MRI成像过程和成像原理较为复杂，每个成像环节和成像参数地变化都会给图像带来相应的改变。在日常工作中，对MRI图像质量的评价显得至关重要。评价图像质量的指标不但包括可在图像中直接表现出来的信噪比、对比度、分辨率、伪影，还包括不能在图像中直接表现出来的扫描时间。对这几个主要的指标，我们可以通过主观感受进行评价，也可以通过进一步量化分析进行客观评价。本期主要分享MRI质控中几个指标的基础认识。

认识MRI质控中的指标有什么用？

• 评价图像的好与不好，是否能满足诊断要求和临床需求。

• 能否进一步优化，改善图像质量和提高扫描效率。

信噪比（SNR），MRI图像中最基本的质控参数，也评价一幅图像的基础，它是保证良好对比度和更高分辨率的前提。

• 信噪比即信号强度与背景随机噪声强度的比值。如一幅图像的信噪比较低，给人的主观感受就是其颗粒感较强、模糊，如上图△，STIR序列所获得的图像。

• 如需可观评价一幅图像的信噪比，则需对图像进行信噪比的测量及评估。请参考：如何测量MRI图像信噪比。

1. 绝对信噪比：使用的MRI设备硬件平台和被检组织决定的信噪比。如使用的主磁场场强、接受线圈、组织本身的质子密度等。

2. 相对信噪比：在扫描界面所看到的参考信噪比，是一个相对的信噪比比值。即调节参数后与调整参数前所导致的信噪比变化。

一定不要将绝对信噪比和相对信噪比混为一谈。

扫描界面给出的相对信噪比变化仅仅只能作为一个参考，它的变化并不能完全说明信噪比的绝对变化。如上图，回波链改变后其图像的实际信噪比会降低，但界面中的相对信噪比的数值并未显示变化。

增加信噪比的两条线：

1. 信号强度的增加：如使用更好的接受线圈、增加FOV或体素等。

2. 噪声强度的减低：如减小外界干扰、设备系统噪声等。

当然，二则并不是单纯的增加和减少。信号与噪声是相互节制的一对矛盾统一体。信噪比的高低主要与主磁场，线圈和时间相关，也就是说想要提高信噪比，要么升级软硬件，要么多花点时间扫描。

对比度（CNR），决定病变的检出能力。优异的对比度必须要建立在足够的信噪比基础之上。图像对比反映的是不同组织间的相对信号强度差异。

• 每种组织都有其固有的质子密度、T1、T2值，通过多个参数间的调制可得到组织的固有对比：PD、T1和T2对比。

• 实际扫描中，通过参数间的调节来实现不同组织间的灰度差异，从而获得不同对比度的图像，以达到区分不同组织的目的。这种灰度差异，可根据实际临床需求通过不同参数和不同序列来实现。

• 如何将组织的固有对比最优化地转化为可视化的图像对比是我们最值得思考的问题。

• 同时，组织的信号强度是相对的，同种组织在不同的序列和参数下所获得的信号强度是不同的。

• 一幅高对比度的图像也很难保证将所有组织结构都区分开来。在实际扫描中应根据需观察的目标组织，优先考虑目标组织与周围（参照）组织的对比。

• 两种组织间对比度（信号强度差异）越明显，则组织间的分辨率越高，则越容易将它们区分开来。

对比度主要取决于组织本身的特性，当病灶或目标组织与周围组织对比度较小时，可通过内源性或外源性对比剂来增加病灶与周围组织间的对比，以提高病变的检出能力。

分辨率，决定图像的细节显示能力，图像中可辨认的邻接物体空间几何长度的最小极限。同样，高分辨率必须要建立在足够信噪比和优异对比度的基础之上。

空间分辨率取决于体素的大小。应从体素的大小来评估一幅图像的空间分辨率。在对比度和信噪比均能保证的情况下，主要取决于FOV、层厚和采集矩阵。体素越小，空间分辨率越高；体素越大，部分容积效应越明显，空间分辨率越低。

