2) качество изображения (+)
3) контрастность изображения
4) пространственное разрешение
Отношение сигнал/шум (SNR, signal-to-noise ratio) — количественный показатель, отражающий, насколько полезный МР-сигнал превышает уровень случайных шумов. Обычно его рассчитывают как отношение средней интенсивности сигнала в выбранной области к стандартному отклонению шума, измеренному в зоне, не содержащей анатомических структур. Чем выше SNR, тем менее выражена зернистость изображения и тем надёжнее визуализируются ткани, мелкие структуры и патологические изменения; поэтому этот параметр характеризует качество МР-изображения.
Физической основой SNR является соотношение между сигналом от прецессирующих ядер водорода и случайными электромагнитными и электронными флуктуациями аппаратуры. На SNR влияют напряжённость магнитного поля, характеристики радиочастотной катушки, объём воксела, толщина среза, число накоплений, полоса приёма и применение ускоряющих методов. Увеличение сигнала за счёт большего воксела или числа усреднений повышает SNR, но может снижать пространственное разрешение или увеличивать время исследования.
SNR не следует отождествлять с контрастностью или пространственным разрешением. Контрастность определяется различием сигналов между тканями, а для оценки видимости патологического очага часто используют отношение контраст/шум (CNR). Пространственное разрешение преимущественно задаётся размерами воксела и матрицей изображения, однако его практическая реализация ограничивается доступным уровнем SNR.
| Фактор | Изменение | Влияние на SNR | Практическое следствие |
|---|---|---|---|
| Толщина среза | Увеличение толщины | Повышение SNR за счёт большего объёма воксела | Ухудшение разрешения в направлении среза и рост частичного объёмного эффекта |
| Размер воксела | Увеличение объёма воксела | Повышение SNR | Лучше переносимость шума, но ниже детализация мелких структур |
| Число накоплений (NEX/NSA) | Увеличение числа повторных измерений | Рост SNR приблизительно пропорционален квадратному корню из NEX | Повышение качества за счёт увеличения времени сканирования |
| Напряжённость магнитного поля | Переход на более высокое поле | Обычно повышение доступного SNR | Возможность тонкосрезовой визуализации, но увеличение неоднородностей и артефактов |
| Радиочастотная катушка | Применение локальной многоканальной катушки | Повышение локального SNR | Улучшение качества и возможность параллельного сбора данных |
| Полоса приёма | Расширение полосы пропускания | Снижение SNR из-за увеличения шумовой составляющей | Уменьшение химического сдвига, но ухудшение чувствительности |
| Параллельная визуализация | Увеличение коэффициента ускорения | Снижение SNR, обычно с дополнительной пространственной неоднородностью | Сокращение времени исследования ценой потенциального ухудшения качества |
Высокое SNR особенно важно при выполнении высокоразрешающих последовательностей, где уменьшение размера воксела неизбежно снижает интенсивность сигнала. Оценивать качество изображения следует с учётом не только SNR, но и CNR, артефактов, однородности поля и диагностической задачи. Оптимальный протокол МРТ представляет собой компромисс между SNR, контрастом, пространственным разрешением и длительностью исследования. Универсального порогового значения SNR для всех анатомических областей и последовательностей не существует.