Градиентное эхо
Градиентное эхо — это магнитно-резонансной томографии (МРТ) последовательность , которая имеет широкий спектр применений: от магнитно-резонансной ангиографии до перфузионной МРТ и диффузионной МРТ . Быстрое получение изображений позволяет применять его к 2D и 3D МРТ. Градиентное эхо использует магнитные градиенты для генерации сигнала вместо использования радиочастотного импульса на 180 градусов, как спиновое эхо ; что приводит к сокращению времени получения изображения. [1]
Механизм
[ редактировать ]В отличие от последовательности спинового эха, последовательность градиентного эха не использует радиочастотный импульс на 180 градусов, чтобы сделать спины частиц когерентными. Вместо этого градиентное эхо использует магнитные градиенты для управления спинами, позволяя спинам дефазироваться и рефазироваться, когда это необходимо. После импульса возбуждения (обычно менее 90 градусов) спины через определенный период времени дефазируются (из-за затухания свободной индукции ), а также за счет применения обратного магнитного градиента для распада спинов. [2] Сигнал не генерируется, поскольку спины не когерентны. Когда спины перефазируются посредством магнитного градиента, они становятся когерентными, и, таким образом, генерируется сигнал (или «эхо») для формирования изображений. В отличие от спинового эха, градиентному эху не нужно ждать полного затухания поперечной намагниченности, прежде чем инициировать следующую последовательность, поэтому для него требуется очень короткое время повторения (TR) и, следовательно, для получения изображений за короткое время. [2]
После формирования эха из-за короткого TR остается некоторая поперечная намагниченность. [2] Манипулирование градиентами в это время приведет к созданию изображений с разной контрастностью. На этом этапе существует три основных метода управления контрастом, а именно стационарная свободная прецессия (SSFP), которая не разрушает оставшуюся поперечную намагниченность, но пытается восстановить ее в последующих радиочастотных импульсах (таким образом создавая Т2-взвешенные изображения); последовательность с градиентом спойлера, которая усредняет поперечную намагниченность в последующих радиочастотных импульсах путем вращения остаточной поперечной намагниченности в продольной плоскости и продольной намагниченности в поперечных плоскостях (таким образом создавая смешанные T1 и T2-взвешенные изображения), и радиочастотный спойлер, который изменяет фазы радиочастотного импульса для устранения поперечной намагниченности и получения чистого Т1-взвешенного изображения. [1] [2]
Градиентное эхо использует угол поворота менее 90 градусов, поэтому продольная намагниченность не устраняется при перевороте спинов. Чем больше угол переворота, тем выше вес ткани на Т1, поскольку большая продольная намагниченность наиболее восстанавливается, создавая разницу в сигналах между тканями. [2]
Стационарная свободная прецессия
[ редактировать ]Стационарная визуализация свободной прецессии (SSFP) или сбалансированная SSFP — это метод МРТ, который использует короткое время повторения (TR) и низкие углы поворота (около 10 градусов) для достижения устойчивого состояния продольной намагниченности, поскольку намагниченность не затухает полностью и не достигает полной Т1 релаксация. [1] В то время как испорченные последовательности градиентного эха относятся только к устойчивому состоянию продольной намагниченности, последовательности градиентного эхо SSFP включают поперечные когерентности (намагниченности) от перекрывающихся спиновых эхо многих порядков и стимулированных эхо. Обычно это достигается путем перефокусировки градиента фазового кодирования в каждом интервале повторения, чтобы поддерживать постоянным фазовый интеграл (или момент градиента). Полностью сбалансированные последовательности МРТ SSFP достигают нулевой фазы за счет перефокусировки всех градиентов изображения.
MP-RAGE (быстрый сбор данных с подготовкой к намагничиванию и градиентным эхо) [3] улучшает изображение поражений коры головного мозга при рассеянном склерозе. [4]
порча
[ редактировать ]В конце считывания остаточное поперечное намагничивание может быть прекращено (путем применения подходящих градиентов и возбуждения импульсами с радиочастотой переменной фазы) или сохранено.
В первом случае имеется испорченная последовательность, такая как последовательность быстрой МРТ под низким углом (FLASH MRI), тогда как во втором случае имеются последовательности стационарной визуализации свободной прецессии (SSFP).
