Последовательность МРТ - MRI sequence

Временная диаграмма для спин-эхо тип импульсной последовательности.

An Последовательность МРТ в магнитно-резонансная томография (МРТ) - это особая настройка последовательности импульсов и градиенты импульсного поля, что приводит к особому внешнему виду изображения.[1]

Многопараметрическая МРТ представляет собой комбинацию двух или более последовательностей и / или включая другие специализированные конфигурации МРТ такие как спектроскопия.[2][3]

Обзорная таблица

редактировать
Эта таблица не включает необычные и экспериментальные последовательности.

ГруппаПоследовательностьСокр.ФизикаОсновные клинические отличияпример
Спин-эхоT1 взвешенныйТ1Измерение спин-решеточная релаксация используя короткий время повторения (TR) и время эха (TE).

Стандартный фундамент и сравнение для других последовательностей

T1-weighted-MRI.png
Т2 взвешенныйТ2Измерение спин-спиновая релаксация с использованием длинного времени TR и TE
  • Чем выше сигнал, тем больше воды[4]
  • Низкий сигнал для жира[4]
  • Низкий сигнал для парамагнитный вещества[5]

Стандартный фундамент и сравнение для других последовательностей

Нормальное аксиальное Т2-взвешенное МРТ головного мозга. Jpg
Взвешенная плотность протоновPDДлинная TR (для уменьшения T1) и короткие TE (чтобы минимизировать T2).[6]Заболевание суставов и травмы.[7]МРТ протонной плотности медиального разрыва мениска 2 степени.jpg
Градиентное эхо (GRE)Установившаяся свободная прецессияSSFPПоддержание постоянного остаточного поперечного намагничивания в течение последовательных циклов.[9]Создание МРТ сердца видео (на фото).[9]Четырехкамерная магнитно-резонансная томография сердечно-сосудистой системы.gif
Эффективный Т2
или "Т2-звезда"		Т2 *Перефокусированный GRE после возбуждения с небольшим углом переворота.[10]Низкий сигнал от гемосидерин отложения (на фото) и кровоизлияния.[10]Эффективная Т2-взвешенная МРТ отложений гемосидерина после субарахноидального кровоизлияния.png
Инверсионное восстановлениеВосстановление инверсии короткого тауРАЗМЕШАТЬПодавление жира путем установки время инверсии где сигнал жира равен нулю.[11]Высокий сигнал в отек, например, в более тяжелых стресс-перелом.[12] Шины на голени на фото:Шинсплинт-мрт (обрезка) .jpg
Восстановление инверсии с ослаблением жидкостиFLAIRПодавление жидкости путем установки времени инверсии, которое обнуляет жидкостиВысокий сигнал в лакунарный инфаркт, бляшки рассеянного склероза (МС), субарахноидальное кровотечение и менингит (на фото).[13]FLAIR МРТ менингита.jpg
Восстановление с двойной инверсиейDIRОдновременное подавление спинномозговая жидкость и белое вещество на два времени инверсии.[14]Высокий сигнал рассеянный склероз бляшки (на фото).[14]Аксиальная DIR МРТ головного мозга с поражением рассеянным склерозом.jpg
Диффузионный взвешенный (DWI)ОбычныйDWIМера Броуновское движение молекул воды.[15]Высокий сигнал в течение нескольких минут после инфаркт мозга (на фото).[16]Инфаркт мозга через 4 часа на DWI MRI.jpg
Кажущийся коэффициент диффузииАЦПУменьшение веса T2 за счет получения нескольких обычных изображений DWI с разными весами DWI, изменение соответствует диффузии.[17]Низкий сигнал через несколько минут после инфаркт мозга (на фото).[18]Инфаркт мозга через 4 часа на ADC MRI.jpg
Тензор диффузииDTIВ основном трактография (на фото) больше Броуновское движение молекул воды в направлениях нервных волокон.[19]Соединения белого вещества, полученные с помощью МРТ-трактографии.png
Перфузионная взвешенная (PWI)Контраст динамической восприимчивостиDSCГадолиний контраст вводится, и быстрое повторное отображение (обычно градиент-эхо-эхо-планарное Т2 взвешенный ) количественно определяет потерю сигнала, вызванную восприимчивостью.[21]В инфаркт мозга, ядро ​​инфаркта и полутень снизилась перфузия (на фото).[22]Tmax по данным перфузии МРТ при окклюзии церебральной артерии.jpg
Повышенный динамический контрастDCEИзмерение укорочения спин-решеточная релаксация (T1) индуцированный гадолиний контраст болюс.[23]
Мечение артериального спинаASLМагнитная маркировка артериальной крови под пластиной изображения, которая впоследствии попадает в интересующую область.[24] Не требует гадолиниевого контраста.[25]
Функциональная МРТ (фМРТ)Зависит от уровня кислорода в крови визуализацияСМЕЛЫЙИзменения в насыщение кислородом -зависимый магнетизм гемоглобин отражает активность тканей.[26]Локализация высокоактивных участков мозга перед операцией, также используется в исследованиях познания.[27]1206 FMRI.jpg
Магнитно-резонансная ангиография (MRA) и венографияВремя полетаTOFКровь, попадающая в область изображения, еще не магнитно насыщенный, давая гораздо более высокий сигнал при использовании короткого времени эха и компенсации потока.Обнаружение аневризма, стеноз, или рассечение[28]Mra-mip.jpg
Фазово-контрастная магнитно-резонансная томографияПК-MRAДва градиента равной величины, но противоположного направления используются для кодирования фазового сдвига, который пропорционален скорости спины.[29]Обнаружение аневризма, стеноз, или рассечение (на фото).[28]Сильно заниженная выборка изотропной реконструкции проекции (VIPR) Фазово-контрастная (ПК) последовательность МРТ артериальных диссекций.jpg
(VIPR )
Взвешенная восприимчивостьSWIЧувствительность к крови и кальцию, благодаря полностью компенсированному потоку, длинному эхо, эхо с градиентным вызовом (GRE) последовательность импульсов использовать магнитная восприимчивость различия между тканямиОбнаружение небольшого кровотечения (диффузное повреждение аксонов на фото) или кальций.[30]Взвешенная визуализация восприимчивости (SWI) при диффузном повреждении аксонов.jpg

