MR-Artefakte erkennen und vermeiden - Thieme Connect · Einleitung Artefaktempfindlichkeit.Die Magnetresonanztomo-grafie (MRT) weist im Vergleich zu anderen radiologi-schen Verfahren

Einleitung

Artefaktempfindlichkeit. Die Magnetresonanztomo-grafie (MRT) weist im Vergleich zu anderen radiologi-schen Verfahren eine deutlich höhere Sensitivität ge-genüber Bildartefakten auf (Abb. 1). Dies hängt zumeinen damit zusammen, dass das Bildsignal in der MRTvon einer Vielzahl physiologischer und physikalischerParameter des Gewebes abhängt, z.B. von der Proto-nendichte, den T1- und T2-Relaxationszeiten, derStärke der Wasserdiffusion, der Temperatur und derDurchblutung. Ferner beeinflussen Sequenztyp undSequenzparameter wie auch die MR-Hardware (Feld-stärke, Homogenität von statischemMagnetfeld undGradientenfeld) das MR-Signal.

Komplexe Artefaktmuster. Außerdem ist das Arte-faktmuster in der MRT sehr komplex und nicht aufeinfache Weise der zugrunde liegenden Ursache zuzu-ordnen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Orts-codierung in der MRT aufgrund der hohenWellenlängenicht direkt über richtungsabhängige Projektionsmes-sungen, sondern indirekt über Magnetfeldgradientenund inverse Fourier-Transformation des gemessenenSignals realisiert wird. Aufgrund der Komplexität des

daraus resultierenden Artefaktmusters ist eine detail-lierte physikalisch-technische Kenntnis der Bildent-stehung in der MRT zur Identifizierung und Interpreta-tion der Artefakte nötig.

Dennoch ist es bei der Anwendung der MRT in derradiologischen Diagnostik sehr wichtig, die Artefakt-muster zu (er)kennen und zu wissen, wie man sie ver-meidet bzw. minimiert. Denn Artefakte können sowohlpathologische Befunde maskieren als auch krankhafteVeränderungen vortäuschen [1].

Abgrenzung von Bildeffekten. Grundsätzlich ist esnicht einfach, zwischen (positiven) Bildeffekten und(negativen) Bildartefakten systematisch zu unterschei-den: Häufig bildete die systematische Erforschung derUrsache von Artefakten den Kondensationskeim zurEntwicklung innovativer MR-Techniken. So führenbeispielsweise Feldverzerrungen, die auf lokalen In-homogenitäten der Suszeptibilität beruhen, einerseitszu Artefakten wie Signalauslöschungen oder Verzeich-nungen, andererseits aber auch zu neuen MR-Kontras-ten, die Grundlage von funktionellen Verfahren wieder BOLD-Bildgebung (BOLD = „blood oxygenationlevel dependent“) oder der Perfusions-MRTund von

MR-Artefakte erkennen und vermeiden

Detect and avoid MR artifactsS. Heiland

Radiologie up2date 4 ê2009 êDOI http://dx.doi.org/10.1055/s-0029-1215320 êVNR 2760512009054030688

Übersicht

Einleitung 303MR-Artefakte 304

ZusammenfassungIn der Magnetresonanztomografie (MRT) kön-

nen durch gezielte Wahl der Sequenzparameter

unterschiedlichste Kontraste erzeugt werden.

Dabei haben unterschiedlichste Gewebe- bzw.

Substanzparameter Einfluss auf die Signal-

intensität, beispielsweise die Relaxationszeiten,

die Protonendichte, die Diffusion, der relative

Sauerstoffgehalt von Blut oder der Blutfluss.

Diese multiparametrische Abhängigkeit des

Verfahrens ist die Basis des hohen Weichteil-

kontrasts der MRT, allerdings ist sie auch der

Hauptgrund für die hohe Artefaktanfälligkeit

der Methode.

In diesem Artikel werden die unterschiedlichen

MR-Artefakte beschrieben, dabei wird insbe-

sondere auf die Ursachen und Methoden zur

Vermeidung der Artefakte eingegangen.

Zusammenfassung

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SWI („susceptibility weighted imaging“) sind. Ein an-deres Beispiel sind Bewegungsartefakte: Währendman grundsätzlich die Bewegungssensitivität vonMR-Sequenzen zu minimieren versucht, wurden spe-zielle Verfahren entwickelt, die auf der Bewegung vonWassermolekülen im Magnetfeld beruhen, so z.B. diePhasenkontrastangiografie und die Diffusions-MRT.

In diesem Artikel werden die wichtigstenMR-Artefaktevorgestellt. Dabei werden für jedes Artefakt die physi-kalisch-technischen Grundlagen seiner Entstehung er-klärt und beschrieben, wie sich diese Mechanismen aufdas Bildsignal auswirken. Danach werden Methodenvorgestellt, mit denen die Artefakte minimiert bzw.vermieden werden können.

MR-Artefakte

Bewegungs- und Pulsationsartefakt

█ Ursache des Artefakts

Bewegungs- und Pulsationsartefakte sind die häufigs-ten Artefakte in der MRT. Spins, die sich bewegen, er-fahren zwischen Anregungspuls und Datenauslese inSumme ein anderes Gradientenfeld als ruhende Spins.Dies resultiert in Phasenfehlern, die wiederum Ursachefür eine Fehlregistrierung im MR-Bild sind.

Zwei unterschiedliche Bewegungstypen können Ursa-che der Artefakte sein:█ Willkürliche oder unwillkürliche Bewegungen des

Körpers oder von Organen (z.B. Darmperistaltik):Die hieraus resultierenden Artefaktmuster sind irre-gulär und nicht vorhersagbar. Generell bewirken sieverwischte Bilder und Geister außerhalb des beweg-ten Organs oder Körperteils.

█ Pulsatile Strömung von Flüssigkeiten (z.B. fließendesBlut oder Zerebrospinalflüssigkeit): In Phasencodier-richtung resultiert hieraus ein periodisches Mustervon Kopien der pulsierenden Struktur. Der Abstandzwischen diesen Geistern ist dabei proportional zurPulsfrequenz (Abb. 2).

█ Vermeidung des Artefakts

Da Bewegungs- und Pulsationsartefakte unterschied-lichste Ursachen haben können, gibt es unterschied-liche Wege, die Artefakte zu minimieren oder zu ver-meiden:█ Reduktion der Bewegung während derMR-Messung:

Willkürliche Bewegungen können durch eine stabileLagerung des untersuchten Körperteils verringertwerden. Deutlich schwieriger ist es, unwillkürlicheBewegungen zu vermeiden. Beispielsweise könnenkrampflösende Medikamente verabreicht werden,um die Darmperistaltik einzuschränken.

█ Triggerung: Hierbei wird die MR-Messung durchdie Erfassung physiologischer Parameter (EKG, Puls,Atembewegung) ausschließlich in definierten Be-


Ausw

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Signalreduktion

zusätzliches Signal

fehlregistriertes Signal

verringerte Ortsauflösung

Dephasierungsartefakte

Suszeptibilitätsartefakte

Magic-Angle-Artefakte

Bewegungs-/Pulsationsartefakte

Verzeichnungsartefakte

PatientUrsache des Artefakts Sequenz Hardware

Spikes

Zipper

Sättigungsartefakte

chem. Verschiebung 2. Ordnung

chem. Verschiebung 1. Ordnung

Blurring

Partialvolumeneffekte

Crosstalk

Stimulated-Echo-Artefakt dielekrische Effekte

Trunkationsartefakte

Entfaltungsartefakte

EPI-Ghosting

Abb. 1 Systematik der MR-Artefakte: Einordnung nach Artefaktursache und Repräsentation des Artefakts im MR-Bild.

