DoseSave
DoseSave · Konular · MR Artefaktları: Duyarlılık, Kimyasal Kayma, Katlanma
MR · Artefaktlar

MR Artefaktları: Duyarlılık, Kimyasal Kayma, Katlanma

MR'da görüntü, manyetik alanın ve radyofrekans sinyalinin kusursuz olmasına bağlıdır; oysa hiçbiri kusursuz değildir. Metal, doku–hava sınırı, hasta hareketi ve sinyal işleme; her biri kendine özgü bir artefakt üretir. MR artefaktlarını Bushberg'in sınıflamasıyla — makine, hasta ve sinyal işleme kaynaklı — fiziğiyle, animasyonlarla ve sayfa atıflarıyla ele alıyoruz. Bu yazı, genel artefakt rehberimizin MR derinlemesidir.

İleri seviye · radyolog, tekniker ve fizikçi· ~16 dakika· Kaynaklı

MR, doğru görüntüyü ancak iki şeyin kusursuz olmasıyla üretir: tüm görüş alanında tekdüze bir manyetik alan ve temiz bir radyofrekans (RF) sinyali. Gerçekte ikisi de kusursuz değildir. Bir metal implant alanı büker, bir doku–hava sınırı sinyali siler, hasta hareketi hayaletler yaratır, sinyal işlemenin kendisi halkalar üretir. Bu yazı, genel artefakt rehberimizin MR'a ayrılmış derinlemesidir.

Artefaktları sınıflama

Bushberg, MR artefaktlarını üç geniş gruba ayırır:1

Alanın tekdüze olmaması, dokuların görüntüde yanlış yere haritalanmasına yol açar; bu yüzden şimleme (shimming), kendinden ekranlı mıknatıslar ve düzenli bakım, MR kalite güvencesinin temelidir.1

Manyetik duyarlılık

Manyetik duyarlılık (susceptibility), bir dokunun dış alana karşı içsel manyetizasyonunun oranıdır. Görüş alanı boyunca duyarlılık fazla değişmiyorsa alan tekdüze kalır; ama keskin bir değişim alanı bozar.1 En sık görülen değişim doku–hava arayüzlerinde (akciğer, sinüsler) olur ve hızlanan T2* faz kaybı nedeniyle sinyal kaybına yol açar; herhangi bir metal (ferromanyetik olsun ya da olmasın) de komşu dokuda belirgin bozulma yaratır.1 İlginç olan, duyarlılığın bazen tanıya yardımcı olmasıdır: kanama ürünlerinin (deoksihemoglobin, methemoglobin, hemosiderin) duyarlılık etkileri, bir kanamanın akut/subakut/kronik yaşını belirlemeye yarar.1

Manyetik duyarlılık → alan bozulur → sinyal kaybımetal / havatekdüze alan çizgilerisinyal boşluğu (T2* faz kaybı)
Metal ya da doku–hava sınırı, çevredeki tekdüze alanı büker; hızlanan T2* faz kaybı bir sinyal boşluğu (koyu bölge) ve geometrik bozulma bırakır. Spin eko (180°) dizileri bu etkiyi azaltır.1
Klinikte
Diş dolgusu, anevrizma klipsi ya da hava–doku sınırlarında (paranazal sinüsler, temporal kemik) görülen sinyal kaybı, gerçek bir lezyon ya da kanama sanılabilir. Tersi de doğrudur: GRE/SWI dizileri bu etkiyi mikrokanamaları ve kalsifikasyonları görünür kılmak için bilinçli kullanır. Yani aynı artefakt, hem tuzak hem tanı aracıdır.

Kimyasal kayma

Yağ ve sudaki protonların presesyon (Larmor) frekansları hafifçe farklıdır. MR, konumu frekanstan okuduğu için bu küçük frekans farkı, yağı frekans kodlama yönünde suya göre birkaç piksel kaydırır.1 Sonuç, yağ–su sınırında bir tarafta koyu, diğer tarafta parlak bir bant — örneğin böbrek ya da vertebra kenarlarında klasik biçimde görülür. Kayma miktarı alan gücüyle ve bant genişliği (bandwidth) seçimiyle değişir.

Kimyasal kayma · yağ frekans yönünde kayarsuyağ (gerçek yer)koyu bantparlak bantfrekans kodlama yönü
Yağ protonları su protonlarından biraz farklı frekansta presesyon yaptığından, yağ sinyali frekans kodlama yönünde kayar; sınırın bir yanında koyu, diğer yanında parlak bir bant oluşur.1
Klinikte
Böbrek–yağ ya da vertebra sınırındaki koyu/parlak bant, gerçek bir kontur sanılabilir. Aynı fizik tersine çevrilir: in-faz/zıt-faz (in-/opposed-phase) görüntüleme, kimyasal kaymayı adrenal adenomu ya da karaciğer yağlanmasını saptamak için kullanır.