Спин-эхо

Дальнейшая информация: Спин-эхо
Влияние TR и TE на сигнал MR
Примеры T1-взвешенных, T2-взвешенных и PD МРТ с взвешиванием

Т1 и Т2

Основная статья: Релаксация (ЯМР)

Каждая ткань возвращается в равновесное состояние после возбуждения независимыми релаксационными процессами T1 (спин-решетка; то есть намагниченность в том же направлении, что и статическое магнитное поле) и T2 (спин-спин; поперек статического магнитного поля).Чтобы создать T1-взвешенное изображение, намагниченность может восстановиться перед измерением MR-сигнала путем изменения время повторения (TR). Это взвешивание изображения полезно для оценки коры головного мозга, выявления жировой ткани, характеристики очаговых поражений печени и в целом для получения морфологической информации, а также для пост-контраст визуализация.Чтобы создать T2-взвешенное изображение, намагниченность может уменьшиться перед измерением MR-сигнала путем изменения время эха (TE). Это взвешивание изображений полезно для обнаружения отек и воспаление, обнаруживающее поражения белого вещества, и оценка зональной анатомии в простата и матка.

Стандартное отображение изображений МРТ должно представлять характеристики жидкости в черное и белое изображения, на которых разные ткани получаются следующим образом:

СигналT1-взвешенныйT2-взвешенный
Высоко
Промежуточныйсерое вещество темнее, чем белое вещество[33]белое вещество темнее, чем серое вещество[33]
Низкий

Плотность протонов

Протонно-взвешенное изображение колена с синовиальный хондроматоз

Плотность протонов (PD) - взвешенные изображения создаются за счет большого времени повторения (TR) и короткого времени эхо-сигнала (TE).[34] На изображениях мозга эта последовательность имеет более выраженное различие между серое вещество (яркий) и белое вещество (темно-серый), но с небольшим контрастом между мозгом и спинномозговой жидкости.[34] Это очень полезно для обнаружения болезнь суставов и травмы.[35]

Градиентное эхо

Последовательность градиентного эха.[36]

А последовательность градиентного эха является основой многих важных производных последовательностей, таких как эхо-планарное изображение и стационарные последовательности SSFP. Это позволяет получить очень короткое время повторения (TR) и, следовательно, получать изображения за короткое время.

Последовательность градиентного эхо-сигнала характеризуется однократным возбуждением, за которым следует градиент, применяемый вдоль оси считывания, называемый градиентом дефазировки. Этот градиент изменяет фазу вращения пространственно зависимым образом, так что в конце градиента сигнал будет полностью аннулирован, потому что когерентность между вращениями будет полностью разрушена.

В этот момент применяется градиент считывания противоположной полярности, чтобы компенсировать эффект градиента диспаратности. Когда область градиента считывания равна площади градиента рассогласования, спины будут иметь когерентную новую фазу (за исключением эффектов T2* релаксация), и, следовательно, сигнал снова будет обнаружен. Этот сигнал носит имя эхо или, более конкретно, градиентного эхо-сигнала, потому что он создается перефазировкой из-за градиента (в отличие от спинового эхо-сигнала, перефазировка которого обусловлена ​​радиочастотным импульсом).

Последовательности типа градиентного эхо-сигнала позволяют достичь очень короткого времени повторения, поскольку получение эхо-сигнала соответствует захвату линии k-пространства, и это получение может быть выполнено быстро за счет увеличения амплитуды градиентов перефазировки и считывания. . Последовательность типа спинового эха должна вместо этого дождаться исчерпания сигнала, который спонтанно формируется после приложения импульса возбуждения, прежде чем она сможет произвести эхо (затухание свободной индукции).

Для сравнения, время повторения последовательности градиентного эхо-сигнала составляет порядка 3 миллисекунд по сравнению с примерно 30 мс последовательности спинового эха.

Испорченный

В конце считывания остаточная поперечная намагниченность может быть прекращена (посредством применения подходящих градиентов и возбуждения посредством импульсов с переменной фазовой радиочастотой) или сохранена.

В первом случае есть испорченная последовательность, такая как ВСПЫШКА (Fast Low-Angle Shot), а во втором - SSFP (Построение изображения без прецессии ) последовательности.