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wegungszuständen durchgeführt, z.B. in einer be-stimmten Atemposition oder in einem bestimmtenStadium des Herzzyklus. Allerdings verlängert sichdie Akquisitionszeit durch Triggerung i.d.R. erheb-lich.

█ Vorsättigung: Artefakte aufgrund fließenden Blutskönnen durch eine Vorsättigung der Spins im Blutverringert werden. Hierzu wird entweder auf einerSeite oder auf beiden Seiten des Schichtblocks eineSättigungsschicht platziert.

█ Mittelung: Durch Aufnahme mehrerer Akquisitionenund anschließender Mittelung können vor allem Ar-tefakte aufgrund irregulärer Bewegungen minimiertwerden.

█ Flusskompensation: Durch spezielle Gradienten-schaltungen in einer oder mehreren Gradienten-richtungen wird der Phaseneffekt von linearem odersinusförmig pulsierendem Blut vermieden [2]. Dahierzu das 1. bzw. 2. Momentum der Gradienten Nullsein muss, spricht man auch von „gradient momentnulling“ (GMN). Nachteil dieser Flusskompensa-tionstechniken ist, dass durch die komplexeren Gra-dientenschaltungen die Echozeit verlängert wirdund daher Sequenzen mit ultrakurzen Echozeitennicht mehr möglich sind.

█ Änderung der Phasencodierrichtung: Ist die Arte-faktquelle sehr klein und nur ein Teil des Bildes vonInteresse, kann ein Wechsel der Phasencodierrich-tung sinnvoll sein, falls man hierdurch die Geisteraus dem interessierenden Organ bzw. der interessie-renden Region hinausdrängen kann.

█ Spezielle MR-Sequenzen: Durch Anwendung ultra-schneller Sequenzen (EPI, HASTE), die die Bilder in-nerhalb weniger Millisekunden aufnehmen, kann dieBewegung quasi eingefroren werden. Eine weitereMöglichkeit ist die nachträgliche Bewegungskorrek-tur durch separate Erfassung der Phaseninformation(Navigator Echo) [3]. Außerdem kann durch radialeAbtastung des k-Raums eine geringere Bewegungs-sensitivität erreicht werden, da bei dieser Art derDatenaufnahme das Zentrum des k-Raums mehrfachausgelesen wird [4]. Ein Beispiel für diese Sequenz-gruppe ist die PROPELLER-Sequenz („periodically ro-tated overlapping parallel lines with enhanced re-construction“).

Bildunschärfe (Blurring)


Werden die hohen Frequenzen im k-Raum nicht aufge-nommen, werden Kanten und Grenzflächen anato-mischer Strukturen im MR-Bild unscharf dargestellt.

Dies ist immer dann der Fall, falls die Zahl der Phasen-codierschritte, z.B. zur Verkürzung der Messzeit beidynamischen MR-Sequenzen, reduziert wird. Dochauch bei Wahl einer adäquaten Zahl von Phasencodier-schritten kann dieses Artefakt auftreten, falls schnelleBildgebungstechniken wie Turbo-Spin-Echo-(TSE-)oder EPI-Sequenzen verwendet werden (Abb. 3). Da dieAuslesezeit bei diesen Verfahren sehr lang ist, kann espassieren, dass in den äußeren Zeilen des k-Raums nurnoch Rauschen akquiriert wird, da aufgrund der hohenEchozeit die Quermagnetisierung bereits zerfallen ist.


Dieses Artefakt kann nur vermieden werden, indemman die Voraussetzungen dafür schafft, dass auch inden äußeren Zeilen des k-Raums Signal erfasst werdenkann. Dies kann durch die Wahl des Ausleseschemasgeschehen: So ist eine sequenzielle Auslese desk-Raums günstiger als eine zentrische, da bei der se-quenziellen Auslese zumindest die Hälfte der hochfre-quenten Signalinformationen bei niedrigen Echozeitenaufgenommen wird, während bei der zentrischen nurdie Mitte des k-Raums bei niedrigen Echozeiten akqui-riert wird, die äußeren Teile des k-Raums jedoch im-mer bei höheren Echozeiten. Allerdings ist eine zentri-sche Auslese beispielsweise bei T1- oder PD-gewichte-ten Sequenzen erforderlich, da hier eine niedrige effek-tive Echozeit benötigt wird.

Eine zweite Möglichkeit zur Reduktion des Artefaktsbesteht darin, die Akquisitionszeit für den gesamtenEchozug zu verkürzen. Dies ist möglich, indemman dieEchozuglänge reduziert, wodurch sich aber Messzeitverlängert. Daher ist hier die Anwendung von ParallelImaging sinnvoll. Der Echozug kann auch verkürzt

Gerätetechniken/Neuentwicklungen/Digitale Radiologie

Abb. 2 Flussarte-fakte: In diesertransversalenMR-Aufnahme sindFlussartefakte desSinus sigmoideus inPhasencodierrich-tung (rechts – links)zu erkennen, außer-dem Flussartefakteder A. basilaris.


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werden, indem die Auslesebandbreite erhöht wird, dahierdurch die Auslesedauer für jedes einzelne Echoverringert wird. Dies ist jedoch nur auf Kosten desSignal-zu-Rausch-Verhältnisses (SNR) möglich.

Chemische Verschiebung 1. Ordnung


Auf Wasserstoffprotonen, die in unterschiedlichenMolekülen gebunden sind, wirken wegen der Abschir-mungseffekte der Elektronenwolken unterschiedlicheeffektive Magnetfelder. Daher unterscheiden sich diePräzessionsfrequenzen von Wasser und Fett. Die rela-tive Frequenzverschiebung zwischen demWasserpeakund dem Fettpeak beträgt 3,5ppm. Aufgrund dieserFrequenzverschiebung kommt es während der Daten-aufnahme zu einer Dephasierung von Wasser- undFettprotonen (Abb. 4), die in einer fehlerhaften Regis-trierung resultiert. Das heißt, Wasser- und Fettproto-

nen, die sich am gleichen Ort befinden, werden unter-schiedlichen Pixeln zugeordnet. Die Zahl der Pixel, umdie Fett- und Wassersignal gegeneinander verschobensind, ist umso größer, je kleiner die Auslesebandbreite,d.h. je länger die Auslesezeit ist [5]. Bei Standardse-quenzen treten Artefakte aufgrund der chemischenVerschiebung ausschließlich in Ausleserichtung auf. BeiEPI-Sequenzen ist dagegen die Bandbreite in Phasen-codierrichtung aufgrund des langen Echozugs sehrklein; daher ist der Versatz zwischen Fett- und Was-sersignal in EPI-Bildern in Phasencodierrichtungum ein Vielfaches größer als in Standardsequenzen(Abb. 5).


