vol. 5 6/2016 Inżynier i Fizyk Medyczny
304
kontrola jakości
\
quality control
artykuł naukowy
\
scientific paper
Ponieważ sygnał NMR jest proporcjonalny do grubości war-
stwy – poprzez proporcjonalność do liczby protonów go generu-
jących [3] – zmiana grubości warstwy wpływa na wartość współ-
czynnika SNR. Pomiary SNR można wykonywać, korzystając
z dowolnego fantomu, także zwykłego jednorodnego fantomu
cylindrycznego. Należy pamiętać, aby przed pomiarem odnoto-
wać temperaturę w pomieszczeniu, gdyż współczynnik SNR jest
zależny od temperatury.
Procedura ACR pomiaru SNR obejmuje wskazanie na zareje-
strowanym obrazie MR fantomu dwóch obszarów zaintereso-
wania ROI (
Region of Interest
): dużego i małego oraz porównanie
intensywności ich uśrednionych sygnałów. Można posłużyć się
dostępnym oprogramowaniem (np. użytkownicy urządzeń MRI
firmy GE mogą korzystać z narzędzi stacji diagnostycznej Advan-
tage Workstation AW). Duży obszar zainteresowania powinien
pokrywać około 90% powierzchni obrazu fantomu i nie powi-
nien zachodzić na jego krawędzie. Należy zanotować wartość
I
średniej intensywności pikseli obrazu w tym obszarze zainte-
resowania. Mały ROI należy założyć na obrazie poza obszarem
fantomu (powinien obejmować ok. 1300 pikseli), a więc w ota-
czającym fantom powietrzu (obszar ten musi być wolny od arte-
faktów), i zapisać odchylenie standardowe intensywności pikseli
(SD
air
). SNR oblicza się ze wzoru:
SNR
I
SD
air
=
0 655 .
(1)
Współczynnik 0.655 we wzorze (1) wynika z niestacjonarne-
go rozkładu szumu w obrazie, który można opisać rozkładem
Rice’a [15].
Aby wyznaczyć zależność temperaturową SNR dla danego
skanera MR, należy wykonać kilka takich pomiarów w różnych
temperaturach (również dla schłodzonego fantomu).
Częstotliwość rezonansowa
i napięcie na cewce nadawczej RF
Wartości częstotliwości rezonansowej oraz napięcia na cewce
nadawczej RF wyświetlane są zazwyczaj na konsoli urządzenia
podczas badania. Wartości te powinny być regularnie zapisywa-
ne i przenoszone na wykres zależności obu parametrów od cza-
su, co pozwoli ocenić stabilność sprzętu w czasie.
Zmiana napięcia na cewce RF może powodować niekontrolo-
wane odchylenia impulsu RF od żądanego kąta obrotu magnety-
zacji, co przełoży się na niższą jakość obrazów. Jedną z przyczyn
zmian napięcia może być starzenie się urządzenia – wówczas
konieczna jest jego wymiana. Wahania częstotliwości rezonan-
sowej odzwierciedlają zmiany pola magnetycznego [3].
Zniekształcenia geometryczne
Wśród wykonywanych testów kontroli jakości ważne miejsce zaj-
muje kontrola zniekształceń geometrycznych obrazu. W celu ich
oszacowania dokonuje się pomiaru wymiarów fantomu ACR na
obrazie lokalizatora oraz dla warstw1 i 5wzdłuż głównych osi. Uzy-
skane wyniki należy porównać z wartościami rzeczywistymi [1, 16].
Zniekształcenia geometryczne są widoczne jako różnice wy-
miarów obrazu zeskanowanego obiektu względem rzeczywi-
stych wymiarów lub jako przemieszczenie obrazowanych punk-
tów obrazu w stosunku do ich „prawdziwej” lokalizacji.
Procentową wartość zniekształcenia geometrycznego (%ZG)
można oszacować ze wzoru:
%
(
) (
)
(
ZG
rzeczywistywymiar wymiar zmierzony naobrazie
rzeczyw
=
−
istywymiar
)
×
100
(2)
We współczesnych systemach MRI zniekształcenia nie prze-
kraczają ±1%, co w przypadku obrazowania fantomu ACR odpo-
wiada dokładnościom odwzorowania wynoszącym ±2 mm (dla
pomiaru średnicy) i ±1,5 mm (przy pomiarze długości). Wartości
te określają zakres akceptowalności wyniku testu.
Przyczyny zniekształceń to:
•
złe ułożenie fantomu,
•
źle wykalibrowane gradienty,
•
nieliniowość gradientów,
•
niejednorodność pola B
0
(obiekty ferromagnetyczne w ma-
gnesie, niejednorodne pole magnetyczne),
•
niskie pasmo odbiorcze,
•
słaba kompensacja prądów wirowych,
•
kombinacja kilku z powyższych przyczyn.
Test jednorodności
intensywności obrazu
Cewki objętościowe stosowane w obrazowaniu technikami MRI,
takie jak cewka
Body
, cewka głowowa czy też inne cewki specja-
lizowane, zaprojektowane do użytku klinicznego, powinny cha-
rakteryzować się wysoką jednorodnością pola magnetycznego
w regionie zainteresowania. Słaba jednorodność sygnału prze-
łoży się na znacznie większą zmienność intensywności obrazu
rejestrowanego przy użyciu takiej cewki niż w przypadku prawi-
dłowo funkcjonującego systemu.
Test jednorodności intensywności obrazu służy więc pośrednio
także do oceny jednorodności pola magnetycznego systemu MR.
Można gowykonywać zarówno przy użyciu fantomu ACR, jak i stan-
dardowego fantomu cylindrycznego. Test wymaga zarejestrowania
pojedynczego skanu fantomu – dla cewki głowowej w trzech płasz-
czyznach: poprzecznej, strzałkowej i czołowej. Obszar zaintereso-
wania powinien być duży i obejmować centrum fantomu – można
wykorzystać do tego celu duży ROI założony przy pomiarze SNR.
Wartość procentową jednorodności całkowitej PIU (
Percent
Image Uniformity
) oblicza się osobno dla każdego przekroju, sto-
sując wzór [13]:
PIU
I
I
I
I
= −
−
+
×
(
)
max min
max min
1
100
(3)
gdzie:
I
max
,
I
min
– to odpowiedniomaksymalna i minimalna intensyw-
ność pikseli wewnątrz wybranego obszaru zainteresowania [1].