Установившаяся свободная прецессия

Основная статья: Построение изображения без прецессии

Стационарная визуализация без прецессии (SSFP MRI) - это метод МРТ, который использует установившиеся состояния намагничивания. В целом, последовательности МРТ SSFP основаны на последовательности градиентно-эхо-МРТ (с низким углом поворота) с коротким временем повторения, которая в своей общей форме описывается как Флэш-МРТ техника. В то время как испорченные последовательности градиентного эха относятся только к устойчивому состоянию продольной намагниченности, последовательности градиентного эхо SSFP включают в себя поперечные когерентности (намагниченности) от перекрывающихся многопорядковых спиновых эхо и стимулированных эхо. Обычно это достигается путем перефокусировки градиента фазового кодирования в каждом интервале повторения, чтобы сохранить постоянным фазовый интеграл (или момент градиента). Полностью сбалансированные последовательности МРТ SSFP достигают нулевой фазы за счет перефокусировки всех градиентов изображения.

Новые методы и варианты существующих методов часто публикуются, когда они могут дать лучшие результаты в определенных областях. Примеры этих недавних улучшений: Т*
2взвешенный турбо спин-эхо (Т2 TSE MRI), МРТ с двойной инверсией восстановления (DIR-MRI) или фазочувствительная МРТ с инверсией восстановления (PSIR-MRI), все они способны улучшить визуализацию поражений головного мозга.[37][38] Другой пример - MP-RAGE (быстрое получение с помощью намагничивания с градиентным эхом),[39] который улучшает изображения корковых поражений при рассеянном склерозе.[40]

В фазе и не в фазе

Синфазные (IP) и противофазные (OOP) последовательности соответствуют парным последовательностям градиентного эхо-сигнала, использующим одно и то же время повторения (TR), но с двумя разными временами эхо-сигнала (TE).[41] Это позволяет обнаруживать даже микроскопические количества жира, сигнал которого при ООП падает по сравнению с IP. Среди опухоли почек которые не показывают макроскопический жир, такое падение сигнала наблюдается у 80% светлоклеточного типа карцинома почек а также с минимальным содержанием жира ангиомиолипома.[42]

Эффективный T2 (T2 * или «T2-star»)

Основная статья: Т2 * -взвешенная визуализация

Т2 * -взвешенное изображение может быть создано как перефокусированное после возбуждения градиентное эхо последовательность с небольшим углом переворота. Последовательность GRE T2 * WI требует высокой однородности магнитного поля.[43]

Коммерческие названия последовательностей градиентного эха

Академическая классификацияИспорченное градиентное эхоУстановившаяся свободная прецессия (SSFP)Сбалансированная стационарная свободная прецессия (bSSFP)
Обычный типТип турбо
(Подготовка к намагничиванию,
чрезвычайно низкий угол выстрел, короткий TR )		FID -любитьЭхо -любить
СименсВСПЫШКА
Fast Imaging с использованием Lой Аиграть Шне 		TurboFLASH
Турбо ВСПЫШКА		FISP
Fаст яигра с Sмедлительный пспад 		PSIF
Обратный FISP 		TrueFISP
Правда FISP
GESPGR
Spпромасленный GRЖОПА 		FastSPGR
Быстрый SPGR		ТРАВЫ
гсияющий рзвонить Априобретение с использованием Sприятный Sтейтс 		SSFP
Sприятный Sтейт FРи пспад 		ФИЕСТА
Fаст ямагия Eработа Ул.состояние Априобретение
PhilipsТ1 FFE
Т1взвешенный Fаст Fполе Eчо 		TFE
Турбо Fполе Eчо 		FFE
Fаст Fполе Eчо 		Т2-FFE
Т2взвешенный Fаст Fполе Eчо 		b-FFE
Bсбалансированный Fаст Fполе Eчо

Инверсионное восстановление

Восстановление инверсии с ослаблением жидкости

Основная статья: Восстановление инверсии с ослаблением жидкости

Восстановление инверсии с ослаблением жидкости (FLAIR)[44] представляет собой последовательность импульсов с инверсией и восстановлением, используемую для обнуления сигнала от флюидов. Например, его можно использовать при визуализации головного мозга для подавления спинномозговой жидкости, чтобы выявить перивентрикулярные гиперинтенсивные поражения, такие как бляшки рассеянного склероза. Тщательно выбирая время инверсии TI (время между импульсами инверсии и возбуждения), можно подавить сигнал от любой конкретной ткани.

Величина восстановления турбо-инверсии

Величина восстановления турбо-инверсии (TIRM) измеряет только величину турбо-спинового эха после предшествующего импульса инверсии, таким образом, не зависит от фазы.[45]

TIRM превосходит оценку остеомиелит и в подозреваемых рак головы и шеи.[46][47] Остеомиелит проявляется в виде участков высокой интенсивности.[48] Было обнаружено, что при раке головы и шеи TIRM дает как высокий сигнал массы опухоли, так и низкую степень завышения размера опухоли из-за реактивных воспалительных изменений в окружающих тканях.[49]

Диффузионный взвешенный

Основная статья: Диффузная МРТ
Изображение DTI

Диффузная МРТ измеряет распространение молекул воды в биологических тканях.[50] Клинически диффузная МРТ полезна для диагностики состояний (например, Инсульт ) или неврологические расстройства (например, рассеянный склероз ), и помогает лучше понять связь аксонов белого вещества в центральной нервной системе.[51] В изотропный среды (например, внутри стакана с водой), молекулы воды естественным образом движутся случайным образом в соответствии с турбулентность и Броуновское движение. Однако в биологических тканях, где Число Рейнольдса достаточно низкий для ламинарный поток, диффузия может быть анизотропный. Например, молекула внутри аксон нейрона имеет низкую вероятность пересечения миелин мембрана. Следовательно, молекула движется в основном вдоль оси нервного волокна. Если известно, что молекулы в определенном воксель рассеиваются преимущественно в одном направлении, можно предположить, что большинство волокон в этой области параллельны этому направлению.

