
影响磁共振的几个外部因素
影响磁共振的几个外部因素夏琼;夏红林【摘要】To discuss the external influencing factors on MRIperformance .Methods :According to the characteristic of MRI ,to analyze the external factors of MRI respectively ,including the surrounding environment of the equipment ,the shielding effectiveness of RF ,air conditioner ,cold water machine ,etc . Results:The external factors have important impacts on the performance of MRI ,which can affect the quality of the image and lead to failure of equipment .Conclusions :The external factors should be well controlled in order to improve MRI performanceand get high-quality images .%目的：探讨影响磁共振成像设备性能的外部因素。
方法：根据磁共振成像设备的特点，分别分析了对磁共振成像有影响的外部因素，包括设备周边环境、射频屏蔽、空调、冷水机等。
结果：外部因素会影响磁共振成像设备性能的发挥，会影响图像的质量，会导致设备故障。
结论：处理好对磁共振成像设备有影响的外部因素，是有效发挥磁共振成像设备性能、获得高质量图像的保证。
【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】2页(P84-85)【关键词】磁共振成像;周边环境;制冷系统【作者】夏琼;夏红林【作者单位】南方医科大学南方医院医学影像系，广东广州 510515;南方医科大学南方医院设备科，广东广州 510515【正文语种】中文【中图分类】R445.2随着科学技术的进步，磁共振设备得到飞速发展，各种新技术得到广泛应用，磁共振成像设备已成为医院最先进、最昂贵的诊断设备之一。
磁共振信噪比
磁共振信噪比全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：磁共振成像是一种常用于临床诊断的医学影像技术，它通过利用磁场和无线电频率来获取人体内部器官和组织的高分辨率图像。
在进行磁共振成像时，信噪比是一个非常重要的参数，它直接影响到图像的质量和清晰度。
本文将深入探讨磁共振信噪比的概念、影响因素以及提高信噪比的方法。
一、磁共振信噪比的定义磁共振信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR）是指所获取的信号与背景噪声的比值，它反映了图像中所感兴趣部位信号的相对强度和背景噪声的相对强度。
信噪比越高，说明图像中信号的相对强度越高，图像质量就越好。
在磁共振成像中，信号主要来源于患者体内的原子核，而噪声则主要来源于外部环境的电磁干扰、仪器本身的电子噪声以及生物噪声等。
提高信号的强度和减小噪声的影响，就是提高磁共振信噪比的关键。
1. 磁场强度：磁场强度是直接影响信号强度的因素之一。
较高的磁场强度意味着能量级别更高，原子核的自发辐射频率也更高，所以信号强度会相应增加，从而提高信噪比。
2. 脉冲序列：不同的脉冲序列对信噪比的影响也是不同的。
快速自旋回波（FSE）序列相比于横向观测磁共振（TSE）序列，信噪比更高，图像质量更好。
3. 探头设计：探头是磁共振成像中的核心部件，它的设计直接影响到信号的接受效率和噪声的阻隔效果。
良好的探头设计可以提高信噪比。
4. 信号处理技术：信号处理技术也是影响信噪比的重要因素。
使用闭环控制技术可以减小噪声干扰，从而提高信噪比。
