docMR-Artefakte MR_Aktuell 2009
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MR-Artefakte MR_Aktuell 2009
Artefakte Thomas Allkemper Inst itu t für Kl in isch e Radi olog ie Un ivers ität skl in iku m Müns ter Zielsetzung • W as sind Artefakte ? • Welche Ursachen haben sie ? • W ie lassen sie sich vermeiden ? Gare Montparnasse, Paris (1895) Einleitung Phy siologische Artefakte • Einteilung in 3 Gruppen • Ursachen • Atmun g • Physiolog ische A rtef akte • Herzsch lag • Messmethod ische A rtef akte • Fluss ( Blut, Liq uor) • Systembed ingte A rte fakte • Autonome Bewegun g (P eristaltik/Schlucke n) • Augenbewe gung • Unge richtete Be wegung (Patiente nkoop eration) Phy siologische Artefakte Phy siologische Artefakte • Atmung, Herzschlag • Autonome Bewegung Fourier-Transformation Rohdatenraum K-Raum stärkst e Phasenk odi erung Rohdate n MRT keine Pha senkod ie rung Phy siologische Artefakte IA 90° 1 80° Phy siologische Artefakte 90° HF • Flussartefakte Anregung t IR Mx y T2 T 2* Relaxation T2 * t TE Phasenko dierric htung TR Spin-Echo-Sequenz Flussric htung Phy siologische Artefakte Phy siologische Artefakte • Flussartefakte – Blut • Flussartefakte – Blut Phy siologische Artefakte Phy siologische Artefakte • Flussartefakte – Liquor • Abhilfe • optim ale Patien tenvo rbere itung • Lagerun g • Fixieru ng • medikamen töse Vo rbere itung • Parasympatholytika • Sedierung • Narkose Phy siologische Artefakte • Abhilfe • Akqu isit ionsd aue r Phy siologische Artefakte IA 90° 1 80° 90° HF Anregung • Sequenztyp än dern • TR verkürze n t IR • FoV r eduzier en • Flussko mpen sation e inschalte n (GMR) Mx y T2 T 2* Relaxation T2 * • Atemgehalte ne Aufnah men • Trigge rung (EK G, Atem gurt, Navig ator) t TE TR • Sät tigung spulse • Phasen kodie rrichtung d rehen Spin-Echo-Sequenz Phy siologische Artefakte IA 90° 180° 180° Phy siologische Artefakte 180° HF 90° Anregung • FoV-Größe ~ Ze itge winn t IR Mxy • Reduktion des Field of View • ¾ FoV ⇒ nu r ¾ Ze itbedarf • FoV re chte ckig statt quad ratisch T 2* Rel axation T2 T 2* TE TE t TE • Nachte ile • Phasenko dierric htung nic ht imm er änd erbar TR • Einfaltungen Turbo-Spi n-Echo-Sequenz Phy siologische Artefakte 8/8 Fo V Phy siologische Artefakte 6/8 Fo V 8/8 Fo V Phy siologische Artefakte Phy siologische Artefakte • Sättigungspulse • Flusskompensation (GMR) 6/8 Fo V Sat-Puls Sat-Puls ohne G MR mit GMR Reim er, Pa rizel, S tic hno th, 2003 Phy siologische Artefakte Messmethodische Artefakte • Phasenkodierrichtung (Phase-Sw ap) • Artefakttyp • Einfaltungen • Suszeptib ilit ät s- Artefakte • Chemische Ve rschiebun g • Ring ing artefakte • „Magic-Ang le“ Effekt längs quer Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Einfaltungen • Einfaltungen 0° 72° 144° 216° Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Einfaltungen • Einfaltungen 0° - 72° 144° 72° 288° 216° 432° 360° –72 ° 0° 72° 144 ° 216 ° 288 ° 360 ° 432 ° 288° 360° Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Parallele Bildgebung • Parallele Bildgebung Rück faltungs ric htung Ortsrau m k-R aum Rück faltungs ric htung Ortsrau m k-R aum “Normale” Phas enkodi erung Full-FOV Red. FOV Rückfaltung SENSE Messmethodische Artefakte 350 mm • Einfaltungen - Abhilfe • Samp lin g e ines g röße ren Fo V mit Ve rwerf ung der R andab sc hnitte in Phasen kodie rrich tung (Phaseno versampling) 320 mm • Sät tigung spulse • SENSE-F akto r verkle ine rn 280 mm Goldfarb, J JMRI (2004) 20: 1046 -1051 Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität • Magne tisie rbarkeit e iner Sub st an z Fremdkörpe r • untersch iedliche Su szep tib ilit ät ve rursach t lokalen Gradienten und Feld inhomogen it äten • besch leunig te Spindeph asie rung mit st arken Sign alinhomogen it äten bzw. -ve rlu sten