打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
【科研进展】零回波时间磁共振血管造影 zTE MRA技术



在磁共振头部血管造影中,惯常使用TOF流入增强效应进行动脉成像,借助反复激励下静止组织与流动组织的饱和效应差异凸显动脉血管。为了实现更彻底的静止背景组织抑制,TOF技术需采用最短的TR与TE时间。为了平衡流入血液的饱和效应与抑制静脉血的信号,临床中一致采用多层块重叠采集进行大范围覆盖扫描。这些限制导致系统往往以最大的梯度切换率,最大的梯度强度进行长时间扫描。然而当血管走形迂曲或受湍流影响等导致动脉血于层块内长时间停留,反复激励致使血液信号降低,无法产生足够的与静止组织的对比。零回波时间血管造影,结合动脉自旋标记与零回波采集技术,可彻底解决传统TOF血管造影的问题。






动脉自旋标记



动脉自旋标记血管造影是近几年研究不断加深并日趋临床化的血管造影技术,通过标记与非标记动脉血的减影实现血管造影[1]。与基于饱和效应以及流入增强的TOF技术相比,ASL可以选择性地对动脉成像,消除静脉污染。基于影的血管造影技术可将组织信号彻底减去,实现更彻底的背景抑制效果。而由于血液的标记与成像在不同的区域完成,MRA中血液的信号并不会受到迂曲走形与湍流等的影响。这些均是基于ASL的血管造影技术的独特的优势。




标记方式


动脉自旋标记可分为脉冲式标记,连续式标记以及准连续标记三类[2]。zTE-MRA采用连续式标记,可即时翻转流入成像区域的血液。与脉冲式的层块翻转相比,消除同时翻转分时流入导致的标记效率折损。一般情况下,连续式标记或准连续式标记的信噪比较脉冲式高一倍。此外,由于连续式标记中标记层面与成像区域临近,射频场和梯度场在标记区域的均匀性与准确性均有更高的保证,避免了层块翻转中远离磁场中心区域的无效翻转。与灌注测量所采用的准连续式标记相比,连续式标记的绝热翻转有效范围更宽,降低了标记对磁场均匀度与流速的敏感性。由于连续式标记依托恒定的梯度与射频实现流入动脉血的选择性翻转,消除了准连续中梯度频繁切换带来的噪音问题,从根本上保证了血管造影的静音准备。

连续式标记较其他标记方法可对动脉血进行更鲁棒更高效的翻转,然而由于需要射频脉冲长时间不间断施加,这一标记方式对射频放大器的性能提出了较高的要求。在常规临床应用中,射频的长度一般在1E0~1 ms量级;在连续式标记中,射频往往需要连续开启长达1~3 s,这要求射频放大器在长时间开启下具有更高的稳定性与准确性。


采集方式


磁共振成像包含了射频激发,空间编码与采样这样三部分。在传统的成像技术中,如梯度回波,自旋回波,平面回波等,射频激发与采样之间往往存在1~10 ms的空隙用于空间编码。对于静止组织,激发与采样时组织所处位置相同,没有移位引起的相位散向与伪影。对于流动物体,为了消除位移的影响,往往需要在多方向上施加快速切换的流动补偿梯度以纠正额外累积的相位错误,然而这些补偿措施一般只能在恒定流速流体上取得不错的效果。




零回波时间采集以为快不破的方式解决了流体相位散向的问题。零回波时间结合放射状与螺旋K空间填充,不依托射频激发与采样间的编码梯度,使激发与采样无间隙完成,消除了传统成像方法中发生于回波时间段的相位散相。一般颅内零回波技术不仅适用于流体成像,在存在强磁敏感干扰的区域,如患者进行过动脉支架手术,零回波技术依旧可以显影[3]。强磁敏感干扰区域由于体素内不同位置的相位累积产生巨大差异而导致该区域累积信号为零无法显影。相位作为磁场对于时间的累积量,在累积时间接近零时磁敏感引起的散相接近零,故而零回波时间并不会受到磁敏感的影响。简单地说,zTE使用极致的速度突破传统的视界,如定格动画般捕捉转瞬即逝的影像。




zTE-MRA & Beyond


零回波时间血管造影使用连续式自旋标记,标注的血液量正比于标记时间。通过控制标记时间即可实现动态血管造影的效果[4]。基于自旋标记的动态血管造影不依托造影剂的团注通过,采集时间窗亦不受限于此,通过调整标记时间可实现任意时间分辨率的动态MRA成像。由于动态MRA能提供血流动力学相关的信息,在动静脉瘘等脑血管疾病的研究中具有重要价值。结合选择性动脉自旋标记技术,零回波时间血管造影能够实现单一血管的显影,同时结合可变时长的标记,最终达到类DSA的效果[5]。



参考文献

[1] Ruth P. Lim, et al. Non-contrast Magnetic Resonance Angiography Concepts and Clinical Applications. RCNA 2015

[2] David C. Alsop, et al. Recommended Implementation of Arterial Spin-Labeled Perfusion MRI for Clinical Applications: A Concensus of the ISMRM Perfusion Study Group and the European Consortium for ASL in Dementia. MRM 2014

[3] R. Irie, et al. Assessing Blood Flow in an Intracranial Stent: A Feasibility Study of MRA Using a Silent Scan after Stenting Assisted Coil Embolization for Anterior Circulation Aneurysms. AJNR 2015

[4] Huimin Wu, et al. Non-contrast Dynamic 3D Intracranial MRA Using Pseudo-Continuous Arterial Spin Labeling and Accelerated 3D Radial Acquisition. JMRI 2014

[5] Philip M. Robson, et al. Time-Resolved Vessel-Selective Digital Subtraction MRA of the Cerebral Vasculature with Arterial Spin Labeling. Radiology 2010



(作者:曲建勋,范阳,吴冰,林建源,解立志,周振宇



本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
TOF MRA--时间飞跃法血管成像解决方案——基本原理篇
【笔记】MR流体成像技术
【科研进展】零回波成像原理及研究进展
改变翻转角度如何改善 TOF MR 血管造影?
真题丨2019年MRI技师上岗证真题及答案
【基础理论】造影剂增强磁共振血管成像
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服