常规头部MRA成像通常采用的是时间飞跃法（Time of Flight, TOF）,TOF MRA与公认传统的金标准DSA血管造影相比一个重要区别是：DSA血管造影更多的显示的是血管的解剖路径，而TOF法磁共振血管成像利用的是血流成像，因此TOF MRA能够更敏感的反映在生理状态下的血流信息，这显然更有利于解释病人的临床症状。譬如在早期血管狭窄的病例DSA血管造影所显示的血管路径可能是正常的，但这类病人可能已经存在血流状态的异常如湍流、血流速度减慢等，在TOF等磁共振血管成像可以非常敏感的显示这些异常，因此可以更好的解释临床症状。但在临床工作中TOF血管成像也存在很多挑战。
TOF MRA血管成像所存在的问题： 1） 噪音：在TOF血管成像，噪音是导致病人难以忍受的一个因素。以TOF为例，为了更好的实现更好的血流/背景组织对比需要系统采用更短的TR、TE时间，这在客观上要求系统采用最大的梯度性能进行成像。更高的梯度场强和更高的梯度切换率导致更高的成像噪音，这导致很多病人在检查过程中因为焦虑、恐惧或无法忍受而导致躁动。 2）湍流伪影：在TOF MRA成像过程中湍流会导致信号的相位发散并因此导致信号读取过程中的信号丢失，这导致在血管狭窄、分叉等部位因为湍流存在而导致相应的血流无法显示，这是TOF MRA常常夸大血管狭窄的程度。事实上如果血管狭窄没有达到一定的严重程度（通常管腔狭窄不足70%）是不需要有创的治疗手段的，从这个角度而言TOF MRA过高的评估狭窄程度显然不利于更精准的治疗。 3）对慢血流不敏感：在TOF MRA成像过程中采用快速的射频激励来实现背景抑制，其基本原理就是利用快速重复的射频激励导致静止的背景组织因为饱和而无法产生磁共振信号，因为每次流入成像层面的是未受射频激励的新鲜血液，从而产生了血流与背景组织间的对比。如果血流速度不够快，就会导致其在快速重复的射频激励过程中像背景组织一样被饱和掉，从而这些慢血流在TOF MRA上无法显示。脑动脉瘤、脑血管畸形其内都存在湍流及血流速度变慢，因而在TOF MRA成像上无法准确显示其内的血流，也因此导致这些病变的漏诊、误诊。 4）成像效率低及百叶窗伪影：在TOF MRA成像过程中为了实现最大化的血流与背景组织间的对比并最大限度的提高对慢血流的敏感性，只能采用成像层面与血流方向相垂直的成像方案，这一方面决定了该成像方案成像效率低，不利于大范围成像评价；同时对于走行方向复杂的血管也可能因为血流方向与成像层面方向平行而无法显示。在临床具体工作中为了克服TOF MRA对慢血流不敏感等缺点，通常采用薄块重叠（Multiple overlapping thin slab acquisition, MOTSA）成像方案，但这种成像模式通常会带来百叶窗伪影。
面对TOF所存在的这些不足与挑战，能不能寻找出一种新的解决方案呢？正是在这些临床需求下在GE最新的静音磁共振平台上推出了全新的SilenZ MRA解决方案。 SilenZ MRA血管成像解决方案及技术优势： 1） 微动式连续梯度编码技术, 实现真正静音血管成像：传统的磁共振成像过程中为了避免梯度工作过程中的所带来的涡流效应，系统会等到梯度爬升到一定高度后在平台期进行采样，采样结束后梯度再恢复到初始状态，这种梯度工作模式可以简单理解为脉冲式梯度编码方式。实际上这种梯度工作模式带来两个问题：其一在梯度爬升和下降过程中因为梯度线圈内变化的电流在强大的主磁场内产生洛仑兹力并因此导致梯度线圈的振动，这是产生噪音的根本原因；其二，因为在梯度爬升和下降过程中不进行数据采样，因而导致成像效率低。尽管当今的磁共振平台能实现更高的梯度场强并因此实现更高的频率采样，但梯度场强与梯度切换率相互制约否则就会导致周围神经刺激征的发生。事实上真正决定梯度工作效率的不是多高的梯度场强和多快的梯度切换而是梯度工作时的曲线下积分面积。在SilenZ MRA成像解决方案中采用全新的微动式连续梯度编码技术，因此避免了在数据采样过程中反复的梯度爬升、下降，因而实现了真正的静音成像；同时由于实现了连续的梯度采样，这意味着实现了更高的梯度工作效率。这种微动式连续梯度编码技术不再像传统脉冲式梯度编码方式那样需要很高的梯度场强，表面上看似乎是降低了对梯度性能的要求，实际上恰恰相反。要想保证在梯度变化过程中进行数据采样，对梯度的保真度提出了更高的要求，否则就无法克服梯度工作所带来的涡流伪影。 