Недавнее развитие диффузионная тензорная визуализация (DTI)[52] позволяет измерять диффузию в нескольких направлениях и вычислять относительную анизотропию в каждом направлении для каждого воксела. Это позволяет исследователям составлять мозговые карты направлений волокон для изучения взаимосвязи различных областей мозга (используя трактография ) или для исследования участков нервной дегенерации и демиелинизации при таких заболеваниях, как рассеянный склероз.

Еще одно применение диффузной МРТ: диффузионно-взвешенная визуализация (DWI). После ишемического Инсульт DWI очень чувствителен к изменениям, происходящим в очаге поражения.[53] Предполагается, что усиление ограничений (барьеров) для диффузии воды в результате цитотоксического отека (клеточного набухания) отвечает за усиление сигнала при сканировании DWI. Улучшение DWI появляется в течение 5–10 минут после начала симптомы инсульта (по сравнению с компьютерная томография, который часто не обнаруживает изменений острого инфаркта в течение 4–6 часов) и сохраняется до двух недель. В сочетании с изображением церебральная перфузия, исследователи могут выделить области «несоответствия перфузии / диффузии», которые могут указывать на области, которые могут быть восстановлены с помощью реперфузионной терапии.

Как и многие другие специализированные приложения, этот метод обычно сочетается с быстрой последовательностью получения изображений, например эхо-планарное изображение последовательность.

Перфузионная взвешенная

МРТ-перфузия, показывающая отсроченное время достижения максимального потока (TМаксимум) в полутень в случае окклюзии левой средняя мозговая артерия.
Основная статья: Перфузионная МРТ

Перфузионно-взвешенная визуализация (PWI) выполняется тремя основными методами:

  • Контраст динамической восприимчивости (ДСК): Гадолиний контраст вводится, и быстрое повторное отображение (обычно градиент-эхо-эхо-планарное Т2 взвешенный ) количественно определяет потерю сигнала, вызванную восприимчивостью.[54]
  • Повышенный динамический контраст (DCE): измерение сокращения спин-решеточная релаксация (T1) индуцированный гадолиний контраст болюс.[55]
  • Маркировка спина артерии (ASL): магнитная маркировка артериальной крови под пластиной изображения без необходимости использования гадолиниевого контраста.[56]

Затем полученные данные подвергаются постобработке для получения карт перфузии с различными параметрами, такими как BV (объем крови), BF (кровоток), MTT (среднее время прохождения) и TTP (время до пика).

В инфаркт мозга, то полутень снизилась перфузия.[22] Еще одна последовательность МРТ, диффузионно-взвешенная МРТ, оценивает количество ткани, которая уже является некротической, и поэтому комбинация этих последовательностей может быть использована для оценки количества ткани мозга, которую можно восстановить с помощью тромболизис и / или тромбэктомия.

Функциональная МРТ

Основная статья: Функциональная МРТ
ФМРТ показывает области активации оранжевым цветом, включая первичная зрительная кора (V1, BA17)

Функциональная МРТ (фМРТ) измеряет изменения сигнала в мозг которые связаны с изменением нервный Мероприятия. Он используется, чтобы понять, как разные части мозга реагируют на внешние воздействия. стимулы или пассивная деятельность в состоянии покоя и имеет приложения в поведенческий и когнитивные исследования, и в планировании нейрохирургия из красноречивые области мозга.[57][58] Исследователи используют статистические методы для построения трехмерного изображения. параметрическая карта головного мозга с указанием областей коры, которые демонстрируют значительное изменение активности в ответ на задачу. По сравнению с анатомической визуализацией T1W, мозг сканируется с более низким пространственным разрешением, но с более высоким временным разрешением (обычно каждые 2–3 секунды). Повышение нейронной активности вызывает изменения в МР-сигнале через Т*
2 изменения;[59] этот механизм обозначается ЖИРНЫМ (зависит от уровня кислорода в крови ) эффект. Повышенная нервная активность вызывает повышенную потребность в кислороде, и сосудистый система фактически чрезмерно компенсирует это, увеличивая количество насыщенных кислородом гемоглобин относительно дезоксигенированного гемоглобина. Поскольку деоксигенированный гемоглобин ослабляет сигнал MR, сосудистый ответ приводит к усилению сигнала, что связано с нервной активностью. Точный характер взаимосвязи между нейронной активностью и ЖИРНЫМ сигналом является предметом текущих исследований. Эффект BOLD также позволяет создавать трехмерные карты высокого разрешения венозной сосудистой сети в нервной ткани.