Um die Artefakte aufgrund der chemischen Verschie-bung zu minimieren, sollte man die Auslesebandbreitemöglichst hoch wählen. Dies führt jedoch aufgrund derkurzen Auslesezeit zu einem geringeren SNR: Da dieBandbreite in Phasencodierrichtung bei EPI-Sequenzenwegen des speziellen Datenausleseschemas nicht we-sentlich erhöht werden kann, ist es in diesem Fall un-abdingbar, die Fettspins durch einen spektralen Fett-sättigungspuls zu unterdrücken (Abb. 5).

Chemische Verschiebung 2. Ordnung


Auch dieses Artefakt basieren auf der chemischen Ver-schiebung zwischen Fett- undWasserprotonen; im Ge-gensatz zu den Artefakten 1. Ordnung tritt es jedochausschließlich bei Gradienten-Echo-Sequenzen auf.Wie oben beschrieben, führt die unterschiedliche Prä-zessionsfrequenz von Fett- und Wasserprotonen zu


Abb. 4 Chemical-Shift-Artefakte1. Ordnung: In Fre-quenzcodierrich-tung (rechts – links)kommt es an denGrenzen zwischenFett und Organge-webe zu hypointen-sen Rändern, jedochausschließlich aneiner Seite (hierrechts, Pfeile).

Abb. 3 Transversale TSE-Aufnahmen mit Turbofaktor (a) 9, (b) 17 und (c) 31. Mit zunehmendem Turbofaktor kommt es zu einer Kantenunschärfe (Blurring).


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einer Phasenverschiebung, die sich mit der Zeit nachder Hochfrequenzanregung verändert. Beträgt diesePhasenverschiebung 180°, wird in Volumenelementen,in denen sowohl Wasser als auch Fett vorhanden ist,das resultierende Signal niedriger, da sich die Magne-tisierungskomponenten – abhängig von der relativenKonzentration der Fett- und Wasserprotonen – teil-weise oder völlig auslöschen („opposed-phase“-Be-dingung) [6]. Daher entstehen bei Gradienten-Echo-Sequenzen mit der Echozeit

dunkle Linien an der Grenzfläche zwischen Fett undanderen Geweben (γ: gyromagnetisches Verhältnis,B0: statisches Magnetfeld) (Abb. 6). Diese Artefakte sindbei 1,5 Tesla für Echozeiten von z.B. 2,2ms und 6,6mszu sehen.


Dieses Artefakt kann leicht vermieden werden, indemman Echozeiten wählt, in denen die Fett- und Wasser-spins in die gleiche Richtung zeigen, da sich dann dieSignale der Wasser- und Fettprotonen verstärken. Diesist der Fall für folgende Echozeiten:

Allerdings ist das Artefakt in manchen Fällen diagnos-tisch von Nutzen, z.B., um fettige Infiltrationen in derLeber sensitiv darstellen zu können [7].

Crosstalk


Da die Hochfrequenzpulse in der MR-Bildgebung sehrkurz sind (im Bereich von Mikrosekunden), weicht dasSchichtprofil grundsätzlich von der idealen Rechteck-funktion ab. Daher werden auch in benachbartenSchichten Spins angeregt, was wiederum zur partiellenSättigung bzw. zu einem veränderten Bildkontrast inbenachbarten Schichten führt.


Dieses Artefakt kann weitgehend vermieden werden,indemman zwischen den Schichten eine Schichtlückevon 10–20% der Schichtdicke wählt, in der keine An-regung bzw. Auslese erfolgt. Je kürzer der verwendeteHochfrequenzpuls, umso größer ist die Schichtlücke,die gewählt werden muss, um das Artefakt vollständigzu unterdrücken. Allerdings besteht die Gefahr, dassman auf diese Weise sehr kleine Läsionen übersieht,


Abb. 6 Chemical-Shift-Artefakte2. Ordnung beieiner Gradienten-Echo-Sequenz.a TE ist so gewählt,dass Wasser- undFettprotonen inPhase sind.b Aufnahme in der„opposed-phase“-Bedingung. Zwi-schen Fettgewebeund wasserhaltigenStrukturen kommtes zu hypointensenRändern. Im Gegen-satz zu Chemical-Shift-Artefakten1. Ordnung tretendiese Ränder nichtnur auf einer Seite,sondern an allenGrenzflächen auf.

Abb. 5 Spin-Echo-EPI-Sequenz. a Aufgrund der extrem geringen Bandbreite in Phasen-codierrichtung (anterior – posterior) sind die Fett- und Wassersignale um mehrere Pixelgegeneinander verschoben (Pfeile). b Durch spektrale Fettsättigung kann dieses Artefaktvermieden werden.

TEopposed ¼ 2N � 1

2 � 3:5ppm � � � B0;N ¼ 1; 2; 3; :::

TEin ¼ N3:5ppm � � � B0

;N ¼ 1; 2; 3; :::


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wenn sich diese zufällig innerhalb der Schichtlücke be-finden.

Ein zweites Verfahren zur Elimination des Artefaktsbesteht darin, die Schichten nicht in der Reihenfolgeihrer Schichtposition anzuregen, sondern zunächst dieungeradzahligen, dann die geradzahligen. Hierdurcherreicht man einen maximalen zeitlichen Abstand beider HF-Anregung zweier benachbarter Schichten.

Durch Kombination beider Methoden kann der Cross-talk auch mit sehr kleinen Schichtlücken (5–10% derSchichtdicke) fast vollständig vermieden werden.

Dephasierungsartefakt


Dephasierungsartefakte treten dort auf, wo Spins, diesich innerhalb desselben Voxels befinden, zwischenAnregungspuls und Datenauslese unterschiedlicheMagnetfelder erfahren. Dies ist vor allem bei intravas-kulären Spins der Fall und wirkt sich bei der MR-An-giografie negativ aus: In Regionen mit turbulentemFluss, z.B. hinter Stenosen oder in Aneurysmen, könnenSpins, die während der Auslese benachbart sind, unter-schiedliche Gradientenfelder durchlaufen haben unddaher unterschiedliche Phasen aufweisen. Wenigeraugenfällig, aber genauso störend ist das Artefakt anden Rändern von Blutgefäßen: Da der Geschwindig-keitsgradient aufgrund des paraboloiden Flussprofilsbei laminarem Fluss vor allem zum Gefäßrand hin amgrößten ist, weisen auch hier Spins im selben Voxelunterschiedliche Phasen auf. Dies führt dazu, dass klei-ne Blutgefäße, deren Durchmesser jedoch größer alsdie nominelle räumliche Auflösung ist, nicht oder nichtdurchgängig dargestellt werden können.


Grundsätzlich kann man 2 Strategien anwenden, umIntravoxel-Dephasierungseffekte zu reduzieren:█ Man reduziert die Echozeit und gibt den Spins damit

weniger Zeit zu dephasieren. Es ist grundsätzlichsinnvoll, eine möglichst hohe Auslesebandbreite zuverwenden.

█ Man vergrößert die Ortsauflösung, d.h. reduziert dieVoxelgröße, und bewirkt damit, dass alle Spins desVoxels eine möglichst homogene Phase haben.

