Τεχνικό σφάλμα αναδίπλωσης – Wrap-around artifact

Τεχνικό σφάλμα αναδίπλωσης – Wrap-around artifact

Το τεχνικό σφάλμα αναδίπλωσης (wrap-around ή aliasing ή fold over artifact) είναι ένα πολύ συχνό φαινόμενο κατά την εκτέλεση εξετάσεων με μαγνητικό συντονισμό. Το φυσικό υπόβαθρο του συγκεκριμένου τεχνικού σφάλματος έγκειται στην έλλειψη επαρκούς ρυθμού δειγματοληψίας (σύμφωνα με το θεώρημα Nyquist, ο ρυθμός δειγματοληψίας θα πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσιος από τη μέγιστη συχνότητα του σήματος). Πρακτικά, η αναδίπλωση συμβαίνει όταν το μέγεθος του πεδίου θέασης (Field of View – FOV) που έχει χρησιμοποιηθεί είναι μικρότερο από τις διαστάσεις του ανατομικού θέματος. Το φαινόμενο αυτό συμβαίνει στον άξονα κωδικοποίησης φάσης, ενώ δεν εμφανίζεται στον άξονα της συχνότητας λόγω χρήσης υπερδειγματοληψίας, η οποία δεν κοστίζει χρονικά. Το τεχνικό σφάλμα αναδίπλωσης είναι εύκολα αναγνωρίσιμο σε μία εικόνα, καθώς τα τμήματα που βρίσκονται εκτός του πεδίου θέασης εμφανίζονται στα αντίθετα άκρα της εικόνας και επιπροβάλλονται στην επιθυμητή προς απεικόνιση ανατομική περιοχή. Αντιμετώπιση
  • Ο πιο απλός τρόπος διόρθωσης του συγκεκριμένου τεχνικού σφάλματος είναι η αύξηση του FOV στον άξονα κωδικοποίησης φάσης προκειμένου να συμπεριλαμβάνεται ολόκληρη η εξεταζόμενη περιοχή εντός του FOV (εικόνα κάτω δεξιά). Όμως, με την αύξηση του FOV, η ΧΔΙ της εικόνας θα υποβαθμιστεί (το pixel size θα μεγαλώσει). Για αυτό το λόγο θα πρέπει να αυξήσουμε τον αριθμό των βημάτων κωδικοποίησης φάσης (την μήτρα/matrix στην κατεύθυνση της φάσης). Το τεχνικό σφάλμα αναδίπλωσης δε θα εμφανιστεί αλλά αυτό θα έχει κάποιο κόστος στον χρόνο σάρωσης.
  • Μια άλλη τακτική που μπορεί να εφαρμοστεί είναι η εναλλαγή του άξονα κωδικοποίησης φάσης με τον άξονα κωδικοποίησης συχνότητας, έτσι ώστε η μικρότερη διάσταση του ανατομικού θέματος να περιλαμβάνεται στον άξονα κωδικοποίησης φάσης. Κάποιες φορές όμως αν το FOV είναι αρκετά μικρό, η ανατομική περιοχή πάλι θα εκτείνεται εκτός του πεδίου απεικόνισης, οπότε θα εμφανιστεί ξανά αναδίπλωση στην εικόνα. Επίσης, η εναλλαγή του άξονα κωδικοποίησης φάσης-συχνότητας μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση άλλων ανεπιθύμητων τεχνικών σφαλμάτων, γεγονός που καθιστά αυτήν την τεχνική όχι και τόσο ευρέως χρησιμοποιούμενη.
  • Οι ευρύτερα χρησιμοποιούμενες τεχνικές επίλυσης του συγκεκριμένου τεχνικού σφάλματος είναι οι τεχνικές phase oversampling, no phase wrap και fold-over suppression, οι οποίες έχουν μεγάλη αποτελεσματικότητα στην αντιμετώπιση της αναδίπλωσης (μεσαία εικόνα κάτω), χωρίς να επηρεάζουν την ΧΔΙ και το απεικονιζόμενο FOV.
Τεχνικό σφάλμα αναδίπλωσης (εικόνα αριστερά), λόγω χρήσης μικρού FOV. Το τεχνικό σφάλμα μπορεί να επιλυθεί είτε με χρήση τεχνικής oversampling (εικόνα στη μέση) είτε με χρήση μεγαλύτερου FOV (εικόνα δεξιά).

Σημείωση: Πλέον υπάρχουν διαθέσιμες οι τεχνικές Reduced FOV TSE και Reduced FOV DWI, οι οποίες παρότι χρησιμοποιούν μικρό πεδίο απεικόνισης δεν εμφανίζουν φαινόμενα αναδίπλωσης στην τελική εικόνα, λόγω της χρήσης ειδικής τεχνολογίας παράλληλης, πολλαπλής εκπομπής 2D δυναμικών παλμών που διεγείρουν μόνο τους ιστούς που περιλαμβάνονται εντός του FOV. (εικόνα δεξιά)

3D Reduced FOV TSE σε απεικόνιση έσω ακουστικών πόρων

Reduced FOV DWI προστάτη