第09章
磁共振图像的基本术语

对于诊断性成像来说，图像中所展示的内容应该尽可能客观地反映原始信物体的本质特征。但是，正如之前所看到的，磁共振成像仪的硬件和软件以及外界其他的因素都会影响图像内容（参见09-01），所以，图像内容不可能绝对客观

图09-01
较为客观的物体“镜像”会因扫把的干扰而变得面目全非。

09-01 体素和像素

采用核医学、X-射线CT、血管造影、或者磁共振这些计算机成像技术所得图像的基本单元称之为像素，同理，容积成像的基本单元被称之为体素，具体解释参见图09-02。

图09-02
体素和像素。
实现整个人体成像的步骤是：首先用数学方法将整个人体分成若干个体积单元、然后在每个体积单元内进行信号累加，从而得到一系列呈现不同灰度的体素。利用体素的灰度值可以构建由像素组成的图像。

理论上，体素尺寸可以像一个细胞那样小。但是，实际上体素尺寸却不可能无限小，因为有很多限制因素，最主要限制因素是计算机容量和单个体素所能被检测的信号。因此，形成物体一个片层的256×256×1体素阵列可以转换成一副像素阵列为256×256的图像。这种256×256像素阵列称之为图像矩阵。

图像矩阵取决于x-和y-方向上的像素数量。x-方向上梯度的陡峭程度和y-方向梯度的相位编码步级数决定图像矩阵。像素数量和图像矩阵确定了，视野也就确定了，参见图09-03。

图09-03
图像矩阵和视野。
此图中的图像矩阵为6×6，形成有36个像素的网格。通常在磁共振成像中，视野矩阵至少为256×256。一般，对整个人体成像的像素和体素要比只对头部成像的大一些。

如果视野包含整个头部、边长为25.6cm，图像矩阵为256×256矩阵，那么一个像素尺寸就为1mm。如果视野边长为12.8cm、图像矩阵还是256*256，那么一个像素尺寸就为0.5mm，也即空间分辨率为0.5mm。

和其他数字成像技术一样，磁共振成像技术中体素和像素尺寸也会影响空间分辨率和对比度。

体素内所有的解剖学结构都会影响最终图像的信号强度。如果体素较大，体素内就有很多不同的结构和组织。在最终的像素中，这些结构就无法被区分。如果体素较小，单个像素内所包含的结构就很少，因此，空间分辨率和对比度都要好一些。

数据采集和重建技术决定不同的体素形状。

各向同性重建技术使用立方体，各向异性重建技术使用的体素三边长度不一样，其中一边大于另外两边。在图像平板中，这两种形状的体素看起来可能相同，但是，图像内容和所计算的灰度却不同，参见图09-04。

图09-04
各向同性体素与各向异性体素的片层厚度不同（a），因此它们的信号强度也不同（b）。

不同结构的信号累加在一起会导致图像模糊，这就是部分体积效应。像素越小，部分容积效应就能更好地被抑制，参见图09-05。

但是，体素越大，信号会越好，信噪比也会越好。一般，最终体素或者像素的尺寸由信噪比决定。视野、片层厚度和成像时间相同时，图像矩阵从128×128增加到256×256，信噪比会降低为原来的四分之一。因此，必须有足够高的信噪比以增加分辨率。

图09-05
空间分辨率和部分容积效应：矩阵为（a）256×256（b）128×128（c）64×64（d）32×32。像素尺寸越大，部分容积效应越明显，无法显示解剖学细微结构。