Zusätzlich wirken sich Dephasierungseffekte in derkontrastmittelverstärkten MR-Angiografie weniger ausals bei den konventionellen Techniken wie Time-of-Flight- und Phasenkontrast-MR-Angiografie, da der

Kontrast bei der kontrastmittelverstärkten MR-Angio-grafie vor allem auf T1-Effekten und weniger auf Fluss-effekten beruht.

Dielektrischer Effekt


Je höher die in der MRT verwendete Magnetfeldstärkeist, umso kleiner wird die für die Hochfrequenzan-regung benötigte Wellenlänge. Ab einer Feldstärke von3 Tesla liegen die HF-Wellenlänge und die untersuch-ten Objekte aufgrund der hohen dielektrischen Kon-stante von Gewebe in vergleichbarer Größenordnung.Hierdurch können sich innerhalb des untersuchtenObjekts stehende Wellen ausbilden. Diese stehendenWellen wiederum bewirken, dass die Hochfrequenzan-regung nicht in jedem Voxel gleich stark ist, sondernMaxima und Minima bildet. Hierdurch erhält man anHochfeld MR-Tomografen inhomogene Signalprofile.


Es gibt verschiedene Ansätze, dieses Artefakt zu mini-mieren: Einerseits kann man spezielle Pulssequenzenverwenden, die weniger sensitiv auf Inhomogenitätendes Hochfrequenzfelds sind [8], oder bei den Anre-gungspulsen solche Pulsformen auswählen, die einmöglichst homogenes Hochfrequenzfeld erzeugen [9].Andererseits eröffnet sich ein Weg über die Hardware:Durch Verwendung von Mehrkanal-Sende- und Emp-fangsspulen können dielektrische Effekte eliminiertwerden. Solche Spulen werden derzeit für 7-Tesla-Geräte entwickelt, bei denen dielektrische Effekte dieBildqualität noch stärker stören als bei 3-T-Geräten; esist zu erwarten, dass dieses Konzept auch in die Bild-gebung bei 3 Tesla einfließt.

Einfaltungsartefakt


Ein Einfaltungsartefakt tritt dort auf, wo das Field ofView (FOV) kleiner ist als das untersuchte Objekt. Dadie Ortscodierung in der MRT durch eine Modulationder Präzessionsfrequenz mittels Magnetfeldgradientenüber das gesamte Objekt erzielt wird, ist eine eindeuti-ge Erfassung dieser Modulation entweder direkt überdie Frequenz oder indirekt über den Phasenwinkel es-senziell. Präzessionsfrequenzen, die größer sind als diehalbe Abtastfrequenz, können nicht mehr erfasst wer-den und werden fälschlicherweise als niedrige Fre-quenz codiert. Da die Abtastfrequenz durch die Größedes FOV bestimmt wird, werden Körperteile, die in



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einer Richtung über das FOV hinausragen, von der ent-gegengesetzten Seite wieder in das MR-Bild hineinge-faltet. In der Ausleserichtung wird dies automatischverhindert, indem eine Abtastfrequenz gewählt wird,die doppelt so hoch ist wie die maximal zu erwartendeModulationsfrequenz. Dies ist in Phasencodierrichtungjedoch nicht der Fall. Daher treten Einfaltungsartefakteimmer in Phasencodierrichtung auf. Während dieEinfaltungsartefakte bei 2D-Sequenzen leicht zu er-kennen und zuzuordnen sind, ist das bei 3D-Sequen-zen schwieriger: Hier können Signale in andereSchichten einfalten und die dortige Bildinformationstören (Abb. 7).


Es gibt verschiedene Wege, um Einfaltungsartefakte zuvermeiden, die jedoch auch Nachteile mit sich bringenkönnen:█ Vergrößerung des FOV: Nachteilig ist die daraus re-

sultierende geringere Ortsauflösung, sofern diesenicht ebenfalls angepasst wird.

█ Wahl der Phasencodierrichtung in Richtung der kür-zesten Achse des Körperteils: Hierdurch können sichjedoch andere Artefakte, beispielsweise Bewegungs-oder Pulsationsartefakte, störend auf die Bildinfor-mation auswirken.

█ Erhöhung der Zahl der Phasencodierschritte (Over-sampling): Hiermit ist jedoch eine Verlängerung derMesszeit verbunden.

█ Einsatz dedizierter Spulensysteme, die nur einen be-stimmten Teil des Körperbereichs ausleuchten: Istdieser Ausleuchtungsbereich kleiner als das FOV inPhasencodierrichtung, wird kein Signal außerhalbdes FOV erfasst. Einen vergleichbaren Effekt erhältman durch Absättigung der Spins außerhalb des FOVdurch Vorsättigungspulse, die in geeigneter Weisepositioniert werden.

█ Wahl eines schicht(block)selektiven Anregungspul-ses bei 3D-Sequenzen: Hierdurch kann man Einfal-tungsartefakte in der 2. Phasencodierrichtung ver-meiden.

EPI-Ghosting


Bei EPI-Sequenzen müssen die Auslesegradienten sehrschnell auf hohe Gradientenstärken geschaltet undwieder abgeschaltet werden, um eine schnelle Abtas-tung der Zeilen im k-Raum zu ermöglichen. Dabei bil-den sich im ScannerWirbelströme aus, die dem Aufbaudes Gradienten entgegenwirken. Dies wiederum be-wirkt, dass das Signalmaximum nicht in der Mitte des

k-Raums registriert wird, sondern bei ungeraden Pha-sencodierschritten dahinter und bei geraden Phasen-codierschritten davor. Aufgrund dieser Zickzack-Linieder Signalmaxima entstehen EPI-Geister, bei denen dieOriginalstruktur um FOV/2 in Phasencodierrichtungverschoben abgebildet wird (Abb. 8). Auch wenn dieEPI-Geister ähnlich aussehen wie Einfaltungsartefakte,unterscheiden sie sich von ihnen dadurch, dass EPI-Geister auch dann auftreten, wenn das untersuchteObjekt in Phasencodierrichtung kleiner ist als das FOV.


EPI-Ghosting kann vermiedenwerden, indem die Formder Gradientenpulse und der Zeitpunkt der Gradien-tenschaltung adjustiert werden (Preemphasis) [10].Während dies früher von Hand eingestellt werden


Abb. 8 EPI-Ghos-ting bei einer Spin-Echo-EPI-Sequenz:Das abgebildeteObjekt erscheintzusätzlich als Geis-terbild mit einemVersatz von FOV/2in Phasencodier-richtung (rechts –links).

Abb. 7 Einfaltungsartefakte. a In Phasencodierrichtung (anterior – posterior) bei einer2D-Sequenz. b In der 2. Phasencodierrichtung (anterior – posterior) bei einer 3D-Sequenz.


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musste, werden Korrekturverfahren zur Beseitigungvon EPI-Ghosting bei den neuen Scannergenerationenautomatisch durchgeführt.