2）实现零TE信号采集，从根本上消除了湍流所导致的信号丢失：在SilenZ MRA成像采3D Spiral K空间填充方式，同时结合快速射频切换的数字微切线圈（Digital Micro Switch，DMS）从而实现了零TE信号采集。这种零TE信号采集消除了湍流所导致的信号丢失，因此在SilenZ MRA能够更真实的显示狭窄、血管分叉等区域血流信号，这对于精确评价血管狭窄程度具有重要的临床意义。精准评价是精准治疗的前提和保证。 3）基于ASL血流成像，精确显示慢血流：SilenZ MRA成像的基础是基于动脉自旋标记技术，该技术通过减影实现背景抑制。这从根本上避免了TOF MRA通过快速射频激励实现背景抑制所带来的慢血流饱和抑制效应，因此在SilenZ MRA能够更敏感的显示脑动脉瘤、脑血管畸形中的慢血流，这对于脑动脉瘤、脑血管畸形诊断以及疗效评价具有深远的临床意义。譬如，在脑动脉瘤介入治疗（辅以支架的弹簧圈栓塞）后SilenZ MRA能够更准确的显示残留瘤颈的存在与否，而对于脑血管畸形SilenZ MRA能更准确的评价畸形血管团的大小、供血动脉的类型等等。 4）SilenZ MRA更高效的血管成像技术：因为SilenZ MRA成像的基础是ASL技术，这就实现了一次大范围冠状位或矢状位成像，不仅采集效率更高，也避免了TOF成像所存在的多块重叠所导致的百叶窗伪影。
1）更精确的评价血管狭窄程度：动脉粥样硬化常常导致脑血管斑块形成和狭窄，其中颈内动脉海绵窦段是仅次于颈总动脉分叉处的好发受累部位。由于颈内动脉海绵窦段血管走行方向迂曲复杂，在常规的TOF MRA成像无法准确显示该区域血管腔的真实狭窄程度，这有可能导致误诊或过度治疗。SilenZ MRA实现了零TE信号采集，从根本上消除了困扰TOF MRA的湍流伪影问题，也因此能更精准的评价颈内动脉海绵窦段的血流状态和血管狭窄程度。 2）更精确的发现和诊断颅内动脉瘤及疗效评价：出血性脑卒中占脑卒中总发病率的35%，但相比于缺血性脑卒中而言出血性脑卒中的致死、致残率更高。脑动脉瘤、脑血管畸形是导致出血性脑卒中的常见原因。如果能够更早的发现脑动脉瘤并及时给予恰当的治疗就可以避免出血性脑卒中的发生。在脑动脉瘤内存在明显的湍流且血流速度变慢，这些都导致在TOF MRA上小的动脉瘤可能会被漏诊，SilenZ MRA的零TE信号采集及与TOF MRA完全不同的背景抑制方法使得其能够更准确的发现脑动脉瘤病变。在脑动脉瘤经过支架辅助的弹簧圈栓塞治疗后评价治疗后血流状态及是否有残存瘤颈具有重要的临床意义，由于TOF MRA在方面存在明显的不足，临床上通常采用CTA进行疗效评价，但即便在CTA血管成像也存在明显甚至影响诊断评价的金属伪影。SilenZ MRA更有利于显示慢血流且可以有效克服湍流伪影及磁敏感伪影，因此能更准确的进行脑动脉瘤术后疗效评价。 3）更精确的评估脑血管畸形及疗效评价：脑血管畸形特别是脑动静脉畸形也是导致脑实质或蛛网膜下腔出血的常见原因。由于脑血管畸形内血管走行复杂且血流速度慢，所以在TOF MRA上无法准确显示脑血管畸形团的大小、范围及供血动脉，而这些因素是决定治疗方案的重要依据。初步的临床病例已经充分展示了SilenZ MRA对于评价颅内脑血管畸形的突出临床优势，不仅能更准确的显示脑血管畸形的大小、范围，而且能够更准确的显示供血动脉的类型，同时在脑血管畸形治疗后也可以精确的进行疗效评价。 4）拓展应用： 虽然SilenZ MRA的最初宗旨是进行颅内血管评价，但事实上这种全新的血管成像解决方案在很多容易制动且血流方向相对明确的部位都可以尝试使用，如颈部血管成像，肢端血管成像。因为SilenZ MRA采用的是动脉自旋标记技术，因此可以有效克服静脉污染，这对于评价动脉异常更加方便。
上图是不同血管成像技术湍流影响显示效果对比。 在静音MR DSA成像因为实现了直接冠状位成像及零TE采集因而能有效克服传统TOF及PC（相位对比法）所无法克服的湍流效应。通过对比可以发现在SilenZ MRA能够更清新的显示颈动脉虹吸部血流信号及椎基底动脉血流信号。在TOF及PC MRA成像相应区域存在明显的因为湍流所导致的信号丢失，同时PC成像因为速度选择错误存在明显的静脉污染。在临床实际工作中颈内动脉虹吸部成像具有重要临床意义，因为很多栓塞性脑梗塞多是由于这些血管区域的斑块栓子脱落所致，能够更清晰的显示这些血管对临床具有重要指导意义。（图片来源：北京大学附属人民医院）
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