Katlanma (wraparound)

Görüş alanının (FOV) dışında ama kesit hacmi içinde kalan anatomi yok sayılmaz; karşı tarafa binerek yanlış yerleştirilir.1 Bunun nedeni örnekleme yetersizliğidir (aliasing): FOV dışındaki yüksek frekanslı sinyaller, Nyquist sınırının üstünde kaldıkları için düşük frekansmış gibi yorumlanır ve görüntünün ters kenarına "sarılır". Tipik olarak faz kodlama yönünde görülür; FOV'u büyüterek ya da FOV dışına bir anti-aliasing satürasyon darbesi uygulayarak azaltılır.1

FOVFOV dışı(sağ taraf)sağdaki anatomi sola "sarılır"
FOV'a sığmayan anatomi, yetersiz örnekleme nedeniyle görüntünün ters kenarına biner. Çözüm: daha geniş FOV ya da anti-aliasing satürasyon darbesi.1
Klinikte
Dar görüş alanlı servikal ya da ekstremite incelemelerinde, FOV dışındaki anatomi (örneğin burun ya da karşı kol) ilgi alanının üzerine binerek bir patolojiyi örtebilir ya da taklit edebilir. FOV'u büyütmek veya satürasyon darbesi uygulamak bunu önler.

Hareket ve hayalet

Hareket, MR'ın en sık ve en göze çarpan artefaktıdır: istemli/istemsiz hareket ve akış (kan, BOS).1 Bazı dizilerin uzun edinim süresi, hareket bulanıklığı ve kontrast kaybı olasılığını artırır. Hareket artefaktları çoğunlukla faz kodlama yönünde belirir; çünkü k-uzayında komşu faz kodlama ölçümleri bir TR aralığıyla (3.000 ms ve üzeri olabilir) ayrılır, en küçük hareket bile bu süre boyunca kaydedilen fazı değiştirir.1 Görsel sonuç, faz kodlama yönünde dizilmiş soluk kopyalardır — hayalet (ghosting). Frekans kodlama yönü daha az etkilenir. En basit önlem, faz ve frekans kodlama gradyanlarını (PEG/FEG) yer değiştirerek hayaletleri ilgi alanından uzağa taşımaktır.1

Klinikte
Solunum ve damar pulsasyonu hayaletleri, faz-kodlama yönünde organların üzerine binebilir; örneğin aort pulsasyonu, gerçek olmayan bir görünüm yaratıp yanlış yoruma yol açabilir. Faz ve frekans kodlama yönlerini değiştirmek, hayaleti ilgi alanından uzaklaştırır.

Halkalanma (Gibbs)

Halkalanma (Gibbs olayı), keskin sınırların yakınında ortaya çıkan, birbirine paralel silik çizgiler dizisidir.1 Nedeni, keskin bir geçişi temsil etmek için gereken yüksek frekanslı sinyallerin k-uzayında eksik kalmasıdır; bu yüzden küçük matris boyutlarında (örneğin 256 yerine 128) daha belirgindir.1 Tipik olarak kafatası–beyin sınırında görülür ve matris boyutunu artırmak en doğrudan çözümdür.

Klinikte
Spinal kord boyunca beliren halkalanma, gerçek olmayan bir merkezi kanal görünümünü (siringomiyeli benzeri yalancı görüntü) taklit edebilir — klasik bir tuzaktır. Matris boyutunu artırmak bu çizgileri ayırır.

RF ve makine

RF girişimi de kendine özgü desenler bırakır: dar bantlı gürültü frekans kodlama yönüne dik bir fermuar (zipper) deseni, geniş bantlı gürültü ise balıksırtı (herringbone) deseni üretir.1 Çözüm, doğru saha planlaması ve odanın bir Faraday kafesiyle RF-ekranlanmasıdır.1 Bunlar makine/çevre kaynaklı artefaktlar olduğu için, çözümleri de mühendislik ve kalite güvencesi tarafındadır.

İlgili yazılar
Genel artefakt rehberi: Görüntü Artefaktları Nedir? · BT artefaktları: BT Artefaktları · Modalite prensipleri: Modaliteler Nasıl Görür?

Kaynaklar

  1. Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The Essential Physics of Medical Imaging, 3rd ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2011. §13.5 MR Artifacts (s.475–486): sınıflama — makine/hasta/sinyal işleme (s.475); manyetik duyarlılık (susceptibility) — doku–hava arayüzü ve metal, T2* faz kaybı (s.475–476, Şekil 13-24); hareket artefaktları — faz kodlama yönü, akış (kan/BOS), hayalet (ghosting), PEG/FEG değişimi (s.480, Şekil 13-29); kimyasal kayma (s.480); halkalanma/Gibbs — matris boyutu (s.484, Şekil 13-37); katlanma/wraparound (s.485–486, Şekil 13-38); RF zipper/herringbone ve Faraday kafesi (s.477–478, Şekil 13-44). Sayfa numaraları bu baskıya aittir.
  2. IAEA. Diagnostic Radiology Physics: A Handbook for Teachers and Students (STI/PUB/1564), 2014 — MR fiziği, kalite güvencesi ve artefaktlar (Bölüm 14). iaea.org
  3. Genel artefakt çerçevesi için bkz. Görüntü Artefaktları Nedir?; MR'ın çalışma prensibi için bkz. Modaliteler Nasıl Görür?
Not: Bu içerik eğitim amaçlıdır; klinik karar veya mevzuat uyumu için yetkili medikal fizik uzmanına ve güncel düzenlemelere başvurun.

← Tüm makaleler