В то время как BOLD-анализ сигналов является наиболее распространенным методом, используемым для нейробиологических исследований на людях, гибкая природа МРТ-изображений предоставляет средства для повышения чувствительности сигнала к другим аспектам кровоснабжения. Альтернативные методы используют маркировка артериального спина (ASL) или взвешивание сигнала МРТ по церебральному кровотоку (CBF) и объему церебральной крови (CBV). Метод CBV требует введения класса контрастных агентов для МРТ, которые сейчас проходят клинические испытания на людях. Поскольку в доклинических исследованиях было показано, что этот метод намного более чувствителен, чем метод BOLD, он потенциально может расширить роль фМРТ в клинических применениях. Метод CBF дает больше количественной информации, чем сигнал BOLD, хотя и со значительной потерей чувствительности обнаружения.[нужна цитата ]

Магнитно-резонансная ангиография

Время пролета MRA на уровне Круг Уиллиса.
Основная статья: Магнитно-резонансная ангиография

Магнитно-резонансная ангиография (MRA) представляет собой группу методов, основанных на изображении кровеносных сосудов. Магнитно-резонансная ангиография используется для создания изображений артерий (и реже вен), чтобы оценить их на предмет стеноз (аномальное сужение), окклюзии, аневризмы (расширение стенки сосуда с риском разрыва) или другие аномалии. МРА часто используется для оценки артерий шеи и головного мозга, грудной и брюшной аорты, почечных артерий и ног (последнее обследование часто называют «оттоком»).

Фазовый контраст

Основная статья: Фазово-контрастная магнитно-резонансная томография

Фазово-контрастная МРТ (ПК-МРТ) используется для измерения скорости потока в организме. Он используется в основном для измерения кровотока в сердце и по всему телу. ПК-МРТ можно считать методом магнитно-резонансная велосиметрия. Поскольку современная ПК-МРТ обычно имеет временное разрешение, ее также можно назвать четырехмерной визуализацией (три пространственных изображения). Габаритные размеры плюс время).[60]

Восприимчивость взвешенных изображений

Основная статья: Восприимчивость взвешенных изображений

Визуализация с взвешиванием по восприимчивости (SWI) - это новый тип контраста в МРТ, отличный от плотности вращения. Т1, или Т2 визуализация. Этот метод использует различия в восприимчивости между тканями и использует трехмерное градиентное эхо-сканирование с высоким разрешением с полной компенсацией скорости. Этот специальный сбор данных и обработка изображений создают изображение с повышенной контрастностью, очень чувствительное к венозной крови, кровоизлияние и хранение утюга. Он используется для улучшения выявления и диагностики опухолей, сосудистых и нервно-сосудистых заболеваний (инсульт и кровотечение), рассеянного склероза,[61] Болезнь Альцгеймера, а также выявляет черепно-мозговые травмы, которые невозможно диагностировать другими методами.[62]

Передача намагниченности

Основная статья: Передача намагниченности

Перенос намагничивания (МП) - это метод повышения контрастности изображения в определенных приложениях МРТ.

Связаны протоны связаны с белки и поскольку они имеют очень короткое затухание T2, они обычно не вносят вклад в контраст изображения. Однако, поскольку эти протоны имеют широкий резонансный пик, они могут быть возбуждены радиочастотным импульсом, который не влияет на свободные протоны. Их возбуждение увеличивает контраст изображения за счет передачи насыщенный спины из связанного бассейна в свободный бассейн, тем самым уменьшая сигнал свободной воды. Этот перенос гомоядерной намагниченности обеспечивает косвенное измерение макромолекулярный содержание в ткани. Реализация гомоядерной передачи намагниченности включает выбор подходящих частотных сдвигов и формы импульса для достаточно сильного насыщения связанных спинов в безопасных пределах удельная скорость поглощения для МРТ.[63]

Чаще всего этот метод используется для подавления фонового сигнала во время пролета МР-ангиографии.[64] Есть также приложения в нейровизуализации, в частности, для характеристики поражений белого вещества в рассеянный склероз.[65]

Эхо быстрого вращения

Быстрое спин-эхо (FSE), также называемое турбо-спиновым эхо (TSE), представляет собой последовательность, которая обеспечивает быстрое сканирование. В этой последовательности несколько 180 перефокусированных радиочастотных импульсов доставляются в течение каждого интервала времени эхо-сигнала (TR), и градиент фазового кодирования кратковременно включается между эхо-сигналами.[66]Последовательность импульсов FSE / TSE внешне напоминает обычную последовательность спин-эхо (CSE) тем, что в ней используется серия импульсов перефокусировки на 180 ° после одного импульса 90 ° для генерации последовательности эхо-сигналов. Однако метод FSE / TSE изменяет градиент фазового кодирования для каждого из этих эхо-сигналов (обычная последовательность многоэхо-сигналов собирает все эхо-сигналы в последовательности с одинаковым фазовым кодированием). В результате изменения градиента фазового кодирования между эхо-сигналами несколько строк k-пространства (то есть этапы фазового кодирования) могут быть получены в течение заданного времени повторения (TR). Поскольку в течение каждого интервала TR получается несколько строк фазового кодирования, методы FSE / TSE могут значительно сократить время визуализации.[67]

  • Рентгеновский показывая подозрение на компрессионный субкапитальный перелом в виде радиоплотной линии

  • компьютерная томография показывает то же самое, нетипичное для перелома, поскольку кора головного мозга когерентная

  • Т1-взвешенная МРТ с турбо спин-эхом подтверждает перелом, так как окружающий костный мозг имеет низкий сигнал от отека.

