磁共振檢查線圈如何選?沒有專用線圈該怎麼辦?

2020-12-03 放射沙龍1

來源:磁共振之家

作者:MR LiaoY

授權轉載

磁共振系統中的線圈較多,如勻場線圈、梯度線圈、射頻線圈等。

本文介紹的為射頻線圈部分。射頻線圈是MRI的重要組成部分,其作用是發射或接收RF信號。為了獲得更高的信噪比,對於每個部位的掃描原則上均需配備專用的射頻線圈,但磁共振中的線圈種類繁多,你知道它們都有神馬區別嗎?

磁共振線圈大體可以分為接受線圈和發射/接收線圈。在實際應用中常見的有正交線圈、表面線圈、相陣控線圈、一體化線圈等。

常用線圈及其特點

既可發射RF信號,也可接收RF信號線圈,如頭顱正交線圈、膝/踝關節正交線圈及磁體內部的大體(Body)線圈。

其特點是成像圖像均勻性好(所以正交線圈常用於質控中圖像均勻度的檢測),但其成像範圍、圖像的信噪比及成像速度有限,現已不能完全滿足臨床的需求。

只接收RF信號線圈,如單/多通道相陣控表面線圈。該線圈只負責接收RF信號,其發射RF信號由磁鐵內部的體線圈完成。該線圈的均勻度不及正交線圈,但其可以做到多單元、多通道,能做到更大成像範圍(通常為其直徑的一半)、更快掃描速度(並行採集技術)、更好的信噪比(表面線圈更能貼合掃描部位。註:距離線圈近信號強度高,距離線圈遠信號強度低)。

一體化線圈是在相陣控線圈的基礎上,將整個線圈系統高度整合於檢查床體內,在檢查時可自由的選擇組合進行掃描檢查,無需來回的更換線圈。

如何合理選擇線圈?

在臨床掃描中通常都是頭線圈做頭,脊柱線圈做脊柱,關節線圈做關節等等。但是如果沒有配備相應的線圈或當某一線圈出故障怎麼辦?是否可以用其他線圈代替呢?

如果想用其他線圈替代需綜合考慮如下幾個問題:

一、掃描範圍是否足夠

選擇線圈的總體原則是在能夠包全解剖部位的前提下,儘可能的選擇較小的線圈、有專用線圈選擇專用線圈、有多通道線圈則優先考慮多通道線圈。單元數和通道數越多越好?

頭顱多通道線圈,打開的單元數/通道數過多,會產生明顯的並行採集偽影,如上圖所示。

頭顱多通道線圈,打開的單元數/通道數過多,信噪比明顯下降(圖2),如上圖所示。

二、信噪比和均勻度

選擇的線圈信噪比及均勻度是否能滿足診斷要求。可以選用專用水模進行掃描並測量信噪比及圖像均勻度百分比(PIU),然後對比其數據和圖像。如下表測試的線圈1、線圈2的相關數據。

線圈1線圈2SNR345.99±8.11402.23±6.12PIU92.32±0.8390.21±0.53

三、安全問題

更換線圈後對被檢者是否會造成傷害或潛在的風險

另外需要重點考慮的是來自RF的安全(如下表醫用磁共振SAR限值要求)。

基於上述限值要求,可對其SAR進行測量估算,如下表為兩種不同線圈在掃描顱腦各序列時不同體重SAR值的概況。

四、被檢者舒適度問題

雖然選擇的線圈能獲得更好的圖像質量,但會引起被檢者的不適或增加其痛苦,那也是不可取的。

基於以上幾個問題,這裡簡單的做了兩個個實例,僅供參考:

圖1,脊柱線圈掃描的膝關節圖像

圖2,GP線圈掃描的膝關節圖像

圖1,脊柱線圈掃描的顱腦圖像

圖2,頭顱線圈掃描的顱腦圖像

在熟悉線圈性能的情況下,是可以應用一個線圈做多個部位的。只要你合理的選擇相應的線圈,即可獲得良好的圖像質量。

「一圈多用」的應用價值

1.對於一些資金不足的醫院,不用每個部位均配備專用線圈,可使用一個線圈即可完成多個部位的掃描,節省了很大一筆買線圈的資金。

2.磁共振掃描其實一半都是一個體力活,大大的減少了來回換笨重線圈的頻率,大大的節省了掃描技師的體力,極大的提高了工作效率。

3.如某個專用線圈出現了故障, 這也是一種非常有效的替代方式。

4.為提高圖像質量提供了新的選擇途徑。

5.對於一些病情嚴重,移動困難的病患,如進行多部位檢查時,不用來回的更換線圈。

磁共振線圈類型眾多,其設計形式也多樣化,需要指出的是專用線圈掃描的圖像並不是一定比非專用線圈掃描的圖像好(由上面的實例就可以看出來),所以應根據被檢者的實際情況及軟硬體的需求選擇合理的線圈才能獲得更好圖像質量。

隨著技術的不斷革新成熟,未來的線圈會更輕、更薄、更快。

附錄:

SAR(特定能量吸收率(SpecificAbsorption Rate)是定量研究RF生物熱效應的指標,為生物組織單位時間、單位質量吸收RF的能量,單位為 W/kg。SAR 可分為全身 SAR 和局部 SAR,全身SAR 指人體全身組織 SAR 的平均值 , 局部 SAR 指人體任意 10 g 組織 SAR 的平均值 。

參考文獻:

孫劼,張璞,李成偉,劉文麗.磁共振成像設備特定能量吸收率研究進展與計量需求[J].中國醫療設備,2018,33(3):110-114.

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