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时间分辨 MRA

 影像诊断小札记 2023-05-09 发布于江苏
到目前为止讨论的所有对比增强 MRA 技术都在注射后的单个时间点获得图像。 时间分辨的 MRA序列(以诸如TRICKS和TWIST等首字母缩略词而闻名)获得一系列显示对比剂通过的图像。典型的时间分辨 MRA 研究可能包含 20 多张以每秒 1-2 帧的速度获得的图像。 
空间和时间分辨率之间存在固有的权衡。k空间的中心包含有关基本图像对比度的信息,而边缘和细节在 k空间外围编码。因此,增加空间分辨率需要对更多的k空间点进行采样。然而,采样更多点需要额外的成像时间,对时间分辨率产生不利影响。 

TRICKS 头部 MRA/MRV

时间分辨 MRA 技术通过称为视图共享的过程来平衡这些相互制约的分辨率要求。尽管这些方法的细节各不相同,但都从获取感兴趣区域的非对比度全分辨率图像开始。在对比剂通过期间,k空间的中心比外围更频繁地被采样,外围只定期更新。来自不同部分k空间采样的数据被组合以创建一系列具有令人满意的空间分辨率的时间分辨图像。原始的非对比图像可以用作减影的掩模,以提高血管的清晰度。(有点类似于匙孔成像)

下肢 TWIST CE-MRA

时间分辨 CE-MRA 方法都可以追溯到一种称为 匙孔成像的方法,该方法是在 1990 年代开发的,主要用于对肿瘤和血管病变进行动态对比增强 MR 成像。使用矩形(笛卡尔)k空间网络,在对比剂注射后重复采样中心相位编码线,仅偶尔采样外围线。视图共享用于从数据集中生成一组全分辨率图像。
现代时间分辨 MRA 技术通常使用径向采样方案,在圆形或椭圆形“圆柱体”中获取 3D k空间。下面比较了几个特定于供应商的实现。GE使用首字母缩略词TRICKS(“Time-Resolved Imaging of Contrast KineticS”);Siemens 使用TWIST(“ Time-Resolved angiography  With Stochastic Trajectories”),Philips 称之为4D-TRAK(“4D Time-Resolved Angiography using Keyhole”),Hitachi 使用TRAQ(“Time-Resolved AcQuisition”)和 Toshiba Freeze Frame。 
飞利浦的 4D-TRAK 是经典匙孔方法的中心版本,其中 k 空间分为中心和外围椭圆区域。中心区域的采样比外围区域更频繁。
Siemens 的 TWIST 也将k空间划分为两个区域,但使用半随机方法对它们进行交替采样。在每个时间点对外围区域进行稀疏采样,尽管最终会在几个周期内被覆盖。
GE的TRICKS将k空间分成四个同心区域(A- D),按顺序对它们进行采样:
-- A - B - A - C - A -D -- A - B - A - C - A -D --

所有时间分辨 MRA 方法的核心都具有 3D 扰相 GRE 序列,具有薄层、非常短的TR 和TE、低翻转角、使用读出和相位共轭对称、并行成像采集和零插值填充在层面方向。还必须选择特定 的k空间成像参数。这些因供应商而异,可能包括中央k空间区域的大小(通常为 15-30%)、外部区域的欠采样比例(通常为 20-30%)、中央k空间刷新率(以每秒帧数为单位) ),以及要获取的帧总数(取决于预期的循环时间)。
尽管用于动态灌注成像而不是用于 MRA,GE 的序列 DISCO(具有笛卡尔排序的差分二次采样)与 TRICKS 和 TWIST 具有相似的特征。DISCO 将k空间细分为几个随机且不完全采样的环形椭圆区域以及始终采样的中心区域。DISCO 被整合到一个 3D 扰相GRE 核心序列中,具有双相异相回波,允许分离脂肪和水信号。目前,DISCO 主要用于乳腺、肝脏和前列腺的动态对比增强研究。
时间分辨 MRA 序列广泛用于循环快速(颈动脉、心肺系统)或不可预测(四肢)的任何地方。该方法对于评估狭窄周围的侧支或逆行血流以及动静脉畸形的处理特别有用。不需要准确的推注到达时间;技术人员只需启动序列并运行它,直到造影剂通过血管系统。也可以使用比传统 CE-MRA 小得多的造影剂剂量。传统 CE-MRA 中使用的透视触发方法是这些时间分辨序列的低分辨率 2D 版本。

TWIST MRA 显示逆行血流和侧支循环

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