Подавление жира

Подавление жира полезно, например, для того, чтобы отличить активное воспаление в кишечнике от отложений жира, которое может быть вызвано длительным (но, возможно, неактивным). воспалительное заболевание кишечника, но также ожирение, химиотерапия и глютеновая болезнь.[68] Методы подавления жира на МРТ в основном включают:[69]

  • Определение жира по химический сдвиг атомов, вызывая разные зависящие от времени фазовые сдвиги по сравнению с водой.
  • Частотно-избирательное насыщение спектрального пика жира "насыщенным жиром" импульсом перед визуализацией.
  • Восстановление инверсии короткого тау (STIR), a Т1 -зависимый метод
  • Спектральное предварительное насыщение с восстановлением инверсии (SPIR)

Визуализация нейромеланина

Этот метод использует парамагнитный свойства нейромеланин и может использоваться для визуализации черная субстанция и голубое пятно. Он используется для обнаружения атрофия этих ядер в болезнь Паркинсона и другие паркинсонизм, а также обнаруживает изменения интенсивности сигнала в сильное депрессивное расстройство и шизофрения.[70]

Необычные и экспериментальные последовательности

Следующие ниже последовательности обычно не используются в клинической практике и / или находятся на экспериментальной стадии.

Т1 ро (T1ρ)

T1 Rho (T1ρ) является экспериментальной последовательностью МРТ, которые могут быть использованы в опорно-двигательном аппарате визуализации. Он пока не получил широкого распространения.[71]

Молекулы имеют кинетическая энергия это функция температуры и выражается в поступательных и вращательных движениях, а также в столкновениях между молекулами. Движущиеся диполи возмущают магнитное поле, но часто работают очень быстро, так что средний эффект за долгий период времени может быть нулевым. Однако, в зависимости от шкалы времени, взаимодействия между диполями не всегда усредняются. В самом медленном крайнем случае время взаимодействия фактически бесконечно и происходит там, где есть большие стационарные возмущения поля (например, металлический имплант). В этом случае потеря когерентности описывается как «статическая дефазировка». T2 * - это мера потери когерентности в ансамбле спинов, который включает все взаимодействия (включая статическую дефазировку). T2 - это мера потери когерентности, исключающая статическую дефазировку, с использованием радиочастотного импульса для реверсирования самых медленных типов диполярного взаимодействия.Фактически существует континуум шкал времени взаимодействия в данном биологическом образце, и свойства перефокусирующего РЧ-импульса можно настроить для перефокусировки не только статической дефазировки. В общем, скорость распада ансамбля спинов является функцией времени взаимодействия, а также мощности радиочастотного импульса. Этот тип распада, происходящий под влиянием RF, известен как T1ρ. Он похож на распад T2, но с некоторыми более медленными диполярными взаимодействиями, перефокусированными, а также статическими взаимодействиями, следовательно, T1ρ≥T2.[72]

Другие

  • Последовательности восстановления насыщенности редко используются, но могут измерять время спин-решеточной релаксации (T1) быстрее, чем последовательность импульсов восстановления инверсии.[73]
  • Двойное колебательное-диффузионное кодирование (DODE) и кодирование двойной диффузии (DDE) визуализация - это особые формы диффузной МРТ-визуализации, которые можно использовать для измерения диаметра и длины аксонные поры.[74]

