Современные виды томографии - часть 18

Артефакты химического сдвига (Chemical Shift Artifact) вызваны разно-

стью химических сдвигов между тканями. МР томографы используют час-
тоту сигнала для отображения пространственного положения. При кодиро-
вании  частоты  сигнала,  протоны  жира  прецессируют  медленнее  протонов
воды. Сигнал  протонов жира  неправильно  кодируется, в результате вода  и
жир  одного  воксела  отображаются  в  разных  вокселах  и  сдвинуты  по  оси
частот относительно истинного положения. Эта неверная регистрация сдви-
га даст выделение границ вода/жир по оси частот. Протоны молекул воды и
жира  разделены  химическим  сдвигом  около 3,5 ppm. Истинный  сдвиг  час-
тот в герцах зависит от силы магнитного поля. Артефакт сильнее в сильных
полях и слабее при больших градиентных силах. Для 0,3 Тл (на 12,8 МГц)
сдвиг будет 44,8 Гц по сравнению со сдвигом 223,6 Гц для 1,5 Тл МРТ (на
63,9 МГц).

Для уменьшения артефакта можно увеличить полосу пропускания, уве-

личить матрицу, TE в фазе или SE методы. Если по оси считывания имеется
неверная регистрация, можно повторить сканирование с осью, параллель-
ной взаимодействию жир/вода. Наилучший способ устранить артефакт –
использовать методы подавления жира.

Изображение на рис. 39а получено с максимальным сдвигом вода/жир;

артефакт на нём проявляется в виде темной/яркой границы на стыке кости,
жира и мышц. Затем тот же самый срез получен с минимальным сдвигом
вода/жир (рис. 39б). На рис. 39в артефакт виден справа и слева от почки в
направлении частоты, а на рис. 39г - спереди от кости в виде яркой линии.

Рис. 39. Артефакт химического сдвига

Артефакты магнитной восприимчивости проявляются в виде ярких пя-

тен  или  пространственных  искажений  и  возникают  от  микроскопических
градиентов  или  изменений  силы  поля  вблизи  поверхностей  веществ  с  раз-
ной магнитной восприимчивостью. Они могут быть вызваны медицинскими
устройствами вблизи или внутри отображаемой области. Сильные артефак-
ты  обычно  видны  вокруг  ферромагнитных  объектов  внутри  диамагнитных
материалов  (например,  металл  в  теле  человека).  Эти  градиенты  вызывают
сдвиг фаз спинов и частот окружающих тканей, что в конечном итоге при-
водит  к  появлению  вокруг  тканей  ярких  и  темных  областей  с  пространст-
венными  искажениями  (рис. 40). Артефакты  сильнее  при  сканировании  с

Удалено: <sp><sp><sp><sp>

длинным

TE и при использовании GRE ИП.

Рис. 40. Артефакт восприимчивости (а) от металла, (б) на границе тканей

Артефакт неоднородности поля (Field Inhomogeneity) проявляется при

нарушении  однородности  поля  из-за  магнитных  материалов  (внутри  или
снаружи  пациента),  технических  проблемах,  сканировании  по  краю  поля.
Когда изображения получают двигаясь от центра к краю катушки, однород-
ность поля в  отображаемом  объеме меняется  с  увеличением расстояния от
центра. Та же проблема возникает при сканировании на расстоянии от изо-
центра [38].

Есть разные виды некачественных изображений: шумные, искаженные

или с частичным подавлением сигнала жира. Например, в IR ИП время

релаксации тканей изменяется внутри отображаемого объема и выбранное
TI в центре отображаемого объема соответствует подавлению жира, а на
краю катушки оно же соответствует подавлению воды.

Ферромагнитные металлы также приводят к появление артефактов, т.к.

вызывают неоднородность магнитного поля, которая дает местную потерю
сигнала,  часто  сопровождаемую  областью  с  высокой  интенсивностью  сиг-
нала  и  искажением  изображения  (рис. 41). Они  создают  собственное  маг-
нитное поле и сильно меняют частоту прецессии протонов смежных тканей.
На  смежные  ткани  влияет  индуцированное  металлом  и  исходное  поля;  по-
этому прецессия отсутствует или имеет отличную частоту, не дающую по-
лезного сигнала.