5. 压缩感知：压缩感知技术是一种新兴的成像技术，它可以通过有效地利用有限的数据采样信息，实现高分辨率图像的重建。
这种方法不仅可以降低成本，还可以提高信噪比。
1. 优化扫描参数：合理设置扫描参数可以使得信号和噪声比值更接近，从而提高信噪比。
优化TR和TE参数，以获得最佳成像效果。
2. 降低噪声干扰：尽可能减小外部环境的电磁干扰，使用屏蔽设备和隔音措施，减小呼吸运动和患者运动带来的生物噪声。
影响磁共振成像质量因素
影响磁共振成像(ｍagnetic ｒesｏnaｎｃｅiｍaging,MRI)图像质量旳因素有：信噪比（SＮR）、空间辨别率、对比度/噪声比(ＣN Ｒ)及伪影。
在MRI检查中只有掌握多种成像参数与MR图像质量旳多种指标旳有关性，并合理地加以控制，才干获得可靠旳、高质量旳MR图像。
1、SNＲ它是组织信号与随机背景噪声旳比值,信噪比与图像质量成正比。
影响信噪比旳因素有：①FOV:信噪比与FOV旳平方成正比;②层间距:层间距越小,层间旳交叉干扰越大；③平均次数：当平均次数增长时，导致扫描时间增长，而信噪比旳增长只与平均次数旳平方根成正比；④反复时间。
当反复时间延长时,导致组织旳纵向磁化倾向最大限度增长。
与此同步,信号强度也增长，使信噪比增长，但增长是有限旳；⑤回波时间：当回波时间延长时,由于T２衰减导致回波信号削弱,引起信噪比相应减低；⑥反转时间；⑦射频线圈:它不仅采集人体内旳信号，并且它也接受人体内旳噪声。
控制噪声旳措施为选择与扫描部位合适旳射频接受线圈。
2、CNＲ应当看到，在评价图像质量时,SNR是一项比较重要旳技术指标,但是不能把它看作是一项绝对旳原则。
临床应用表白,虽然SＮR很高也不能保证两个相邻构造能有效地被辨别开来,因此有价值旳诊断图像必须在特性组织和周边正常组织间体现出足够旳对比度。
图像旳对比度反映了两组织间旳相对信号差。
它取决于组织自身旳特性。
当病灶与周边组织旳图像对比度较小时，在MRＩ中使用顺磁性造影剂。
SNR 则与设备性能有关。
对比度和SNＲ共同决定了图像旳质量,为此定义ＣNR来评价两者对图像旳共同作用。
其定义是：图像中相邻组织构造间SNR之差，即:CＮR=SNR(A)-SＮR(B)式中SNR（Ａ)与SNR(Ｂ)分别为组织A、Ｂ旳SNR。
上式表白，只有SNR不同旳相邻组织，才可以体现出良好旳对比度。
在实际旳信号检测中,如果组织间对比度较大,但噪声也很大,则较大旳对比度会被较高旳噪声所沉没。
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影响磁共振成像(magnetic resonance imaging ，MRI) 图像质量的因素有：信噪比(SNR)、空间分辨率、对比度/噪声比(CNR) 及伪影。
在MRI 检查中只有掌握各种成像参数与MR 图像质量的各种指标的相关性，并合理地加以控制，才能获得可靠的、高质量的MR 图像。
1、SNR
它是组织信号与随机背景噪声的比值，信噪比与图像质量成正比。
影响信噪比的因素有：①FOV信噪比与FOV勺平方成正比；②层间距：层间距越小，层间的交叉干扰越大；③平均次数：当平均次数增加时，导致扫描时间增加，而信噪比的增加只与平均次数的平方根成正比；
④重复时间。
当重复时间延长时，导致组织的纵向磁化倾向最大限度增加。
与此同时，信号强度也增加，使信噪比增加，但增加是有限的；
⑤回波时间：当回波时间延长时，由于T2衰减导致回波信号减弱，引起信噪比相应减低；⑥反转时间；⑦射频线圈：它不但采集人体内的信号，而且它也接受人体内的噪声。
控制噪声的方法为选择与扫描部位合适的射频接受线圈。
2、CNR
应该看到，在评价图像质量时，SNF是一项比较重要的技术指标，但是不能
把它看作是一项绝对的标准。
临床应用表明，即使SNR B高也不能保证两个相邻结构能有效地被区分开来，因此有价值的诊断图像必须在特性组织和周围正常组织间表现出足够的对比度。
图像的对比度反映了两组织间的相对信号差。
它取决于组织本身的特性。
当病灶与周围组织的图像对比度较小时，在MRI中使用顺磁性造影剂。
SNR 则与设备性能有关。
对比度和SNF共同决定了图像的质量，为此定义CNR来评价两者对图像的共同作用。