использованная литература

  1. ^ Джонс Дж., Гайярд Ф. «Последовательности МРТ (обзор)». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  2. ^ Марино М.А., Хельбих Т., Бальцер П., Пинкер-Домениг К. (февраль 2018 г.). «Многопараметрическая МРТ молочной железы: обзор». Журнал магнитно-резонансной томографии. 47 (2): 301–15. Дои:10.1002 / jmri.25790. PMID  28639300. S2CID  206108382.
  3. ^ Тахмассеби, Амирхессам; Венгерт, Джордж Дж; Helbich, Thomas H; Баго-Хорват, Жужанна; Алаеи, Сусан; Барч, Руперт; Дубский, Петр; Бальцер, Паскаль; Клаузер, Паола; Капетас, Панайотис; Моррис, Элизабет А .; Мейер-Безе, Анке; Пинкер, Катя (2018). «Влияние машинного обучения с многопараметрической магнитно-резонансной томографией груди для раннего прогнозирования ответа на неоадъювантную химиотерапию и результатов выживания у пациентов с раком груди» (PDF). Следственная радиология. 00 (20–9996/18/0000–0000): 110–117. Дои:10.1097 / RLI.0000000000000518. ЧВК  6310100. PMID  30358693.
  4. ^ а б c d «Магнитно-резонансная томография». Университет Висконсина. Архивировано из оригинал на 2017-05-10. Получено 2016-03-14.
  5. ^ а б c d Джонсон К.А. «Базовая протонная МРТ. Характеристики тканевого сигнала». Гарвардская медицинская школа. Архивировано из оригинал на 2016-03-05. Получено 2016-03-14.
  6. ^ Грэм Д., Клок П., Воспер М. (31 мая 2011 г.). Электронная книга "Принципы и применение радиологической физики" (6 изд.). Elsevier Health Sciences. п. 292. ISBN  978-0-7020-4614-8.}
  7. ^ дю Плесси V, Джонс Дж. «Последовательности МРТ (обзор)». Радиопедия. Получено 2017-01-13.
  8. ^ Лефевр Н., Наури Дж. Ф., Герман С., Герометта А., Клоуч С., Боху Ю. (2016). «Текущий обзор изображений мениска: предложение полезного инструмента для его радиологического анализа». Радиологические исследования и практика. 2016: 8329296. Дои:10.1155/2016/8329296. ЧВК  4766355. PMID  27057352.
  9. ^ а б Luijkx T, Weerakkody Y. «Установившаяся МРТ без прецессии». Радиопедия. Получено 2017-10-13.
  10. ^ а б Чавхан Г.Б., Бабин П.С., Томас Б., Шрофф М.М., Хааке Э.М. (2009). «Принципы, методы и приложения МРТ на основе Т2 * и его специальные приложения». Рентгенография. 29 (5): 1433–49. Дои:10.1148 / rg.295095034. ЧВК  2799958. PMID  19755604.
  11. ^ Шарма Р., Таги Никнеджад М. "Восстановление инверсии короткого тау". Радиопедия. Получено 2017-10-13.
  12. ^ Бергер Ф., де Йонге М., Смитуис Р., Маас М. «Стресс-переломы». Ассистент радиолога. Радиологическое общество Нидерландов. Получено 2017-10-13.
  13. ^ Hacking C, Taghi Niknejad M и др. «Восстановление инверсии затухания в жидкости». radiopaedia.org. Получено 2015-12-03.
  14. ^ а б Ди Муцио Б., Абд Рабу А. «Последовательность восстановления с двойной инверсией». Радиопедия. Получено 2017-10-13.
  15. ^ Ли М, Башир У. «Диффузионно-взвешенная визуализация». Радиопедия. Получено 2017-10-13.
  16. ^ Вираккоди И., Гайяр Ф. «Ишемический инсульт». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  17. ^ Хаммер М. «Физика МРТ: диффузионно-взвешенная визуализация». XRayPhysics. Получено 2017-10-15.
  18. ^ Ан Х, Форд А. Л., Во К., Пауэрс В. Дж., Ли Дж. М., Лин В. (май 2011 г.). «Развитие сигнала и риск инфаркта для явных поражений коэффициента диффузии при остром ишемическом инсульте зависят как от времени, так и от перфузии». Инсульт. 42 (5): 1276–81. Дои:10.1161 / STROKEAHA.110.610501. ЧВК  3384724. PMID  21454821.
  19. ^ а б Смит Д., Башир Ю. «Визуализация тензора диффузии». Радиопедия. Получено 2017-10-13.
  20. ^ Чуа Т.К., Вэнь В, Славин М.Дж., Сачдев П.С. (февраль 2008 г.). «Визуализация тензора диффузии при легких когнитивных нарушениях и болезни Альцгеймера: обзор». Текущее мнение в неврологии. 21 (1): 83–92. Дои:10.1097 / WCO.0b013e3282f4594b. PMID  18180656.
  21. ^ Гайяр Ф. «Контраст динамической восприимчивости (ДСК) МР-перфузия». Радиопедия. Получено 2017-10-14.
  22. ^ а б Chen F, Ni YC (март 2012 г.). «Несоответствие диффузии и перфузии магнитного резонанса при остром ишемическом инсульте: обновленная информация». Всемирный журнал радиологии. 4 (3): 63–74. Дои:10.4329 / wjr.v4.i3.63. ЧВК  3314930. PMID  22468186.
  23. ^ Гайяр Ф. «МР-перфузия с динамическим контрастом (DCE)». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  24. ^ «Мечение артериального спина». университет Мичигана. Получено 2017-10-27.
  25. ^ Гайяр Ф. «Маркировка артериального спина (ASL) MR перфузия». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  26. ^ Чжоу И. «Этап 19: (1990) Функциональная МРТ». Природа. Получено 9 августа 2013.
  27. ^ Луйкс Т., Гайяр Ф. «Функциональная МРТ». Радиопедия. Получено 2017-10-16.
  28. ^ а б «Магнитно-резонансная ангиография (МРА)». Больница Джона Хопкинса. Получено 2017-10-15.
