МРТ: снова об артефактах-1



ua3ndx


С нами с: 2014-07-04
Посты: 214
Кострома

 
     
2019-08-27 on 18:26
(Иронические заметки – по опыту работы в «МРТ-Эксперт» г. Костромы)

Литература: Эверт Блинк "Физика МРТ", М. 2004 год, стр. 59--63

Возвращаясь к прошлой статье, для любителей физики-математики и прочих точных наук. Надеюсь, уже не нужно объяснять, почему МРТ называют компьютерной реконструкцией, или просто удачным фотошопом. Поскольку все изображения там не просто восстанавливаются из сырого материала – почему так часто требуются десятки проходов одной области, для заполнения К-пространства памяти, – но и «отфотожопливаются» уже самой программой-просмотрщиком. Именно поэтому на T1—T2, протонной плотности и программах с жироподавлением, те мелкие детали, которые мы вообще бы не должны видеть (исходя из разрешающей способности и размеров воксела) всегда присутствуют, но имеют немного разные размеры. И дело здесь не только в появлении эффекта «частичного объёма» с искажением реальных размеров, когда край органа с высоким сигналом попадает в срез, о чём писал Эверт Блинк в своей книге «Физика МРТ» (и о чём вообще мало кто задумывается).

Но ещё и в том, что в разных программах идут разные алгоритмы обработки – как говорится, уже на уровне тех самых пикселей/вокселей. Именно поэтому официально рекомендуют измерять образования и структуры на T1-ВИ, где, как правило, меньше яркость и соответственно искажения, хотя бы с точки зрения субъективности самого оператора. Но даже если бы все МРТ-шники это знали и придерживались этого правила, вряд ли бы результирующие искажения от этого стали меньше: как известно, если театр начинается с вешалки, то фотошоп в МРТ начинается ещё раньше. Несложно предположить, что в аппаратах разных фирм, априори конкурирующих друг с другом, применяются разные алгоритмы обработки конечных изображений, поэтому получить идентичные картинки на 2--3х разных сканерах практически невозможно – даже учитывая возможную субъективность и операторозависимость метода. Именно поэтому многие пациенты годами ходят из одного центра в другой, в поисках истины в последней инстанции, что тоже давно ни для кого не секрет. Причём зачастую заканчивают они своё дообследование не там, где мощнее МРТ-аппарат, а где опытнее и умнее врач, и соответственно, больше вероятность получить более-менее верное заключение.

Далее – о физике МРТ, из той же книги голландского учёного: есть такой параметр, как зазор между срезами (SG) - стр. 58.

Цитата : «SG параметр описывает количество пространства (в % от толщины среза) между срезами. В идеале РЧ импульс, который создает срез, должен иметь совершенный профиль среза... Совершенный профиль среза гарантирует действительно прилегающие срезы без пространства между ними. В реальности существует огромный промежуток между срезами. Чтобы минимизировать этот зазор, профили срезов сдвигаются ближе друг к другу, что возможно, но при этом создаются накладывающиеся области... При наложении срезов появляется эффект, известный как «перекрестная наводка». Область наложения содержит сигнал от обоих срезов. Этот сигнал также виден на результирующих реконструкциях...» То есть заметьте, между прочим, что сам автор называет готовые картинки не сканами, не изображениями, а именно реконструкциями – хорошо хоть, что не 3D-мультиками, или диафильмами! И хотя уже понятно, что отражают они существующую реальность весьма условно, но этот термин «реконструкция» обязательно примем к сведению и будем использовать-))

И далее: «Увеличение SG приводит к следующему: уменьшение «перекрестной наводки, увеличение области охвата». А что даёт увеличение области охвата, вместе со снижением чёткости и квадратичным увеличением уровня шума – это мы уже разбирали в прошлой статье.
Существуют и другие методы сканирования без зазора между срезами. Один способ состоит в сканировании в "режиме чередования", который сначала производит сбор данных, например, срезов 1,3,5,7, а после – срезов 2,4,6,8. В режиме чередования автоматически установлен 100 % зазор, который целиком устраняет перекрестную наводку. Недостаток режима чередования – изображения могут показывать различия в интенсивности сигнала...».
Как-то всё хитро взаимосвязано в этой капризной компьютерной диагностике, не правда ли? Но уже понятно, какую бы откровенную лажу мы получили в итоге на всех сканах, без окончательного и неизбежного в таких случаях фотошопа.

Снова о физике МРТ - стр.59--60: есть такой параметр, как кодирование фазы (PE) в направлении I.

