115年:放射診斷(2)

關於磁振影像中的磁化率假影(magnetic susceptibility artifact),下列敘述何者正確?

A掃描前取下受測者的活動式金屬假牙並無法減少磁化率假影
B使用梯度迴訊成像序列能夠有效減少磁化率假影
C長TE 對於減少磁化率假影有幫助
D使用較大的接收頻寬(receive bandwidth)能夠減少磁化率假影引起的影像失真(distortion)

詳細解析

本題觀念

磁化率假影(magnetic susceptibility artifact)源自不同物質的磁化率不一致,例如金屬與周圍組織交界會造成局部主磁場(B₀)扭曲。這種局部磁場變化會引起頻率偏移、訊號去相位、訊號缺損與幾何位置錯誤;在頻率編碼方向尤其可能形成失真。減少假影的基本策略包括移除可拆卸金屬、縮短 TE、避免對磁化率敏感的梯度迴訊,以及提高接收頻寬。因此本題正確答案是 D。

選項分析

A. ❌ 活動式金屬假牙若位於掃描範圍內或靠近要觀察的部位,會和周圍組織形成磁化率差異,造成局部磁場扭曲、訊號缺損與變形。掃描前取下可拆卸金屬假牙,等於移除一個假影來源,通常有助於改善影像。因此「無法減少」與實際物理作用相反。

B. ❌ 梯度迴訊(gradient echo, GRE)沒有 180° 射頻重聚焦脈衝,主要依靠梯度反轉形成迴訊,無法重新聚合同一體素內因 B₀ 不均勻或磁化率差異造成的相位分散。因此 GRE 對磁化率引起的 T₂* 去相位、訊號缺損與失真較敏感;使用自旋迴訊(spin echo, SE)通常較能降低這類影響,故 GRE 不是有效的減少方法。

C. ❌ 磁化率造成的局部頻率偏移會隨時間累積相位差。TE 越長,訊號有越久的時間去相位,影像中的訊號缺損與 blooming 通常越明顯;所以應優先考慮 short TE,而不是 long TE。長 TE 可能提高某些影像對比,卻會加重磁化率假影,不能作為本題的正確策略。

D. ✅ 提高接收頻寬(receive bandwidth)可讓每個像素在讀出方向涵蓋較大的頻率範圍。當局部磁場造成頻率偏移時,該偏移相對於每像素頻寬的比例變小,因而降低頻率編碼方向的空間錯置與幾何失真。提高頻寬的代價通常是訊噪比(signal-to-noise ratio, SNR)下降,但在磁化率假影明顯時,這項取捨可換得較少的影像失真,因此 D 正確。

答案解析

解題先抓住磁化率差異造成的兩個後果:局部 B₀ 扭曲與頻率偏移。前者會加速去相位,後者會讓讀出時把訊號放到錯誤位置。移除可拆卸金屬可減少磁化率差異來源;SE 的 180° 脈衝可降低部分去相位效應,而 GRE 較敏感;縮短 TE 可減少相位差累積。提高接收頻寬則直接降低頻率偏移相對於讀出頻寬的比例,減少頻率編碼方向的 misregistration 與 distortion。故 A 的「無法」、B 的「GRE 有效」、C 的「長 TE 有幫助」皆錯,只有 D 符合磁化率假影的改善原理。

核心知識點

• 磁化率差異會造成局部 B₀ 不均勻、頻率偏移、T₂* 去相位、訊號缺損與幾何失真。 • GRE 對磁化率較敏感;SE 因 180° 重聚焦脈衝通常較能減少去相位造成的影響。 • 縮短 TE 可減少相位差累積;長 TE 往往加重訊號缺損與 blooming。 • 提高 receive bandwidth 可減少頻率編碼方向的空間錯置與失真,但可能降低 SNR。 • 掃描前移除可拆卸金屬物,尤其是活動式金屬假牙,可降低視野內的磁化率來源。

參考資料

  1. Body MR Imaging: Artifacts, k-Space, and Solutions
  2. Metal Induced Artifacts in MRI
  3. MRI artifact
  4. Unwanted effects due to interactions between dental materials and magnetic resonance imaging
  5. MR Susceptibility Imaging