分享

心脏磁共振成像——基本脉冲序列(三)

 忘仔忘仔 2020-12-08

04

心脏黑血成像Double IR FSE

Double IR FSE序列是用于心脏黑血成像的主要序列。这个序列的主序列是快速自旋回波序列。在主序列之前在施加大范围非选择性反转脉冲后立即施加一个层面选择性反转脉冲,这样成像层面的心肌相当于未经历过反转脉冲的作用。在这个序列使用中有几个参数需要特别注意:

(1) 门控参数的选择:该序列使用的是前瞻性门控即心电触发门控模式。首先R-R间期数的选择需要结合临床的实际需要,如果为了突出心肌组织的T2对比加权,则可以选择2个R-R间期数;而如果要突出心肌的T1权重则可以选择1个R-R间期数。在门控中还有一个Trigger Delay需要选择,这个通常推荐选择舒张期(diastolic),因为在舒张期心肌的运动幅度相对更低,而且这一期持续时间相对更长。因此选择舒张期更有利于获得更清晰的图像。

(2) 血液回零时间BSP TI的选择:这里推荐选择扫描参数界面中的“Auto”,因为在实际扫描中受检者的心率可能会发生变化,这会导致TR随之发生变化。当选择“Auto”时系统会根据TR的变化灵活地调整BSP TI时间,这样能确保获得更好的黑血效果。因为在双反转恢复自旋回波序列中针对血液采用的是大范围非选择性反转脉冲,因此只要能确保选择合适的回零时间通常就可以获得比较理想的黑血效果。

(3) 成像层面方位的选择与图像解读:虽然相比于常规的SE或FSE序列双反转恢复快速自旋回波序列有两种机制参与黑血形成,即反转恢复加流空效应,这样使得双反转恢复序列的黑血效应更明显,且相比常规的SE或FSE序列而言其对速度的依赖性降低。但是在一些特殊情况下,如果成像层面内的部分血液因为某种原因不能及时流出,那么这部分血液就可能发生弛豫而导致黑血效果变差。对于成像层面而言,其内流不出去的血液会受到连续两个反转脉冲的作用,这样相当于没有经历过反转脉冲的作用。基于这样的原因,一般在双反转黑血序列更推荐使用短轴位扫描。一般长轴位扫描的黑血效果会受血流速度或状态的影响,譬如在扫描长轴位双反转快速自旋回波序列时,可在心尖部见到因为血液湍流而呈现的高信号。了解影响黑血效果的机制对于图像解读非常重要,譬如当因为心梗或其他原因导致心肌运动功能降低时或因为局部心壁受损血流状态发生改变时都有可能导致相应区域血流信号增加。这也从另一个方面帮助磁共振医师推测或理解可能存在的心肌病变(如下图所示)。在双反转黑血成像过程中有一个理想的假设,即进行信号读取的心肌刚好是经历过两个反转脉冲的那部分心肌。但实际上在施加两次反转脉冲期间可能会因为心肌运动而发生错位,只经历过一次反转脉冲作用的心肌在黑血成像中就可能表现为低信号。因此,在短轴位黑血成像时会加大第二个反转脉冲的宽度,使之大于成像层面厚度,这样就可以在一定程度上避免这种心肌错层现象。但这也会导致一部分流入成像层面的血液也经历了第二个反转脉冲的作用,所以可能会导致血液信号无法被抑制。





图片说明:黑血成像序列除了能反映心肌形态外,根据其血流信号分析也能间接反映心肌功能。心肌梗死左心室室壁瘤,在FIESTA亮血序列可见一向外突出的室壁瘤,而相应区域在三反转恢复快速自旋回波序列(TIR黑血序列)时血流信号因流动过慢而呈高信号改变。(三反转黑血与双反转黑血相比多了一个短时反转脂肪抑制脉冲外,其他两个反转脉冲相同)

(4) TE时间与回波链的选择:TE时间与回波链的选择对于黑血成像序列的图像质量有着重要的影响。因为在心脏磁共振成像中,黑血序列的主要临床目的是为了更好地显示心肌形态及其对比,所以在参数调节过程中应该予以充分的考虑。TE时间的选择会影响到黑血成像序列的对比度,当选择相对长的TE时T2对比权重更明显,此时对于显示心内膜下心肌梗死更有利。黑血成像的信号读出基于FSE序列,FSE序列的一个优点是成像速度明显较SE序列快,因为在一次射频激励过程中会施加多个聚焦脉冲采集多个回波信号。不过FSE序列的这种快也付出了一定的图像质量代价,其中最值得考虑的就是图像模糊问题。对于FSE序列而言,在进行多个回波采集过程中伴随而来的一个明显问题就是越靠后的回波其回波信号幅度越低,这是组织T2弛豫的必然结果。这种回波信号的降低导致相应K空间线的信噪比降低,如果信号低到被噪音埋没,那么此时所采集的K空间线就是无效的。在MRI成像过程中K空间线的覆盖面积决定图像的空间分辨率。所以在考虑一套成像参数的实际空间分辨率时,我们需要建立有效K空间覆盖面积的概念。对于短T2属性的组织,不难理解在比较靠后的回波中其信号已经衰减殆尽,此时所采集的K空间线对于这种属性的组织而言相当于无效K空间。充分考虑到这种由于组织T2弛豫衰减对于K空间线以及最后图像的影响,FSE序列在K空间采集和排列中做了很多优化与重组,但这些仍无法根除这种T2弛豫衰减对于图像质量的影响。一个有趣的现象是:FSE序列的空间分辨率或者说细节显示能力对组织的T2弛豫属性有高度依赖性,一般长T2弛豫属性的组织在FSE序列上显示的空间分辨率较短T2弛豫属性的组织更高。心肌组织具有相对较短的T2弛豫属性,因此在黑血序列成像时过长的回波链很容易导致心肌结构模糊,这点在成像过程中要予以充分考虑。







图片说明:黑血成像中不同对比度的参数选择。在心脏黑血成像时可以根据心电门控中R-R间期数的选择和参数中TE时间的选择改变图像的对比权重,1个R-R间期配合较短的TE获得T1权重更明显的图像对比;而2个R-R间期配合相对长的TE则可获得T2权重更明显的图像对比。

05

三反转或化学饱和脂肪抑制FSE

三反转黑血成像与双反转黑血成像的基本原理相同,只是三反转黑血成像针对成像层面多施加了一个短时反转脉冲,其结合使用的序列是FSE-IR,将该序列的TI时间设为脂肪回零点。对于血液而言该反转脉冲不会有什么影响,但对于成像层面的心肌和层面内的脂肪会有很大影响,成像层面内的脂肪信号被抑制,心肌在该回零点进行射频激励会有部分信号损失。但三翻转能够抑制心包周围的脂肪,从而有助于明确有无心包积液的诊断。另外,进行脂肪抑制也可以在双反转黑血序列的基础上施加一个脂肪抑制脉冲来实现,这种化学脂肪抑制的方法较反转恢复的方法所获得的图像信噪比更高,但是心脏成像区域紧邻肺内气体,局部磁场均匀度较差,这给化学脂肪抑制带来非常大的挑战。





图片说明:脂肪抑制黑血序列可以突出病变对比。心脏不同序列相互结合更有利于左心室壁占位病变的诊断。双反转黑血成像显示左心室壁局灶性增厚,在脂肪抑制黑血序列上显示病变呈高低混杂信号,以低信号为主。延迟强化序列显示病变明显强化。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多