Цитата: «Хотя кодирование фазы является превосходным способом кодирования спинов для выяснения места происхождения сигнала, оно также вызывает некоторые серьезные проблемы... Одна из проблем – возникновение эффекта, известного как «циклический возврат фазы». Циклический возврат фазы происходит, когда FOV меньше объекта исследования.
Соответственно, есть и кодирование фазы (PE) в направлении II.
Цитата: «Другой очень важной особенностью кодирования фазы является то, что оно контролирует направление вывода на экран артефактов движения. Артефакты движения связаны с фазой. Артефакт движения возникает при движении спина в промежутке времени между возбуждением и осуществлением приема сигнала (см. также раздел об артефактах)... Артефакт движения есть ничто иное, как неправильное отображение сигнала». То есть: условности в МРТ с этим отображением продолжаются и далее, переходя в область откровенной компьютерной реконструкции и математической абстракции, но почему-то никто не хочет называть это открытым текстом.

Собственно, я для чего всё это пишу?

Далее в этой прекрасной книге Эверта Блинка идут и другие, более сложные выкладки, для явно математически-одарённых людей: теорема Найквиста; ширина полосы пропускания приемника, частота дискретизации, период дискретизации и тому подобное. А также разбираются те неминуемые артефакты, которые бывают совершенно непредсказуемы в том числе из-за этих неучтённых теоретических нестыковок. Но проблема даже не в том, что артефактов на МРТ едва ли не больше – а там их перечислено около 10-ти – чем в стандартном рентгене. А в том, что вы вряд ли найдёте специалиста по МРТ, который бы детально разбирался в этих эффектах и смог сам уверенно отличить артефакт от реальной картинки (то есть, простите, реконструкции). Я не говорю о том, чтобы кто-то смог прочитать посреди ночи эту самую теорему, или написать формулу соотношения сигнал/шум... Однако же не зря сам автор книги делает важное замечание: «Можно быть сентиментальным по поводу качества МР изображения, или восхищаться превосходным контрастным разрешением, которое МР изображение может достичь, но факт в том, что любое МР изображение пронизано артефактами. Важно уметь распознавать эти артефакты и понимать причины их возникновения. Понимание артефактов позволяет читать МР изображение». Вот так, не больше и не меньше!

И далее - стр. 68: "Важное предостережение: не примите артефакт за патологию. Было замечено, что артефакт движения, вызванный кровеносным сосудом, диагностировался как опухоль. Поэтому если возникает даже малая тень сомнения, повторите сканирование либо другим методом, либо с другими параметрами..."

И это ещё не самое интересное, поскольку для любой мифологии должны быть свои серьёзные обоснования! Напомню ещё раз, что не так давно в официальных источниках (Remedium – 04.07.2016г) прошла информация, что данные всех функциональных МРТ (фМРТ) за последние 30 лет могут быть признаны недостоверными, поскольку в их программном обеспечении обнаружены критические ошибки, способные исказить конечные показания до 15-ти раз. Как можно было не заметить подобные ошибки в течение 30 лет – мне совершенно непонятно: либо никто всерьёз не пересчитывал свои протоколы; либо на них не смотрели даже лечащие врачи? Либо об этих ошибках знали сами же разработчики, но решили не поднимать шум без крайней необходимости – пока ситуация совсем не вышла из-под контроля. Причём кто может дать гарантию после этого, что те же самые разработчики программного обеспечения для томографов не скрывают какие-то другие ошибки, в более распространенном софте (для рутинных исследований), которые выплывут на поверхность ещё через 10 лет?

Например, при очередном – котором уже по счёту? – пересмотре критериев того же рассеянного склероза, или ДДЗ позвоночника, или какого-нибудь импичмент-синдрома, когда скрывать их станет уже невозможно. Но неизбежный вопрос: а что делать дальше? Ведь никакой ответственности, материальной или юридической, за те 30 лет никто нести не собирается, ибо, как вы уже помните: «Данное заключение... должно быть правильно интерпретировано лечащим врачом». А врачи МРТ-шники здесь совсем ни при чём, правда? То есть тот факт, что эти 30 лет, практически с момента возникновения, фМРТ занималась узаконенной мифологией – ибо разброс в измерениях на полтора порядка даже ошибкой не назовёшь! – никого уже, как бы, не смущает. Собственно, а почему это должно кого-то смущать, после всего вышеописанного в начале статьи?

Продолжение следует....

А. Копёнкин, врач-маммолог-рентгенолог, заведующий рентгенслужбой Окружного военно-клинического госпиталя (г. Кострома) – филиал №3 ФГКУ «422 ВГ» Минобороны России
Yandex
Спонсор


В начало

Быстрая навигация по форуму

Выберите форум:


Заблокировать тему Перенести тему Удалить тему