MR图像质量与成像参数的相关性及控制对策
作者：张晓槟 金宝荣 苏丽娟 毕业论文。
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。 毕业论文。
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。 毕业论文。
1 SNR 毕业论文。
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。 毕业论文。
11质子密度 毕业论文。
影响信号质量的主要因素之一是被检查区的质子密度。目前医学上用于成像的核是氢核，在被检体内致密骨、肺等由于氢核密度低，故仅能产生低信号，因而使SNR低，MR图像对显示这些结构有局限性。而脑、软组织等质子密度高，故能产生高信号，因而SNR高，MRI检查较比其它现代医学成像技术有优势。 毕业论文。
影响信号质量的另一个主要因素是体素容积。容积越大的体素所含质子数量越多，因而SNR越高。也就是说，图像的SNR与体素容积V成正比。任何可以改变体素容积大小的参数，也都将影响SNR。视野（field of view,FOV）、层厚与体素容积成正比，因而也与SNR成正比；像素面积与体素容积成正比，也与SNR成正比；矩阵大小与像素面积成反比，故与SNR成反比，即矩阵越大，SNR愈低。
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13 TR、TE和翻转角度 TR是决定纵向磁化恢复的量，因而也决定了下一次激励能有多少纵向磁化转变为横向磁化，并产生信号。由于TR长时全部纵向磁化得到恢复，因而在下一次激励时，会有更多的横向磁化，产生的信号量更多。而TR短时，只有部分纵向磁化得到恢复，并在下一次激励时转变为横向磁化，产生的信号量少。故TR长时，SNR高，而TR短时，SNR低。TE是决定采集信号前横向磁化的衰减量。若TE较长，会有相当多的横向磁化被衰减，产生的信号量少，SNR下降；而TE较短时则相反，SNR增高。翻转角控制着纵向磁化转变为横向磁化的量及在接收范围内感应出信号的多少。翻转角为90°时，纵向磁化完全转变为横向磁化，产生的信号量最大，SNR最高。翻转角越小，产生的信号量越少，SNR越低。 毕业论文。
仅就SNR而言，自旋回波（spin echo,SE）脉冲序列使用90°射频(radiofreguency,RF)脉冲，使全部纵向磁化均转变为横向磁化，而梯度回波（gradient echo,GRE）脉冲序列使用小于90°的脉冲序列，仅使部分纵向磁化转变为横向磁化。另外，SE脉冲序列用180°复相位脉冲，比GRE脉冲序列通过梯度反转产生的复相位更有效。所以SE脉冲序列获取的信号量更多，SNR也会更高。 毕业论文。
14 NEX 毕业论文。
NEX为数据采集的重复次数。在数据采集过程中既有信号成份又有噪声成分。信号是由被扫描物体的固有特征所决定，具体信号总是发生在同一空间位置上，而噪声在发生时间和发生位置上都具有随机性，因此增加数据采样次数，可降低噪声对图像的影响，从而增加SNR。应该注意的是，SNR的变化与NEX的平方根成正比，即欲使SNR增加原来的2倍，扫描时间需延长至原来的4倍。 毕业论文。
15 接收带宽。
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指读出梯度采样的频率范围。显然，减小接收的带宽，将使接收到的噪声量相对减少，SNR相应提高。例如，当接收带宽减少到原来的一半时，SNR大约增加约40%，但同时延长采样时间，并增加化学位移伪影。一般情况下，系统接受带宽是固定的，例如±16KHz,仅在少数情况下需作调整。
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