Magic-Angle-Artefakt


Magic-Angle-Artefakte treten ausschließlich in kolla-genhaltigen Geweben wie Sehnen, Bändern und peri-pheren Nerven auf (Abb. 9). In diesen Strukturen hängtdie T2-Zeit und damit das Signal in T2w Sequenzendavon ab, wie die Struktur in Relation zum statischenMagnetfeld orientiert ist. Dabei ergeben sich die nied-rigsten T2-Zeiten, wenn die Struktur parallel zum Feldausgerichtet ist, die höchsten T2-Zeiten werden dage-gen gemessen, wenn die Struktur und das Magnetfeldeinen Winkel von 55° bzw. 125° einschließen. DasMagic-Angle-Artefakt, das eine pathologische Signal-erhöhung vortäuschen kann, ist darauf zurückzufüh-ren, dass je nachWinkel die Dipol-Dipol-Interaktionzwischen Wasserspins und der quasikristallinen Struk-tur des Tropokollagens unterdrückt wird [11,12]. Erwird bei Sehnen und Bändern teilweise zur Bildgebungausgenutzt, da diese Strukturen aufgrund ihrer äußerstgeringen T2-Zeiten nur im Bereich der „magic angles“von 55° und 125° dargestellt werden können.


Dieses Artefakt kann ausschließlich dadurch vermiedenwerden, dass die interessierende Struktur möglichstparallel zumMagnetfeld gelagert wird. Bei komplexenStrukturen, z.B. beim Plexus, ist dies jedoch nichtmöglich. In solchen Fällen kann lediglich durch Wahlder Echozeit versucht werden, das Artefakt von Effek-ten pathologisch veränderter Strukturen sicher zu un-terscheiden.

Partialvolumeneffekt


Dieses Artefakt tritt auf, wenn die räumliche Auflösungso gering ist, dass innerhalb eines Volumenelements(Voxel) mehrere Gewebeentitäten zu finden sind. Ineinem solchen Voxel ergibt sich die Signalintensität alsgewichtetes Mittel der verschiedenen Signalintensitä-ten. In 2D-Sequenzen treten Partialvolumeneffektevorwiegend in Schichtrichtung auf, da in solchen Se-quenzen die räumliche Auflösung eine große Anisotro-pie aufweist. Zudem können die Spins unterschiedli-cher Gewebe bei Gradienten-Echo- und Echo-Planar-Imaging-Sequenzen in einem Voxel dephasieren, waseine fokale Signalreduktion zur Folge hat.

Generell können Partialvolumeneffekte dazu führen,dass kleine und schlecht kontrastierte Strukturen nichtmehr abgegrenzt werden können. Bei der Volumetrieführen Partialvolumeneffekte zu einer Unterschätzungdes Läsionsvolumens. Vor allem in Gradienten-Echo-Sequenzen können darüber hinaus Strukturen vorge-täuscht werden, die anatomisch nicht vorhanden sind.


Um Partialvolumeneffekte zu minimieren, muss dieräumliche Auflösung erhöht werden; bei 2D-Sequen-zen gilt hierbei ein besonderes Augenmerk derSchichtdicke. Hierdurch wird jedoch das SNR verrin-gert. Bei stark T2*w Sequenzen, vor allem bei Gradien-ten-Echo-EPI-Sequenzen, ist die Reduktion des SNRparadoxerweise jedoch geringer, als man es aus derVerkleinerung der Voxel schließen würde. Dies ist da-rauf zurückzuführen, dass die Intravoxeldephasierungund die damit verbundene Signalreduktion bei kleinenVoxeln geringer sind.

Sättigungsartefakt


Werden auf Spins mit hoher Wiederholungsrate Hoch-frequenzpulse eingestrahlt, kann die Longitudinalmag-netisierung nicht mehr ausreichend durch T1-Relaxa-tion zwischen den Pulsen wiederhergestellt werden.Dabei kann die effektive Repetitionszeit (TR) kleinersein als die für die Sequenz angegebene TR. Sind etwaSchichten oder Schichtblöcke gegeneinander anguliertund überlappen sich in bestimmten Bereichen, könnenin diesen überlappenden Bereichen Sättigungsartefakteauftreten.


Abb. 9 Magic-Angle-Artefakt: transversale Schicht durch den Oberschenkel. a Ist derOberschenkel parallel zum Magnetfeld orientiert, wird der N. ischiadicus (Kreis) isointenszum Muskel abgebildet. b Bei einer Neigung des Oberschenkels zum Magnetfeld von 55°ist der N. ischiadicus deutlich hyperintens.


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In der TOF-MR-Angiografie (TOF = Time-of-Flight) tre-ten sehr häufig Sättigungsartefakte auf, da hier zur Un-terdrückung des stationären Gewebes sehr kurze TRverwendet werden. So treten z.B. Artefakte auf, wenndas Gefäß über einen größeren Bereich innerhalb einerSchicht verläuft. Sie können auch auftreten, wenn dieDicke des Schichtblocks (S) bei 3D-TOF-Sequenzen sogroß ist, dass die Spins viele Repetitionszeiten (TR) be-nötigen, um den gesamten Schichtblock zu durchque-ren. In diesem Fall ist TR << S/vBlut, wobei vBlut die Fließ-geschwindigkeit des Bluts ist. Bei der 2D-TOF könnenSättigungsartefakte entstehen, wenn die Reihenfolge,in der die Schichten angeregt bzw. ausgelesen werden,mit der Richtung des Flusses übereinstimmt.

In den genannten Fällen entsteht eine Absättigung derSpins im Blut und somit ein Kontrastverlust zwischenGefäßen und stationärem Gewebe.


Grundsätzlich muss bei mehreren, gegeneinander ver-kippten Schichten darauf geachtet werden, dass sichdie Schichten nicht überschneiden oder die Akquisitionnicht im Mehrschichtmodus erfolgt.

Um Sättigungsartefakte bei der TOF-MR-Angiografie zuvermeiden, sollte der Schichtblock in der interessie-renden Region immer senkrecht zum Gefäß positio-niert werden. Wenn die Gefäße in einem großen Volu-men abgebildet werden sollen, ist es sinnvoll, anstatteines dicken Schichtblocks mehrere, teilweise überlap-pende Schichtblöcke zu verwenden [13]. Ein weiteresVerfahren zur Reduktion der Sättigungsartefakte indickeren Schichten oder bei langsamem Fluss ist dieTONE-Technik (TONE = „tilted optimized nonsaturatingexcitation“): Hier wird der Flip-Winkel des Hochfre-quenzpulses linear vom proximalen zum distalen Endedes 3D-Blocks erhöht, um einen gleichmäßigen Kon-trast zwischen Gefäß und Hintergrundgewebe überden gesamten 3D-Block zu garantieren [14].

Spike


Spikes treten auf, wenn es in einer der für Empfang undVerstärkung des MR-Signals verantwortlichen Hard-warekomponenten zu einer elektrischen Entladungkommt. Im k-Raummachen sich solche Entladungenals einzelne helle Punkte bemerkbar. Nach der Bild-rekonstruktion ergeben die Spikes dann ein Streifen-muster über das gesamte MR-Bild, dessen Frequenz

und Richtung davon abhängt, wo der Spike im k-Raumaufgetreten ist.


