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磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术自发明以来对影像医学产生了巨大的推动作用，如今已成为现代临床医学中最主要的诊断方法之一[1]，MRI设备也因此得到了迅速广泛的普及，在享受新技术带来的便捷及效益的同时，影像医学对MRI系统的稳定性和可靠性也有了更严格的要求[2]。在临床应用中，先进的磁共振设备并不与高质量的成像划等号，设备硬件与系统软件的微小缺陷都能对成像质量造成影响，所以实现对系统性能状态的周期监测便显得尤为重要，而我们通常是以检测图像质量参数的方法来达成该目的[3]。有序的周期性质量控制不但能够采集系统运行数据，还有助于及时发现问题，提高设备使用安全性[4]。低对比度分辨力作为其中一项基本指标，反映的是在结构物与背景间对比度较低的条件下，磁共振系统分辨扫描对象中信号大小相近物体的能力，即成像设备的灵敏度[5]。临床中某些早期病变组织与正常组织的驰豫时间相仿，低对比度分辨力越高则越能在图像上显现出它们的差异，对于相关疾病的早期诊断具有极大的便利[6]。

由于各大医疗机构所配备的MRI质量控制检测体模有所不同，目前并无一套完整通用的专用性能体模测试标准[7]，本文则是使用基于美国放射学会技术原则的ACR体模进行低对比度分辨力的检测，针对近期院内磁共振设备低对比度分辨力检测结果较差的情况，分析能够对其造成影响的因素并展开研究与讨论，为日后建立周期性图像质控检测的基准和漂移程度曲线提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 设备与参数

本文使用ACR磁共振性能测试体模作为受检体模，扫描采用自旋回波成像脉冲序列（Spin-Echo，SE），具体检测参数为：TR=500ms；TE=20ms；FOV=25cm×25cm；MATRIX=256×256；激励次数=1；扫描层厚=5mm；接收带宽=156 Hz/pixel[8]。

1.2 常规检测流程

低对比度分辨力检测模块在层面图像上是以10组不同尺寸的圆列围绕成圆的方式所呈现的，每组圆列包含了直径相同的3个小圆（图1）。将体模正确摆位并进行扫描信息登记及参数设置，完成二次定位后即开始扫描，可得到11幅质量控制图像，其中低对比度分辨力的检测在第8～11层面上进行，具体过程如下：①分别显示第8～11层扫描层面图像；②适当调节窗宽窗位使得低对比度模块可视化程度达到最佳（图2）；③辨别4个层面内圆列的显示组数，若在9、10、11层所有圆列均显示清晰，则将第8层用作检测；若在8、9、10层不能显示清楚，则应将第11层用作检测；④在待检测层面上观察，判断能够区分于背景的圆列组：仅当某组圆列上3个小圆均能清晰识别出时认为其可辨[9]。以半径最大的圆列为首，顺时针计数能分辨的完整圆列数，将该值作为这次检测的低对比度分辨力值并记录。

为了使检测结果更加精确并能够更好地建立完善的参数标准界限，以便开展周期性质量控制，我们通过查阅文献及资料列出了以下可能影响系统低对比度分辨力的因素[10]：①体模中心位置的偏移；②层面定位的准确性；③采集矩阵的大小；④设备静磁场强度；⑤滤波；⑥伪影，并进行了对比实验，观察统计结果并在后续展开讨论。

2 结果

2.1 层面定位的准确性

在矢状位上定轴位时，要求从模体最下端45°楔形边相交的顶点开始，到最上端45°楔形边相交的顶点结束，按照规定扫描11层[11]。当定位线偏移了层面位置时（图3），显示的检测模块中可辨别的圆列将会减少，严重时可导致部分采集层面错开，造成图像上模块缺失而无法检测（图4）。

2.2 采集矩阵的大小

分别使用 128×128，256×256，512×512 的采集矩阵进行扫描，获取低对比度分辨力图像（图5）。随着采集矩阵的增大，信噪比降低[12]，可显示的圆列减少，即低对比度分辨力降低。

2.3 设备静磁场强度

在其他条件不变的情况下，分别在两台场强不同的设备上进行低对比度分辨力的扫描，结果如图6所示，而表1则显示了最近10次扫描结果的均值。

2.4 滤波

扫描时使用标准化滤波可降低近线圈区域的亮度而提高远线圈区域的亮度，但会降低图像的对比度，增加噪声。从对比实验的结果（图7）中发现，在相同窗宽窗位值时添加了滤波的图像已无法呈现出正常的体模轮廓，而经调节后检测的可辨别的圆列数也减少了1～2组，由此可认为低对比度分辨力有一定程度的降低。

2.5 伪影

体模中可能存在的气泡会以小斑点的形式出现在质控图像上，这种相似的结构会对低对比度分辨力模块中圆列产生观测误差如图8所示，而截断伪影则会以明暗带的状态显示在检测图像中[13]，同样也将影响了半径较小的部分圆列的检测。此外，表2综合列出了上述对比实验的检测结果。

3 讨论

对于低对比度分辨力影响因素的研究与探讨，目的是为了在今后的质量控制中获得更加精确和符合标准的结果。当周期性检测的值产生异常偏差和波动时，应及时查找原因并进行校正性重复实验[14]。体模摆位和定位的准确性是筛查的首要目标，除此之外，计量检测文献中表明，在相同的扫描条件下，低对比度分辨力与区域成像信号强度成正比，与该区域噪声成反比[15]，而本文中的其余各类因素均是在此基础上对检测结果产生了影响。

关于校正的方法，在利用水平仪将竖直和水平方向保持在中心的前提下，可依据例如定位灯、塑料尺等参照物的位置信息，或在头线圈中辅以填充物稳定体模，尽量使头-足方向不产生偏移，并在矢状位上对横断面进行定位，务必确保设置的定位线与要求层面一致，提高检测准确性[16]。在扫描之前应将摆位好的体模静置5 min以上，极力避免因晃动引起的内部溶液产生的运动伪影对成像质量造成的影响，同时也能够大幅度减少小气泡的数量[17]。当其他类型的伪影出现时，需查明其产生的原因并及时处理[18]，以免影响到科室日常工作。

4 结论

低对比度分辨力的检测是为了评估图像中低对比度物体的可辨别程度，能对其造成影响的原因有很多，本文仅对其中的几项常见问题进行了粗浅的研究与讨论，深层次的内容则有待进一步的探索和发现。通过熟知这些影响因素可以愈加规范地开展质量控制工作，从而得到符合实际的结果。虽说现有的体模检测标准可提供参考和对比，但由于每台设备的运行性能和保养状态不同，最好依据长期检测的数据和经验建立独立的基准和误差线[19]，做到专机专用，为日后质量控制检测的自动化和标准化打下理论基础，也给磁共振成像设备高效稳定运行提供一份保障。

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磁共振成像设备低对比度分辨力影响因素的分析研究

引言