Health Professionals Magazine
ISSN 2282-3425 (Print)
ISSN 2282-6157 (Online)
| Volume: 1 - Fascicolo: 3 - 4 - Anno 2013 |
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Un algoritmo per la correzione ortogonale degli artefatti da codifica di fase in Risonanza Magnetica
An algorithm for orthogonal correction of phase-encoding derived artifacts in Magnetic Resonance
di Andrea Dell’Orso, Claudio De Felice Introduzione
In Risonanza Magnetica (MR) gli artefatti da codifica di fase sono molto comuni e spesso disturbano l’interpretazione dell’immagine.
Il Tecnico Sanitario di Radiologia Medica, per tentare di ridurre questo genere di artefatti, usa tutti i sistemi che l’attuale tecnologia offre anche se, talvolta, possono presentare vari aspetti negativi.
Obiettivo e finalità
L’algoritmo proposto si prefigge lo scopo di ottenere, tramite un’opportuna post-elaborazione, un’immagine priva di artefatti da codifica di fase.
Materiali e Metodi
Il metodo si basa su un confronto ortogonale fra due immagini acquisite con gli stessi identici parametri (sezione anatomica, pesatura) ma con codifica di fase diversa.
Gli artefatti si dispongono in modo casuale lungo la direzione della codifica di fase, quindi sono l’unica diversità fra le due immagini. L’algoritmo riconosce questa diversità e ricostruisce una terza immagine in cui riporta le porzioni non coperte da artefatto, prendendole in seguito ad un’apposita procedura dall’una o dall’altra immagine acquisita.
Per non aumentare il tempo totale di esame rispetto alle attuali procedure, si sfrutta il numero di eccitazioni (o simili) acquisendo la sequenza desiderata un numero pari di volte in modo che le immagini siano metà in una direzione di codifica di fase e metà nell’altra.
Al termine del procedimento si esegue una media delle immagini risultanti al fine di migliorare il rapporto segnale-rumore.
L’algoritmo è stato testato su 547 coppie di immagini con artefatti ottenute dallo studio di differenti parti anatomiche, sequenze e macchine (da 0.22T a 3 T).
In tutte le acquisizioni erano stati impostati gli accorgimenti specifici per ridurre gli artefatti secondo le raccomandazioni dalle case produttrici.
Risultati
La completa eliminazione degli artefatti è stata ottenuta in 91.4% (500/547) dei casi esaminati con una riduzione incompleta in 8.6% (47/547).
Conclusioni
L’elaborazione delle immagini con l’algoritmo proposto ha ridotto significativamente l’incertezza diagnostica derivante dalla presenza di artefatti da codifica di fase, senza aumentare il tempo di esame. Il metodo risulta potenzialmente applicabile per vari tipi di sequenze e sulle macchine attualmente disponibili in commercio.
Abstract
An algorithm for orthogonal correction of phase-encoding derived artifacts in Magnetic Resonance
Introduction
Phase encoding artifacts are very common in Magnetic Resonance Imaging (MRI), often disturbing interpretation of the image. Radiology technicians, aiming at reducing this kind of artifacts, use all the systems provided by the current technology despite potential negative features.
Object
The proposed algorithm aims at eliminating phase encoding derived artifacts from MRI image through a suitable post-processing.
Materials and methods
The proposed orthogonal algorithm compares two images of the same anatomical region acquired with identical parameter but different (vertical vs. horizontal) phase encoding directions.
The key concept is that artifacts are randomly distributed, whereas the spatial distribution of body anatomy is not. The algorithm finds out this diversity and fully reconstructs a third image showing the portions not covered by artifacts, as a result of a special procedure from one of the two scanned images. In order to avoid prolongation of exam time, the Number of Signal Averages (NSA), (or similar parameters) can be exploited by making an even number of acquisition, with half of them being distributed along one phase encoding direction and the remainder half being distributed along the opposite one. Then the procedure performs an average of the resulting images in order to improve the signal-noise ratio.
The algorithm was applied to n=547 pairs of artifact-positive images obtained from different body anatomical sites, and different sequences with different machines (0.22 to 3 T).
Specific measures were applied to all acquisitions in order to reduce artifacts as recommended by manufacturers.
Results
A complete elimination of the artifacts was obtained in 91.4% (500/547) of the cases, with incomplete reduction in 8.6 % (47/547).
Conclusion
The introduction of the algorithm led to a significant reduction in the diagnostic uncertainty, resulting from phase encoding artifacts, without prolonging the examination time. The method was found to be potentially applicable to various kinds of sequences, and commercially available machines.
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