Sind diese Artefakte auf defekte Komponenten auf derEmpfangsseite des MR-Tomografen zurückzuführen,müssen diese Komponenten ausgetauscht werden.Häufig treten Spikes jedoch auf, wenn die Luftfeuchtig-keit im Scannerraum zu gering ist, was den Aufbauelektrostatischer Felder mit anschließender Entladungbegünstigt. Daher sollte unbedingt darauf geachtetwerden, dass die vom Hersteller vorgegebenen Spezifi-kationen für die Luftfeuchtigkeit erfüllt werden.

Stimulated-Echo-Artefakt


Stimulated-Echo-Artefakte werden durch periodischapplizierte Hochfrequenzpulse verursacht, die vor al-lem in TSE-Sequenzen zu finden sind. Die Stimulated-Echos überlagern sich mit den Spin-Echos und sindim MR-Bild meist als eine lokale Ansammlung feinerLinien zu erkennen. Das Artefakt kann ebenfalls durchCrosstalk der Hochfrequenzpulse benachbarter Schich-ten entstehen.


Ist das Artefakt durch Crosstalk entstanden, kann erbeseitigt werden, indem der Schichtabstand erhöhtoder die Schichten verzahnt angeregt werden. Ist dasArtefakt dagegen durch eine Serie von 180°-Pulsenentstanden, kann er durch eine höhere Bandbreite oderdurch eine Veränderung der Echozeit minimiert wer-den. Zur Vermeidung der Stimulated-Echo-Artefakteverwenden die meisten Hersteller Crusher-Gradienten,um die Transversalmagnetisierung nach jedem ausge-lesenen Echo zu vernichten.

Suszeptibilitätsartefakt


Suszeptiblitätsartefakte treten überall dort auf, wo dasstatische Magnetfeld nicht homogen ist. Im regulärenBetrieb rühren solche Artefakte nicht vom MR-Tomo-grafen selbst her, da der Hersteller ein Mindestmaß anHomogenität in einem definierten Radius garantierenmuss. Jedes in den Scanner eingebrachte Objekt verur-sacht jedoch aufgrund seiner magnetischen Suszepti-bilität geringfügige Veränderungen des Magnetfelds.An Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Materia-lien, z.B. an Knochen-Luft-, Knochen-Gewebe-Grenzen



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oder an metallischen Objekten, treten Suszeptibilitäts-sprünge auf, die zu lokalen Feldverzerrungen führen.

Diese Feldverzerrungen führen dazu, dass die Spins in-nerhalb eines Voxels unterschiedlich starke Felder „se-hen“. Während die daraus resultierende Dephasierungbei Spin-Echo-Sequenzen mittels Refokussierungspul-sen kompensiert werden kann, ist dies bei Gradienten-Echo-Sequenzen nicht möglich und resultiert in einerlokalen Signalreduktion (Abb. 10). Besonders starkwirken sich die Artefakte bei Gradienten-Echo-EPI-Sequenzen aus, da diese Sequenzen aufgrund der Viel-zahl der verwendeten Gradienten-Echos und der lan-gen effektiven Echozeit sehr empfindlich auf Feldver-zerrungen sind. Außerdem sind die Artefakte umsogrößer, je höher die Feldstärke des Magneten ist.

Aufgrund von Suszeptibilitätssprüngen treten beispektraler Fettsättigung außerdem Artefakte auf. Diesesind darauf zurückzuführen, dass die Fettprotonennicht in allen Regionen adäquat gesättigt werden kön-nen, da ihre Resonanzfrequenz im untersuchten Volu-men nicht homogen ist (Abb. 11).


Sind die Artefakte sehr störend, beispielsweise in derNähe von metallischen Implantaten, empfiehlt sich dieVerwendung von Spin-Echo- anstelle von Gradienten-Echo-Sequenzen. Da es sich um Dephasierungsartefak-te handelt, ist das Artefakt umso geringer, je kleiner die


Abb. 10 Suszep-tibilitätsartefaktdurch metallischenInlay. a In direkterNähe zum Metallwird das Signalkomplett ausge-löscht (Pfeile).b In entfernterenSchichten sind so-wohl Signalauslö-schungen als auchHyperintensitätenzu sehen (Pfeile).

Abb. 11 Inhomogene spektrale Fettsättigung. Aufgrund starkerSuszeptibilitätsänderungen zwischen Kopf, Hals und Schulter hatFett in diesen Bereichen unterschiedliche Resonanzfrequenzen.Daher wird das Fettsignal von Kopf und Hals mit spektraler Fett-sättigung unterdrückt, während die spektrale Fettsättigung aufHöhe der Schultern versagt (Pfeile). a Sagittale Aufnahmen.b Koronale Aufnahmen.


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Echozeit ist. Die Verwendung einer hohen Auslese-bandbreite ist außerdem von Nutzen; diese resultiertallerdings in einer Reduktion des SNR.

Bei EPI-Sequenzen, die besonders von Suszeptibilitäts-artefakten betroffen sind, erreicht man eine geringereSensitivität auf die Artefakte, wenn man den Echozugverkürzt. Dies kann durch den Einsatz von ParallelImaging sowie durch Erhöhung der Auslesebandbreiteerfolgen.

Die Artefakte aufgrund inhomogener Fettsättigungkönnen durch Verwendung von Inversion-Recovery-Fettsättigung anstelle von spektraler Fettsättigung be-seitigt werden, denn die T1-Relaxationszeit, auf derdie Inversion-Recovery-Fettsättigung beruht, wirddurch die Feldinhomogenitäten nicht signifikant be-einflusst [15].

Trunkationsartefakt (Gibbs-Ringing)


Dieses Artefakt tritt vor allem an Grenzflächen vonGeweben auf, an denen sich die Signalintensität sehrstark verändert. Solche scharfen Kanten resultieren imFrequenzraum (k-Raum) in hohen Signalamplitudenbei hohen räumlichen Frequenzen. Wegen der be-grenzten Auflösung der MRTwird jedoch bei der Sig-nalaufnahme immer ein bestimmter Anteil von hohenFrequenzen abgeschnitten. Dies resultiert in einer pe-riodischen Intensitätsschwankung um diese Kantenherum (Abb. 12), die umso stärker ist, je niedriger dieräumliche Auflösung ist [16]. Daher tritt dieses Artefaktheute vor allem bei funktionellen und dynamischenMR-Verfahren auf, bei denen die räumliche Auflösung –wie z.B. bei der Verwendung von EPI-Sequenzen –

stark begrenzt ist.


Dieses Artefakt kann in der MRT nie vollständig ver-miedenwerden, da die Zahl der Pixel immer endlich ist.Allerdings kann er mit den routinemäßig verwendetenSequenzen durch Erhöhung der Ortsauflösung so weitverringert werden, dass er im Bild kaummehr zu er-kennen ist.

Verzeichnungsartefakt


Bei Verzeichnungsartefakten tritt eine fehlerhafteräumliche Zuordnung des gemessenen Signals imMR-Bild auf. Es gibt 2 mögliche Ursachen für Verzeich-nungsartefakte:█ Durch Nichtlinearität der Magnetfeldgradienten

werden die Signale der betroffenen Volumen-elemente fehlerhaft frequenz- oder phasencodiert.Solche Verzeichnungsartefakte treten mit zuneh-mendem Abstand vom Isozentrum des Magnetenverstärkt auf.

