52、3D医学成像技术全解析

3D医学成像技术全解析

1. 3D MRI数据特性

经典的MRI和CT一样，属于3D成像方式，可看作是一系列2D切片的堆叠。常见的采集方式是每次激发一个切片，并在该平面的两个方向上进行频率编码和相位编码，也可以直接采集完整的3D体积数据，即对两个方向进行相位编码。此外，还存在非标准、非晶格的采集模式，如径向、螺旋和玫瑰状模式，现代重建理论的发展也使得不同类型的随机采样模式得以应用。

1.1 图像质量与伪影

• Nyquist伪影 ：也称为“混叠”伪影，与空间采样率过低有关，3D MR采集尤其容易受其影响。
• Gibbs振铃伪影 ：在图像边缘附近较为常见，是由于采集过程中不可避免的截断造成的。
• 欠采样导致的模糊 ：图像的对比度由k空间的中心决定，若外部部分欠采样，会导致图像模糊。
• 折叠或环绕伪影 ：为加快扫描速度，对相位编码方向进行欠采样，可能导致超出视野的部分图像看起来折叠到视野内。
• 运动伪影 ：在相位编码方向更为明显。
• 涡流伪影 ：除主磁场外，其他磁场随时间变化会产生涡流，进而诱导磁场，使图像失真，典型的涡流伪影可能是仿射变形（如剪切等）。
• 磁场不均匀伪影 ：主磁场不均匀或梯度不是完美的线性函数，会导致图像的空间失真，局部磁敏感性变化还会导致磁场局部缺陷，在组织