• 体素：层面内空间分辨率*层间空间分辨率

• 体素：相位编码方向的分辨率*频率编码方向的分辨率*层厚

理论上来讲体素越小，图像的分辨率则越高，但在实际扫描中还应考虑小体素对图像带来的负面影响。

并不是矩阵越大，图像的分辨率就会越高。如频率编码数越大，采集回波信号的时间跨度越大，图像的对比变差，模糊伪影加重，则分辨率降低。如图，上1,2,3幅图像的频率编码数为320；下1,2,3幅图像的频率编码数为512；虽然下面三幅图像的扫描体素较上面三幅图像更小，理论上分辨率会更高，但实际分辨率并不及上面三幅图像。

• 体素越小，信噪比越低，在进行高分辨扫描时应保证足够的信噪比。

• 高分辨率扫描应在小视野，小体素的基础上来获得。

• 图像的分辨率并不是由单一参数决定的，应考虑各参数之间的联动。在调整参数时应综合考虑时间、分辨率、信噪比、对比度、伪影等相关因素。

三个方向分辨率一致的各向同性扫描，可有效避免几何失真，便于做任意方位的后重建。

扫描时间，在实际的临床扫描中，扫描技师总是希望扫描时间越短越好，但事与愿违的是扫描时间和图像质量永远都是相互制约的矛盾体。

• 近年来，“快”让MRI得到了飞速的发展。只要采集时间够快，就能捕捉到人体微观水平的运动。但获得“快”必然会牺牲信噪比和分辨率等，时间分辨率和空间分辨率是相互制约的。

• 在实际扫描中，在尽量不降低图像质量的前提下，尽可能的缩短扫描时间，提高扫描效率。

• 优异的图像质量总是伴随着扫描时间的增加，扫描时间短，图像质量必然难以保证；扫描时间较长，则引入伪影的几率则越大。在实际扫描中，扫描时长应考虑其可行性和必要性。

• 在临床扫描中，对扫描时间的追求不管是出于被检者的角度，还是工作效率的角度，都应有一定的“度”与“合理”。

伪影，伪影是影像学检查中永远避不开的话题。何为伪影？未能正确的反映解剖结构和组织的特性的虚假信息。如不能正确的识别伪影，将会导致漏误诊的发生。

虽然伪影无法完全消除，但可以通过扫描前充分的准备、合理的摆位、施加特殊成像技术等措施去尽可能的减少（轻）。遇到相应的伪影，扫描技师应能在第一时间判断其产生的原因和改善的策略。

每一幅图像都有伪影，实际扫描中可通过施加相应的改善措施和参数优化来减轻伪影，或是让伪影在图像中以另一种方式出现，以最大程度减轻对图像地解读带来的干扰。关于伪影，前面写的文章很多，请参考：

遇到不认识的MRI伪影，别慌！

一线扫描技师为你收集的68个MRI伪影！

评价图像质量和优化参数的最终目的在于——评估所得的图像能否达到诊断要求和满足临床需求，是否有进一步提升的空间。MRI的扫描是在图像质量（信噪比、对比度、分辨率、伪影、时间）的几个指标之间寻求一个动态权衡的过程。合理的时间内，保证足够的信噪比，以获得优异的对比度、较高的分辨率、尽可能少的伪影的图像。在实际扫描中，应根据实际情况和临床需求，考虑其扫描的可行性、合理性和必要性，提升一方，必然后牺牲另一方，切勿盲目地追求图像质量和扫描速度。

附录及参考文献：

ASPM：American Association of Physicists in Medicine，美国医学物理学会

ACR：American College of Radiology, 美国放射协会

NEMA：National Electrical Manufactures Associat，美国电气制造商协会

标准差：离均差平方的算术平均数的算术平方根

付丽媛,梁永刚,陈自谦,钟群,肖慧,许尚文,熊晖,林迪逵.基于美国放射学院(ACR)标准的医用磁共振成像系统质量控制检测及处置界限建立[J].中国医疗设备,2018,33(10):7-11.

AmericanCollege of Radiology. Magnetic resonance imaging quality control manual．Reston：ACR，2015：58-59．

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杨正汉, 冯逢, 王霄英. 磁共振成像技术指南[M]. 人民军医出版社, 2007.

张英魁,黎丽,李金锋. 磁共振成像系统的原理及其应用[M]. 北京大学医学出版社, 2021.

汤光宇,李懋 . 上海科学技术出版社[M],2022.

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