Синфазно и противофазно
[ редактировать ]Синфазные (IP) и противофазные (OOP) последовательности соответствуют парным последовательностям градиентного эха, использующим одно и то же время повторения (TR), но с двумя разными временами эха (TE). [5] Это позволяет обнаружить даже микроскопические количества жира, сигнал которого при ООП падает по сравнению с IP. Среди опухолей почки, не обнаруживающих макроскопического жира, такое падение сигнала наблюдается в 80% случаев светлоклеточного типа почечно-клеточной карциномы, а также при ангиомиолипоме с минимальным содержанием жира . [6]
Эффективный Т 2 ( Т 2 * или «Т2-звезда»)
[ редактировать ]T 2 *-взвешенное изображение может быть создано как перефокусированная после возбуждения последовательность градиентного эхо-сигнала с небольшим углом поворота. Последовательность GRE T 2 *WI требует высокой однородности магнитного поля. [7]
Коммерческие названия последовательностей градиентного эхо
[ редактировать ]| Академическая классификация | Испорченное градиентное эхо | Стационарная свободная прецессия (SSFP) | Сбалансированная стационарная свободная прецессия (bSSFP) | ||
| Обычный тип | Тип турбо ( Подготовка к намагничиванию , с чрезвычайно низкого ракурса выстрел , короткий ТР ) | FID -подобный | Эхо -подобное | ||
| Сименс | ВСПЫШКА Быстрая съемка низким углом под съемки использованием с | ТурбоФЛЕШ Турбо ФЛЕШ | ФИСП Быстрое достижение результатов с помощью устойчивой - P рецессии | PSIF Перевернутый ФИСП | TrueFISP Настоящий ФИСП |
| GE | СПГР маслом Смазанная большая задница | ФастСПГР Быстрый СПГР | ТРАВА градиентного Получение воспоминания с устойчивых состояний использованием | ССФП Устойчивое государство Свободная рецессия | ФИЕСТА Быстрая визуализация использованием стационарного сбора данных с |
| Филипс | Т 1 ФФЭ T 1 взвешенное быстрое поля эхо - | ТФЭ Field Echo Turbo | ФФЭ Быстрое поле E cho | Т 2 -ФФЭ T 2 -взвешенное быстрое поля эхо | б-ФФЭ Сбалансированное быстрое поле E cho |
VIBE (объемное интерполированное исследование на задержке дыхания) представляет собой последовательность МРТ, которая создает Т1-взвешенные градиентные эхо-изображения в трехмерном (3D) измерении. Помимо более низкой интенсивности сигнала жидкости, чем у типичного Т1-взвешенного изображения, внешний вид изображений VIBE аналогичен типичному Т1-взвешенному изображению. Поскольку время получения изображения составляет всего 30 секунд, что подходит для задержки дыхания, оно используется при визуализации молочной железы и брюшной полости для получения изображений с высоким разрешением, сводящих к минимуму артефакты дыхательных движений. Изображения VIBE имеют низкую контрастность мягких тканей и хрящей, но высокую контрастность между костной корой и костным мозгом. Костные поражения, такие как мозоль и фиброзная ткань, также можно легко отличить от окружающей кортикальной кости из-за высокого контраста между костными поражениями и костным кортикальным слоем. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Харгривз, BA (декабрь 2012 г.). «Быстрая визуализация градиентного эха» . Журнал магнитно-резонансной томографии . 36 (6): 1300–1313. дои : 10.1002/jmri.23742 . ПМЦ 3502662 . ПМИД 23097185 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Ким, Джейн Дж.; Мукерджи, Пратик (2013). Статические анатомические методы . Эльзевир. стр. 3–22. дои : 10.1016/b978-1-4160-5009-4.50009-1 . ISBN 978-1-4160-5009-4 .
- ^ Нельсон Ф., Пунавалла А., Хоу П., Волински Дж.С., Нараяна П.А. (ноябрь 2008 г.). «3D MPRAGE улучшает классификацию корковых поражений при рассеянном склерозе» . Рассеянный склероз . 14 (9): 1214–1219. дои : 10.1177/1352458508094644 . ПМЦ 2650249 . ПМИД 18952832 .
- ^ Брант-Завадски М., Гиллан Г.Д., Нитц В.Р. (март 1992 г.). «MP RAGE: трехмерная, Т1-взвешенная последовательность градиентного эха - первоначальный опыт в мозге». Радиология . 182 (3): 769–775. дои : 10.1148/radiology.182.3.1535892 . ПМИД 1535892 . [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Татко В., Ди Муцио Б. «Синфазные и противофазные последовательности» . Радиопедия . Проверено 24 октября 2017 г.
- ^ Рейнхард Р., ван дер Зон-Конейн М., Смитуис Р. «Почки — твердые массы» . Помощник радиолога . Проверено 27 октября 2017 г.
- ^ Чавхан ГБ, Бабин П.С., Томас Б., Шрофф М.М., Хааке Э.М. (2009). «Принципы, методы и применение МРТ на основе Т2 * и ее специальные применения» . Рентгенография . 29 (5): 1433–1449. дои : 10.1148/rg.295095034 . ПМК 2799958 . ПМИД 19755604 .
- ^ Ко Э., Уолтон Э.Р., Уотсон П. (июль 2018 г.). «VIBE MRI: альтернатива КТ в визуализации костной патологии, связанной со спортом?» . Британский журнал радиологии . 91 (1088): 20170815. doi : 10.1259/bjr.20170815 . ПМК 6209485 . ПМИД 29474097 .