平時(shí)大家都在說掃出來的圖像好不好看,、清不清楚,這是一種主觀評(píng)價(jià),,不同診斷老師閱片習(xí)慣不一樣,,對(duì)圖像質(zhì)量的要求也存在差異,所以需要一些能夠測量且有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的客觀指標(biāo)對(duì)磁共振圖像質(zhì)量進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),,包括信噪比,、分辨率、對(duì)比度,、對(duì)比噪聲比等,,本篇會(huì)對(duì)信噪比定義、相關(guān)參數(shù)進(jìn)行簡單解讀,。 信噪比(Signal-to-Noise Ratio,,SNR),定義為系統(tǒng)接收到的有效信號(hào)振幅和背景噪聲的比值,,而反映到圖像上則是成像區(qū)域內(nèi)組織信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度的比值,,理論上來說SNR越高,圖像的噪聲就越小圖像質(zhì)量就越好,,SNR越低,,圖像的噪聲就越大圖像質(zhì)量就越差。 信噪比公式:δx,、δy,、δz表示體素體積,Ny,、Nz表示相位編碼步級(jí),,AVG表示信號(hào)平均次數(shù),,BW表示帶寬,從公式中就可以看得出信噪比與哪些因素相關(guān),,而這些因素有些可以自定義修改,,有的則是隨著其他參數(shù)的變化而改變,。 圖1:2D/3D序列信噪比公式 信噪比分為絕對(duì)信噪比和相對(duì)信噪比,,絕對(duì)信噪比由硬件參數(shù)決定,包括場強(qiáng),、線圈,、磁場均勻性、組織質(zhì)子密度等,;相對(duì)信噪比是相對(duì)于某個(gè)序列固定的參數(shù)而言,,一般廠家界面給的基本都是相對(duì)信噪比。 聯(lián)影機(jī)器上,,信噪比顯示在參數(shù)欄的上方,,寫的是rSNR,代表的是相對(duì)信噪比,,前綴r全稱為relative,。 ?圖2:聯(lián)影相對(duì)信噪比顯示欄 場強(qiáng)、線圈通道數(shù):相同的參數(shù),,不同場強(qiáng)不同線圈通道數(shù)掃描出來的圖像信噪比肯定是不一樣的,。相同參數(shù)下3.0T場強(qiáng)掃描出來的圖像信噪比理論上是1.5T場強(qiáng)的兩倍,48通道的線圈的圖像信噪比也會(huì)比16通道的好很多,。比如在血管成像及神經(jīng)系統(tǒng)方面還是會(huì)傾向于高場高通道數(shù),,以下兩幅圖可以明顯看得出3.0T場強(qiáng)48通道頭頸線圈的TOF MRA圖像顯然要比1.5T場強(qiáng)16通道頭頸線圈好很多,由于信噪比的上升,,遠(yuǎn)端小血管分支顯示更加清晰,。 層厚:平時(shí)掃描時(shí)遇到序列設(shè)置層數(shù)包不完整病灶時(shí),有的老師喜歡增加掃描層數(shù),,而有的老師嫌掃描時(shí)間過長喜歡簡單粗暴直接增加層厚,,增加層厚的確不會(huì)增加額外的掃描時(shí)間,而且信噪比也會(huì)上升,,但是帶來的負(fù)面效果可能會(huì)得不償失,,首先是導(dǎo)致部分容積效應(yīng)增加,其次空間分辨率會(huì)下降,,最后還會(huì)引起磁敏感偽影的增加,,這幾點(diǎn)都容易造成細(xì)小病灶被漏掉。層厚與信噪比呈線性關(guān)系,,如圖所示,,這個(gè)序列原始層厚是5mm,、原始相對(duì)信噪比是1,改為10mm后相對(duì)信噪比變成了2,,改為2.5mm時(shí)變成了0.5,,也就是固定其他參數(shù),層厚越厚相對(duì)信噪比越高,,層厚越薄相對(duì)信噪比越低,。 