█ Lokale Feldinhomogenitäten entstehen z.B. aufgrundmetallischer Objekte oder aufgrund von Grenzflä-chen zwischen Luft und Gewebe oder Luft und Kno-chen.

Diese Abweichungen des tatsächlichen Magnetfeldsvom nominellen statischen Magnetfeld addieren sichauf die Gradientenfelder und führen zu einer fehler-haften Registrierung des Signals. Aus diesen Gründentreten Verzeichnungsartefakte vor allem bei Verfahrender Datenauslese auf, bei denen sich Phasenfehler übereine längere Auslesezeit aufsummieren, so z.B. beiGradienten-Echo-Sequenzen mit niedriger Auslese-bandbreite oder bei EPI. EPI besitzt zwar in Frequenz-codierrichtung eine sehr hohe Bandbreite, allerdings istdie effektive Bandbreite in Phasencodierrichtung sehrniedrig, da aufgrund des Abtastverfahrens viel Zeitzwischen der Auslese der ersten und der letzten Pha-sencodierzeile verstreicht.


Abb. 12 Trunkationsartefakte (Gibbs-Ringing). a Transversale TSE-FLAIR-Aufnahme.b Ausschnitt aus a. Im Bildausschnitt sind deutlich die Oszillationen des Signals zu erken-nen, die parallel zu der Signalkante verlaufen, die die Trunkationsartefakte auslöst.


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Je nachdemwelche der o.g. Ursachen vorliegt, gibt esunterschiedliche Ansätze zur Reduktion des Artefakts:█ Nicht lineare Gradienten: A posteriori kann die Ver-

zeichnung korrigiert werden, da man die Linearitätder Gradienten für jeden Punkt im Scanner erfassenkann und sich diese nicht über die Zeit verändert.Solche Verzeichnungskorrekturen existieren sowohlin der Schichtebene (2D) als auch im gesamten Volu-men (3D) [17].

█ Inhomogenes statisches Magnetfeld: Eine A-poste-riori-Registrierung auf einen Vergleichsdatensatz istunbefriedigend, da dieser Korrekturansatz nicht ander Ursache des Artefakts anpackt. Eine Alternativezu diesen Registrierungsverfahren ist eine gesonder-te Aufnahme des Phasenfehlers mit anschließenderKorrektur [18], die allerdings die Messzeit deutlichverlängert. Eine höhere Zeiteffizienz weist dagegendas B0-Field-Mapping auf, bei dem das Magnetfeldmit einer speziellen Gradienten-Multiecho-SequenzBildpunkt für Bildpunkt gemessen wird [19,20].Basierend auf diesen Feldkarten kann dann auf denPhasenfehler rückgerechnet werden.

Einen gänzlich anderen Ansatz verfolgt der Einsatz desParallel Imaging: Durch diese Technik kann der Echo-zug z.B. bei EPI drastisch verkürzt werden, sodass sichPhasenfehler nur noch in vermindertemMaß ausbildenkönnen. Da man bei diesem Verfahren keine zusätz-liche Messzeit benötigt, ist es inzwischen das führendeVerfahren zur Verringerung der Verzeichnungsarte-fakte bei EPI (Abb. 13).

Zipper


Bildauslese in der MRT bedeutet, dass hochfrequenteelektromagnetische Felder erfasst werden, die von denangeregten Spins ausgestrahlt werden. Damit diesesSignal nicht durch äußere hochfrequente Sender ge-stört wird, befindet sich der MR-Tomograf in einemgegenüber HF-Wellen abgedichteten Raum (Faraday-Käfig). Durch Undichtigkeiten und Defekte in diesemFaraday-Käfig sowie durch HF-Quellen innerhalb desScannerraums kann es dennoch zu einer Einstrahlungvon HF-Signalen kommen. Wenn die Bandbreite desinterferierenden MR-Signals klein ist, treten die Arte-fakte als helle Linie mit oszillierender Signalintensitätin Phasencodierrichtung auf.


Tritt dieses Artefakt auf, sollte überprüft werden, ob dieTür zum Scannerraum offen ist oder ggf. elektrischeKabel ohne Führung über die Filterplatte in den Scan-nerraum verlegt sind. Beides muss vermieden werden,da sich durch offene Türen bzw. an elektrischen LeiternStörsignale in den Scannerraum ausbreiten können.Außerdem muss untersucht werden, ob es ggf. imScannerraum selbst Störquellen gibt, z.B. flackerndeGlühbirnen. Ist all dies nicht der Fall, dann liegt mithoher Wahrscheinlichkeit ein Defekt des Faraday-Käfigs vor, der nur vom Hersteller diagnostiziert undbeseitigt werden kann.


Abb. 13 Verzeichnungsartefakte. a TSE-FLAIR-Aufnahme. b Bei der Spin-Echo-EPI-Aufnah-me sind frontal deutliche Verzeichnungen zu sehen, die auf die Magnetfeldinhomogenitä-ten im Bereich der Stirnhöhlen zurückzuführen sind.


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Über die Autorin

Sabine Heiland

Jahrgang 1965. Studium der Physik an

den Universitäten Saarbrücken und

Heidelberg. Promotion 1993. 1993–

2004 Wissenschaftliche Mitarbeiterin

in der Abteilung Neuroradiologie des

Universitätsklinikums Heidelberg.

1997 Fachanerkennung für Medizin-

physik (DGMP). 2001 Habilitation

zum Thema „Entwicklung MR-tomographischer Metho-

den zur Erfassung funktioneller Parameter in der radiolo-

gischen Diagnostik von Krankheiten des Zentralnerven-

systems“. Seit 2004 Professorin für Experimentelle

Neuroradiologie und Leiterin der Sektion Experimentelle

Radiologie am Universitätsklinikum Heidelberg.

Korrespondenzadresse

Prof. Dr. Sabine Heiland

Universitätsklinikum Heidelberg

Sektion Experimentelle Radiologie

Abteilung Neuroradiologie

Im Neuenheimer Feld 400

69120 Heidelberg

Tel. 06221 56-7566

Fax: 06221 56-4673

E-Mail: [email protected]


AbstractMagnetic Resonance Imaging (MRI) offers a variety

of contrasts which can be modified by choosing the

appropriate sequence parameters. Several tissue

parameters and physiological variables influence sig-

nal intensity, as relaxation times, spin density, diffu-

sion, oxygenation of blood or blood flow. This multi-

parametric dependency of MRI accounts for its excel-

lent soft tissue contrast, but is also the main cause for

its high sensitivity to artifacts.

This article provides a description of the most impor-

tant MR artifacts. We focus particularly on the physi-

cal and technical principles of the artifacts and on

possible workarounds and techniques to allow for

artifact-free MR images.

Key wordsMagnetic resonance imaging · artifacts · motion ·

susceptibility · dephasing · fast imaging techniques

Kernaussagen

█ Die MRT ist im Vergleich zu anderen

radiologischen Verfahren deutlich

empfindlicher, was Bildartefakte an-

geht. Das Bildsignal hängt von vielen

physiologischen und physikalischen

Parametern des Gewebes ab.█ Artefakte können sowohl pathologi-

sche Befunde maskieren als auch krank-

hafte Veränderungen vortäuschen. Da-

her ist es wichtig, die Artefaktmuster zu

(er)kennen und zu wissen, wie man sie

vermeidet bzw. minimiert.█ Dephasierungs-, Suszeptibilitäts-,

Magic-Angle-, Bewegungs- und Ver-

zeichnungsartefakte sind vor allem

vom Patienten abhängig bzw. von der

Region, die aufgenommen wird. Aller-

dings haben auch Sequenzeinstellun-

gen Einfluss auf diese Artefakte.