Рис. 41. Артефакт от металла

Проявления артефактов от металла зависит от его типа и формы: при

отображении сплав титана менее ферромагнитен, чем кобальт и сталь, и да-
ет меньший артефакт восприимчивости и меньшее ухудшение изображения.

Удалено: <sp><sp>

Снизить артефакт можно используя SE последовательности, которые менее
чувствительны к неоднородностям магнитного поля, или используя методы
коррекции [44].

Муар появляется на изображениях из-за не идеальной однородности

главного магнитного поля в сечении тела, приводящей к наложению сигна-
лов с разными фазами (разное время

TE), переменно складываемых и вычи-

таемых (рис. 42). Артефакт проявляется в виде полос на изображении, рас-
стояние между которыми обратно пропорционально разнице

TE. Этот арте-

факт чувствителен к шиммированию или градиентам восприимчивости, по-
этому для его устранения можно использовать SE последовательности или
поверхностные катушки.

Рис. 42. Муар

2.9.3. Артефакты, вызванные неисправностью оборудования

Вихревые токи вызывают сильные искажения изображения (рис. 41) и

могут серьезно ухудшить работу магнита. Общий путь снижения влияния
вихревых токов на градиентные поля это компенсация вихревых токов и эк-
ранирование градиентных катушек (активное или пассивное).

Рис. 43. Артефакт, вызванный наличием вихревых токов

Аудиочастотные артефакты (Audio Frequency Artifact) возникают по

двум причинам:

1. модуляция МР-сигнала в аудио диапазоне - на изображении появля-

ются призраки, слабые копии изображения, распространяющиеся в направ-
лении фазы, число и интенсивность которых зависит от отношения между
периодом аудио модуляции и временем

TR.

2. компоненты аудио сигнала на входе АЦП - проявляется в виде линий

или пятен в направлении кодирования частоты, что вызвано отсутствием
корреляции между аудио периодом и TR.

В обоих случаях артефакт снижают использованием AC-синхронизации

(линейный триггер).

Артефакты, вызванные неполадками градиентной системы, иногда по-

хожи на описанные для неоднородности

B . Градиент, непостоянный по

направлению, исказит изображение. Обычно возникает при повреждении
градиентной катушки или из-за неверных токов, протекающих по градиент-
ным катушкам (рис. 44) и проявляется в виде появления ложных изображе-
ний, полос и шума.

Рис. 44. Неполадки градиентной системы

Появление на изображении статического РЧ шума может быть вызвано

наличием медицинских устройств в процедурной и являться результатом
сильного электромагнитного выброса из устройства (рис. 45). Интерферен-
ция ослабляется и совмещается в направлении частотного кодирования.

Рис. 45. Артефакт, вызванный РЧ шумом

При наличии проблем в схеме регистрации РЧ сигнала и неверными

действиями  над  двумя  каналами  квадратурного  детектора  на  изображении
появляется  РЧ-квадратурный  артефакт.  Например,  если  один  усилитель
имеет  смещение DC на  выходе,  преобразование  Фурье  данных  даст  яркое
пятно в центре изображения. Если один канал детектора имеет больший ко-
эффициент усиления, чем другой, то диагонально на изображении появятся
призраки объекта.

Артефакты подвыборки (Sample Imperfection) появляются в виде сдвигов

сигнала  в  направлении  кодирования  фазы  и  вызваны  искажением  траекто-
рии  k-пространства  (дефект  шиммирования)  или  узкой  полосой  пропуска-
ния  в  направлении  кодирования  фазы.  При  сканировании  с  узкой  полосой
пропускания даже малое смещение частоты может дать значительные сдви-
ги  сигнала  в  фазокодирующем  направлении.  При  существенном  различии

содержание .. 16 17 18 19 ..