體素:一般我們說的體素都是采集體素,在聯(lián)影的設(shè)備上無法直接修改體素大小,,只能通過調(diào)整FOV間接修改,,改變讀出方向的體素體積會(huì)影響圖像信噪比,改變相位方向的體素體積不僅會(huì)影響信噪比,,還會(huì)影響掃描時(shí)間,。體素體積變大,則信噪比也會(huì)上升,,體素體積變小,,則信噪比也會(huì)下降。 平均次數(shù):信號(hào)采集的重復(fù)次數(shù),,之前的文章已經(jīng)講過很多遍了,。而信噪比大小與信號(hào)平均次數(shù)的平方根成正比,也就是說如果這個(gè)序列平均次數(shù)為1,,相對(duì)信噪比也是1,,將平均次數(shù)增加到2,則相對(duì)信噪比會(huì)變成約1.41,。平均次數(shù)越高,,信噪比越高,但掃描時(shí)間也越長,。 相位過采樣:大部分時(shí)間增加相位過采樣的目的在于為了覆蓋相位FOV成像區(qū)域外的組織,,防止卷褶偽影的發(fā)生,同時(shí)也可以增加圖像的信噪比,,但是掃描時(shí)間會(huì)上升,。聯(lián)影磁共振掃描界面,F(xiàn)OV為實(shí)線顯示,,過采樣為虛線顯示,。原始序列過采樣為0,信噪比為1,,相位過采樣增加到100%后,,信噪比增加√2倍,會(huì)變成約1.41,。 帶寬:也就是采集帶寬或接收帶寬,,是指讀取磁共振信號(hào)的頻率編碼梯度范圍,,如圖7所示,帶寬增加,,采集的信號(hào)大小不變,,但是噪聲增加了,所以就會(huì)導(dǎo)致信噪比下降,。舉例說明,,原始序列帶寬為300,信噪比為1,,增加為600,,則信噪比變成了0.7,,帶寬減少為150,,則信噪比變成了1.41。 相位編碼步級(jí)數(shù):將鼠標(biāo)放至聯(lián)影參數(shù)常規(guī)卡相位分辨率時(shí),,會(huì)顯示當(dāng)前相位分辨率下相位編碼步級(jí)數(shù),,保持體素大小不變,增加相位編碼步級(jí)數(shù)的同時(shí)增大FOV,,信噪比就會(huì)上升,,但掃描時(shí)間也會(huì)增加。選擇3D序列成像也能提高圖像信噪比,,其原因從圖1的公式中就可以看出,,3D序列要比2D序列多出一個(gè)方向的相位編碼步級(jí)。 TR,、TE,、FA: 增加重復(fù)時(shí)間,縱向磁化恢復(fù)更加完全,,更多磁化矢量可以進(jìn)行翻轉(zhuǎn),,采集到的信號(hào)量越多,信噪比也會(huì)隨之增加,,但同時(shí)掃描時(shí)間也會(huì)增加,; 增加回波時(shí)間,會(huì)造成信號(hào)接收之前大量橫向磁化矢量發(fā)生衰減,,導(dǎo)致信噪比降低,; 翻轉(zhuǎn)角增大,產(chǎn)生的磁化矢量越大,,接收到的信號(hào)越強(qiáng),,信噪比也就越高。 可以給大家看一下同一個(gè)序列不同信噪比的圖像,,放大之后應(yīng)該更一目了然,。 圖9:同一序列不同信噪比圖像差別 以上就是信噪比相關(guān)的一些參數(shù)介紹了,,做一個(gè)小總結(jié),如果只是單純的提升信噪比,,方法有如下:增加TR,、降低TE、增大翻轉(zhuǎn)角,、增加層厚,、增大體素、降低帶寬,、增加相位編碼步級(jí)數(shù),、增加信號(hào)平均次數(shù)、使用3D容積成像,。但是,,我們做一幅圖像,并不僅僅只考慮信噪比,,有需求調(diào)整參數(shù)改變信噪比的同時(shí),,一定要綜合考慮其他因素,比如圖像對(duì)比度,、空間分辨率,、掃描時(shí)間等,平衡這些指標(biāo)后,,才能得到適合診斷的磁共振圖像,。 |
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