其定义是：图像中相邻组织结构间SNR之差，即: CNR二SNR(A)-SNR(式中SNR(A)与SNR(B)分别为组织A B的SNR上式表明，只有SNR不同的相邻组织，才能够表现出良好的对比度。
在实际的信号检测中，如果组织间对比度较大，但噪声也很大，则较大的对比度会被较高的噪声所淹没。
如果组织间对比度虽然不大，但是SNR高，所以较小的对比度在图像噪声较小的情况下仍然可以被分辨。
显然，为了将相邻的组织区别开来，要求较高的SNR是重要的，但这并不是充分条件，而取得最佳CNR才是最基本和最重要的。
欲获得良好的CNR除了相邻的组织及病变MR信号特征上必须存在差异，即
T1、T2、质子密度p存在差异外，还必须适当选择脉冲序列和决定图像信号加权的成像参数：TE、TR、TI 和翻转角度，才能将上述差异显示在图像上。
因此，脉冲序列和决定图像信号加权的成像参数，TE、TR TI和翻转角均对CNR有直接影响。
此外，CNR也受NEX体素容积、接收带宽以及线圈类型的影响，这些因素对CNR的
影响与对SNR的影响相同。
3 、空间分辨率
决定MR图像质量的另一个重要因素是空间分辨率。
它是指图像中可辨
认的邻接物体空间几何长度的最小极限。
它反映了图像对细微结构的可分辨能力。
显然，空间分辨率取决于体素的大小。
当体素容积大时，其中包含的各细胞组织产生的MR信号经过平均后，即产生体素的MR言号。
就是说，这个MR言号不是一个体素中一种组织产生的信号，而是体素中各组织产生的MR信号的平均信号强度。
体素容积大则空间分辨率低是因为部分容积效应的结果。
而体素容积小时，能分辨出细微结构，空间分辨率高。
体素尺寸是由三个因素决定的，即FOV矩阵的大小和层面厚度。
这些都可由操作者根据需要来选择。
成像层面越薄，空间分辨率越高，成像层面越厚，部分容积效应的影响越显著，空间分辨率就越低。
当F0—定时，像素矩阵越大，则像素数越多，像素越小，图像越细腻, 因而空间分辨率越高。
反之矩阵越小，空间分辨率越低。
当像素矩阵一定时，FOV越小，像素越小，空间分辨率越高；反之，FOV越大，空间分辨率越低。
综上所述，选择薄的成像层面，大的像素矩阵，小的FOV将会提高空间分辨率。
但必须注意到，当其他成像参数不变时，空间分辨率的提咼总是伴随着SNR的下降。
4、伪影
伪影是指在MRI成像过程中，由于某种或某些因素，而出现了人体组织原来并不存在的影像。
当出现伪影时，应仔细分析伪影出现的原因，以有效的方法来防止、抑制，甚至消除伪影，提高图像质量。
有设备伪影；化学位移伪影；摺积伪影；截断伪影；部分容积效应；运动伪影及金属异物伪影等。
5、MR图像质量的控制对策
当MR图像具有高的SNR和CNR高的空间分辨率和很短的扫描
时间时，则为理想的图像。
但是一种图像质量指标的改善，总是不可避免地伴随着另一种甚至一种以上质量指标的损失。
因此在实际MRI 检查中为了改善图像质量，不能只简单地改善某一个质量指标，而是需要研究这些质量指标及与可选择参数之间的相互制约关系，综合考虑目标与可选参数之间的相互影响，恰当地选择各种成像参数，才能得到令人满意的结果。
①应根据具体的检查目的和检查部位选择适当的脉冲序列。
图像信号的加权参数和扫描平面。
适当的成像序列和图像信号的加权参数是获取良好的SNR和CNF的基本条件。
②在选择成像参数时要特别注意SNR是影响图像质量的最重要因素。
通常SNR高时，一般都能同时满足对CNF勺要求。
避免为追求过高的空间分辨率而牺牲SNR例如选择3mm以下的层厚，很大的矩阵和很小（比如8cm）的FOV有时，层厚减少1mm并不能显著提高空间分辨率，然而却可造成SNR 的严重损失。
而当SNR很低时，再高的空间分辨率也将失去意义。
③尽量采用短的扫描时间。
全部检查时间一般不宜超过30min。
避免为追求更高的SNR或空间分辨率而使扫描时间延长。
因为患者在磁体内很难长时间保持不动，咳嗽、打喷嚏、微小的移动均可使图像质量显著下降。
④注意人体不同解剖部位信号强弱的差异。
信号较强的部位如
头部，使用较大的矩阵，很少的NEX即可获得满意的SNR和CNR而信号较弱的部位如肺部，则应当是用较小的矩阵并增加NEX的次数。