█ Sättigungs-, Chemical-Shift-, Stimu-

lated-Echo-, Trunkations- und Einfal-

tungsartefakte sowie Crosstalk, Blur-

ring und Partialvolumeneffekt sind vor

allem von der verwendeten Sequenz

bzw. den eingestellten Sequenzpara-

metern abhängig.█ Die Hardware kann dielektrische Effek-

te, Spikes und Zipper verursachen.


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4/2009 || Radiologie up2date

1

Welche der folgenden Aussagen ist

richtig? Einfaltungsartefakte treten

auf,

A wenn das Objekt weit entfernt vom Isozentrum positioniert ist.

B wenn das Objekt in Frequenzcodierrichtung größer ist als das FOV.

C wenn das Objekt in Frequenzcodierrichtung kleiner ist als das FOV.

D wenn das Objekt in Phasencodierrichtung größer ist als das FOV.

E wenn das Objekt in Phasencodierrichtung kleiner ist als das FOV.

2

Wie können Einfaltungsartefakte

entlang der Schichtcodierrichtung

bei 3D-Sequenzen nicht vermieden

werden?

A Oversampling in Schichtcodierrichtung

B Erhöhung der Auflösung in Schichtcodierrichtung

C Auswahl spezieller Hochfrequenzspulen, die selektiv den interessierenden Bereich ausleuchten

D Vergrößerung des Schichtblocks

E Wahl eines schichtselektiven Anregungspulses

3


richtig? Um Artefakte aufgrund der

chemischen Verschiebung zwischen

Fett und Wasser zu vermeiden, kann

man

A die T1-Gewichtung durch Verkürzung der Echozeit erhöhen.

B das Field of View verkleinern.

C die Auslesebandbreite erhöhen.

D die Repetitionszeit erhöhen.

E einen Magnetization-Transfer-Puls verwenden.

4


nicht richtig?

A Bei der „opposed-phase“-Bedingung löschen sich die Signale der Wasser- und Fettprotonen ganz

oder teilweise aus.

B Die kürzeste Echozeit, bei der bei 3,0 T eine „opposed-phase“-Bedingung auftritt, ist 2,2ms.

C Die kürzeste Echozeit, bei der bei 1,5 T eine „opposed-phase“-Bedingung auftritt, ist 2,2ms.

D Die kürzeste Echozeit, bei der bei 1,5 T eine „in-phase“-Bedingung auftritt, ist 4,4ms.

E Bei der „in-phase“-Bedingung verstärken sich die Signale der Wasser- und Fettprotonen.

5


nicht richtig?

A Falls 2 Schichtblöcke gegeneinander anguliert sind, kann es zu Sättigungsartefakten kommen.

B In der TOF-MR-Angiografie können Sättigungseffekte auftreten, wenn das Gefäß ganz oder

teilweise innerhalb der Schicht verläuft.

C Bei der 2D TOF können Sättigungsartefakte auftreten, wenn die Reihenfolge, in der die Schichten

angeregt bzw. ausgelesen werden, mit der Richtung des Flusses übereinstimmt.

D In der TOF-MR-Angiografie können Sättigungseffekte auftreten, falls TR >> S/vBlut, wobei S dieSchichtdicke und vBlut die Fließgeschwindigkeit des Bluts ist.

E In der TOF-MR-Angiografie können Sättigungseffekte auftreten, falls TR << S/vBlut, wobei S dieSchichtdicke und vBlut die Fließgeschwindigkeit des Bluts ist.

6

Was kann man tun, um Trunkations-

artefakte zu reduzieren?

A die Echozeit verringern

B die Repetitionszeit erhöhen

C die Ortsauflösung verringern

D die Ortsauflösung erhöhen

E Oberflächenspulen einsetzen

CME-Fragen Die folgenden Fragen beziehen sich auf den vorangehenden Beitrag. Bitte schicken Sie uns die ent-

sprechenden Lösungsbuchstaben. Jeweils eine Antwort ist richtig. Die Vergabe von CME-Punkten ist

an die korrekte Beantwortung der Multiple-Choice-Fragen gebunden.

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nicht richtig?

A Suszeptibilitätsartefakte treten bei hohen Magnetfeldern zunehmend auf.

B Um Suszeptibilitätsartefakte zu minimieren, sollte man eine möglichst hohe Auslesebandbreite

verwenden.

C Um Suszeptibilitätsartefakte zu minimieren, sollte man die Echozeit verringern.

D Suszeptibilitätsartefakte bei EPI-Sequenzen können durch den Einsatz von Parallel Imaging

verringert werden.

E Suszeptibilitätsartefakte treten nur an metallischen Fremdkörpern auf.

8


nicht richtig?

A Dephasierungsartefakte können in der TOF-MR-Angiografie in Regionen mit turbulentem Fluss

auftreten.

B Dephasierungsartefakte können auch bei laminarem Fluss zu einer Unterschätzung des Gefäß-

lumens führen.

C Dephasierungsartefakte spielen in der MR-Angiografie vor allem bei Verwendung von Kontrast-

mitteln eine Rolle.

D Zur Reduktion von Dephasierungsartefakten sollte man die Echozeit möglichst klein wählen.

E Zur Reduktion von Dephasierungsartefakten sollte man eine möglichst hohe Bandbreite ver-

wenden.

9


richtig? Verzeichnungsartefakte

treten vor allem bei EPI-Sequenzen

auf, weil diese

A in Phasencodierrichtung eine extrem hohe Bandbreite aufweisen und es daher zur Summierung

von Phasenfehlern kommt.

B in Phasencodierrichtung eine extrem niedrige Bandbreite aufweisen und es daher zur Summie-

rung von Phasenfehlern kommt.

C in Frequenzcodierrichtung eine extrem hohe Bandbreite aufweisen und es daher zur Summierung

von Phasenfehlern kommt.

D in Frequenzcodierrichtung eine extrem niedrige Bandbreite aufweisen und es daher zur Summie-

rung von Phasenfehlern kommt.

E ausschließlich bei hohen Feldstärken verwendet werden können.

10


richtig?

A Stimulated-Echo-Artefakte zeigen sich als durchgängiges Streifenmuster im gesamten MR-Bild.

B Spikes zeigen sich als einzelner heller Punkt im MR-Bild.

C Spikes zeigen sich als durchgängiges Streifenmuster im gesamten MR-Bild.

D Ein Zipper zeigt sich als einzelner heller Punkt im MR-Bild.

E Ein Zipper zeigt sich als durchgängiges Streifenmuster im gesamten MR-Bild.

CME-Fragen MR-Artefakte erkennen und vermeiden

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MR-Artefakte erkennen und vermeiden - Thieme Connect · Einleitung Artefaktempfindlichkeit.Die Magnetresonanztomo-grafie (MRT) weist im Vergleich zu anderen radiologi-schen Verfahren