Параметры сканирования и классификация артефактов в МРТ

«Контроль и мониторинг
качества в томографических
комплексах»
лекция 4
Параметры сканирования и
классификация артефактов в МРТ
доц. Казначеева А.О.
[email protected]
Санкт-Петербург, 2012
Параметры сканирования
1. SPIN ECHO
- SE,
- FSE,
- FRFSE;
2. GRADIENT ECHO
- GRE ,
- SPGR,
- FIESTA;
3. SATURATION
- FLAIR ,
- STIR,
- FATSAT .
90° (π/2) импульс;
180° (π) импульс;
TR (repetition time) –
время повтора;
TE (echo time) – время
появления эхосигнала;
TI (invertion time) –
время инверсии;
ETL (echo train length)
– длина эхо-трейна;
FA (flip angle) – угол
поворота;
Spin Echo (SE)
90 о
РЧ
Срез
Фаза
Считывание
АЦП
Сигнал
180 о
Fast Spin Echo (FSE)
90 о
180 о
180 о
РЧ
180 о
ETL = 6
Срез
Фаза
Считывание
АЦП
Сигнал
TR
p/2
p/2
Echo
train
ETL = 10
5 срезов за TR
p/2
p/2
Echo
train
ETL = 16
3 среза за TR
Gradient Echo (GRE)
αо
РЧ
Срез
Фаза
Считывание
АЦП
Сигнал
Характеристики изображений:
1. меньше время получения изображений, чем в SE и FSE ИП;
2. высокая чувствительность к неоднородностям магнитного поля;
3. не устраняется в полной мере воздействие T2*релаксации;
4. артефакты на границах раздела воздух/ткань и кость/ткань.
Inversion-Recovery (IR)
180о
90о
180о
РЧ
Срез
Фаза
Считывание
АЦП
Сигнал
IR
SE
Характеристики изображений:
- более высокая контрастностью чем на SE-изображениях;
- высокое соотношением сигнал/шум;
- большее время сканирования.
Импульсные
последовательности
SEQUENCE
TR
TE
TI
FA
T1
600
10 - 30
0
90
Proton Density
1000
10 - 30
0
90
T2
2000
80 - 250
0
90
T1
N/A
2 - 14
0
60 - 90
Proton Density
N/A
2 - 14
0
30 - 60
T2
N/A
20 - 34
0
5 - 30
T1
2000
30
400 - 700
90
STIR
2000
30
100 - 160
90
SPIN ECHO
GRADIENT ECHO
INVERSION
RECOVERY
Evert Blink (TOSHIBA)
T1
Mz
Жир
180 мс
Серое в-во
520 мс
CSF
2000 мс
время
T2
MXY
Жир
90 мс
Серое в-во 100 мс
CSF
время
300 мс
Значения времени релаксации для
различных тканей
T1 (ms)
T1 (ms)
T1 (ms)
T1 (ms)
SD (%)
T2 (ms)
SD (%)
0.25 T
0.5 T
1T
1.5 T
BRAIN
Gray Matter
White Matter
Tumours
Meningioma
Glioma
Edema
530
422
667
586
845
667
657
537
802
714
887
806
813
683
963
871
931
973
921
787
1073
979
957
1090
17
17
36
18
35
23
101
92
121
103
111
113
13
22
63
31
33
73
BONE
Normal Marrow
Osteosarcoma
607
740
649
811
695
888
723
973
78
28
106
85
60
30
BREAST
Fibrotic Tissue
Adipose Tissue
Tumours
Carcinoma
Adenocarcinoma
Fibroadenoma
409
190
483
451
490
518
547
214
634
595
686
715
732
241
832
785
959
989
868
259
976
923
1167
1195
18
28
28
25
10
29
49
84
80
94
81
60
16
36
35
48
12
11
KIDNEY
Normal Tissue
Tumours
417
733
496
796
589
864
652
907
27
37
58
83
24
42
Evert Blink (TOSHIBA)
Значения времени релаксации для
различных тканей
T1 (ms)
T1 (ms)
T1 (ms)
T1 (ms)
0.25 T
0.5 T
1T
1.5 T
LIVER
Normal Tissue
Tumours
Hepatoma
Chirrosis
250
713
621
328
325
782
769
367
423
857
951
410
493
905
1077
438
22
26
16
21
43
84
84
45
14
31
26
LUNG
Normal Tissue
Tumours
488
407
599
535
735
703
829
826
19
51
79
68
29
45
MUSCLE
Normal Tissue
Tumours
Carcinoma
Fibrosarcoma
Rhabdomyosarcoma
Edema
409
597
608
831
664
652
547
752
750
896
827
897
732
946
925
967
1031
1235
868
1083
1046
1011
1173
1488
18
32
16
15
27
26
47
87
82
65
13
40
73
14
67
26
PANCREAS
Normal Tissue
Tumours
302
718
371
942
455
1235
513
1448
25
15
431
543
683
782
19
62
69
27
1
SPLEEN
Normal Tissue
Tumours
SD (%)
T2 (ms)
SD (%)
Evert Blink (TOSHIBA)
Echo Planar Imaging (EPI)
90 о
180 о
РЧ
Срез
Фаза
Считывание
АЦП
Сигнал
Недостатки: 1. жесткие требования к аппаратуре (сила, время
переключения градиентов).
2. чувствительность к неоднородностям поля.
Влияние b на МР-сигнал
b=5
b = 500
b = 1000
B – величина, включающая все градиентные эффекты (кодирующие и
диффузионные градиенты), аналогично TE для T2ВИ.
Тензор диффузии (DTI)
Отражает подвижность молекул воды по трем координатам. Используется для
расчета дополнительных карт (fractional anisotropy) и трактографии.
Классификация артефактов в МРТ
по причине возникновения:
1) вызванные пациентом;
2) вызванные физическими явлениями;
3) неисправность оборудования;
4) неправильные действия оператора.
по степени воздействия на изображение:
1) не снижающие качества изображений;
2) требующие повторного сканирования;
3) требующие ремонта оборудования;
Проявление артефактов
1) яркостные искажения;
(повышенная зашумлённость,
появление полос, пятен различной
интенсивности или локализации)
2) геометрические искажения;
3) появление ложных изображений;
(всего объекта или его части)