Gewebe ∆ B - lokaler Gradient B = B0 + 4π π ⋅ χ ⋅ B0 Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität • Suszeptibilität • Sensit ivit ät für m agne tische Su szep tib ilit ät ist abhäng ig von: • Feldstärke • Sequenz-Typ • T1- oder T2-Wichtu ng Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität – Feldstärke • Suszeptibilität – Feldstärke 1,0 Tesla 1,5 Tesla 1,5 Tesla 3,0 Tesla Merk le et a l, AJ R,2005 Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität – Feldstärke • Suszeptibilität – Sequenztyp • Gradien ten-Echo • Spin-Echo • Turbo-Sp in-Echo 1,5 Tesla • HA STE / Sing le- shot-T SE 3,0 Tesla Merk le et a l, AJ R,2005 Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität – Sequenztyp • Suszeptibilität Gradienten- Echo Spin-Echo Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität • Suszeptibilität Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Suszeptibilität • Suszeptibilität Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Chemische Verschiebung • Technischer Hintergrund • chemische Umgebun g und Einf lu ss des äuße ren Magnetfe ldes bei Fett / W asse r versch ieden • Fettmole kü le h aben n iedrige re Resonan zf requenz • Differenz: 1,0 Tes la ⇒ 145 Hz 1,5 Tes la ⇒ 225 Hz 3,0 Tes la ⇒ 440 Hz Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Chemische Verschiebung • Chemische Verschiebung Wasser • Abhilfe Fett Fett • Bandbre ite erhöhen • Mat rix erhöhen • FoV ve rkle inern (Ver hältnis Artefakt – P ixel) 1x • Frequenz- u. Phasen kodiere r t auschen (5 0 Hz/ p x) – + 0 3x (1 50 H z/ px ) + – Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Chemische Verschiebung • Ringing-Artefakte niedrige Ma trix hohe Matrix 0 Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Ringing-Artefakte • Ringing-Artefakte • auch „T runc at ion-“ oder „ Gibb s-A rte fakt“ • Limit de r Fou rie r-T ransfo rm at ion • Oszillation an K anten/ Kont rast sp rüngen • Abhilfe: Signal • Bildmatrix erhö hen • Sequenztyp än dern Fourier- Transformati on Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • Ringingartefakte • Ringingartefakte Matrix 25 6 Matrix 51 2 Reim er, Pa rizel, S tic hno th, 2003 Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • „Magic Angle“-Effekt • „Magic Angle“-Effekt Bydder et al, JMRI, 2007 Bydder et al, JMRI, 2007 Messmethodische Artefakte Messmethodische Artefakte • „Magic Angle“-Effekt • Schichtführung • Sehnen/Bände r/ Ne rven sign alreich in T2 • abhäng ig vo m Win kel zum Haupt mag netfeld • max. be i ca. 55-57° • bedingt durch Kollagen- /Fase rstru kt ur • Abhilfe: • Lagerung des Patiente n ände rn • Wichtung än dern (T2: T E länger, alt. T 1-Wichtu ng) Sy stembedingte Artefakte Sy stembedingte Artefakte • Artefakttyp • Rauschen • Rauschen • Daten fehle r • fehlerh afte Ab st im mung • Magne tfeld inhomogen it äten • Gradien tenfeh ler • HF-Feh ler • Spule • Fremd körpe r ( Su szept ibilität), ele kt r. Ge räte Sy stembedingte Artefakte Sy stembedingte Artefakte • Magnetfeldinhomogenität (B0) • Magnetfeldinhomogenität (B1) Sy stembedingte Artefakte Sy stembedingte Artefakte • Magnetfeldinhomogenität (B1) • Magnetfeldinhomogenität (B1 - 3,0 T) Pulswinkel Pulswinkel 120 110 100 90 80 70 60 120 110 100 90 80 70 60 1,5 T 3,0 T F. S c hic k , Tübingen Kuhl et a l, Ra dio lo gy , 2007 Sy stembedingte Artefakte Sy stembedingte Artefakte • Datenfehler (Spikes) • Datenfehler im K-Raum K-Raum Sy stembedingte Artefakte Sy stembedingte Artefakte • Datenfehler • HF-Fehler Sy stembedingte Artefakte Sy stembedingte Artefakte • HF-Fehler • HF-Fehler Sy stembedingte Artefakte Sy stembedingte Artefakte • Dielektrische Effekte (3,0 T) • Parasitäre Anregung („Dritter Arm“) HASTE T1-GRE + KM Merk le et a l, AJ R,2005 Sy stembedingte Artefakte • Gradientenfehler