  29. ^ Keshavamurthy J, Ballinger R et al. «Фазово-контрастное изображение». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  30. ^ Ди Муцио Б., Гайяр Ф. «Визуализация, взвешенная по восприимчивости». Получено 2017-10-15.
  31. ^ а б c d е ж г час «Магнитно-резонансная томография». Университет Висконсина. Архивировано из оригинал на 2017-05-10. Получено 2016-03-14.
  32. ^ а б c d е ж г час я j k л м п Джонсон К.А. «Базовая протонная МРТ. Характеристики тканевого сигнала». Гарвардская медицинская школа. Архивировано из оригинал на 2016-03-05. Получено 2016-03-14.
  33. ^ а б Патил Т. (18.01.2013). «Последовательности МРТ». Получено 2016-03-14.
  34. ^ а б «Структурная МРТ». Медицинская школа Калифорнийского университета в Сан-Диего. Получено 2017-01-01.
  35. ^ Джонс Дж., Гайярд Ф. «Последовательности МРТ (обзор)». Радиопедия. Получено 2017-01-13.
  36. ^ Гебкер Р., Швиттер Дж, Флек Э, Нагель Э (2007). «Как мы выполняем перфузию миокарда с помощью сердечно-сосудистого магнитного резонанса». Журнал сердечно-сосудистого магнитного резонанса. 9 (3): 539–47. CiteSeerX  10.1.1.655.7675. Дои:10.1080/10976640600897286. PMID  17365233.
  37. ^ Wattjes MP, Lutterbey GG, Gieseke J, Träber F, Klotz L, Schmidt S, Schild HH (январь 2007 г.). «Визуализация мозга с восстановлением двойной инверсии при 3Т: диагностическая ценность при обнаружении поражений рассеянного склероза». AJNR. Американский журнал нейрорадиологии. 28 (1): 54–59. PMID  17213424.
  38. ^ Нельсон Ф., Пунавалла А.Х., Хоу П, Хуанг Ф., Волински Дж. С., Нараяна, Пенсильвания (октябрь 2007 г.). «Улучшенная идентификация внутрикортикальных поражений при рассеянном склерозе с помощью фазочувствительного инверсионного восстановления в сочетании с быстрой двойной инверсией восстановления МРТ». AJNR. Американский журнал нейрорадиологии. 28 (9): 1645–49. Дои:10.3174 / ajnr.A0645. PMID  17885241.
  39. ^ Нельсон Ф., Пунавалла А., Хоу П., Волински Дж. С., Нараяна ПА (ноябрь 2008 г.). «3D MPRAGE улучшает классификацию кортикальных поражений при рассеянном склерозе». Рассеянный склероз. 14 (9): 1214–19. Дои:10.1177/1352458508094644. ЧВК  2650249. PMID  18952832.
  40. ^ Брант-Завадски М., Гиллан Г.Д., Ниц В.Р. (март 1992 г.). «MP RAGE: трехмерная, взвешенная по T1, градиентно-эхо-последовательность - начальный опыт в мозгу». Радиология. 182 (3): 769–75. Дои:10.1148 / радиология.182.3.1535892. PMID  1535892.[постоянная мертвая ссылка ]
  41. ^ Татко В, Ди Муцио Б. «Синфазные и противофазные последовательности». Радиопедия. Получено 2017-10-24.
  42. ^ Рейнхард Р., ван дер Зон-Конейн М., Смитюис Р. «Почки - твердые образования». Ассистент радиолога. Получено 2017-10-27.
  43. ^ Чавхан Г.Б., Бабин П.С., Томас Б., Шрофф М.М., Хааке Э.М. (2009). «Принципы, методы и приложения МРТ на основе Т2 * и его специальные приложения». Радиография. 29 (5): 1433–49. Дои:10.1148 / rg.295095034. ЧВК  2799958. PMID  19755604.
  44. ^ Де Коэн Б., Хайнал СП, Гейтхаус П., Лонгмор Д. Б., Уайт С. Дж., Оатридж А., Пеннок Д. М., Янг И. Р., Биддер Г. М. (1992). «МРТ головного мозга с использованием импульсных последовательностей восстановления с инверсией, ослабленной жидкостью (FLAIR)». AJNR. Американский журнал нейрорадиологии. 13 (6): 1555–64. PMID  1332459.
  45. ^ Райзер М.Ф., Семмлер В., Хричак Н. (2007). «Глава 2.4: Контрастность изображений и последовательность изображений». Магнитно-резонансная томография. Springer Science & Business Media. п. 59. ISBN  978-3-540-29355-2.
  46. ^ Вираккоди Ю. «Величина восстановления турбо-инверсии». Радиопедия. Получено 2017-10-21.
  47. ^ Hauer MP, Uhl M, Allmann KH, Laubenberger J, Zimmerhackl LB, Langer M (ноябрь 1998 г.). «Сравнение величины восстановления после турбо-инверсии (TIRM) с T2-взвешенным турбо спин-эхо и T1-взвешенным спин-эхо МРТ в ранней диагностике острого остеомиелита у детей». Детская радиология. 28 (11): 846–50. Дои:10.1007 / s002470050479. PMID  9799315. S2CID  29075661.
  48. ^ Ай Т. «Хронический остеомиелит левой бедренной кости». Клиника-МРТ. Получено 2017-10-21.
  49. ^ Садик М., Садик Х, Хёрманн К., Дюбер С., Диль С.Дж. (август 2005 г.). «Диагностическая оценка магнитно-резонансной томографии с последовательностью восстановления турбо-инверсии при опухолях головы и шеи». Европейский архив оторино-ларингологии. 262 (8): 634–39. Дои:10.1007 / s00405-004-0878-х. PMID  15668813. S2CID  24575696.
  50. ^ Ле Бихан Д., Бретон Э., Лаллеманд Д., Гренье П., Кабанис Э., Лаваль-Жанте М. (ноябрь 1986 г.). «МРТ-визуализация некогерентных движений интравокселя: применение к диффузии и перфузии при неврологических расстройствах». Радиология. 161 (2): 401–07. Дои:10.1148 / радиология.161.2.3763909. PMID  3763909. S2CID  14420005.
  51. ^ "Начало диффузии". Стэндфордский Университет. Архивировано из оригинал 24 декабря 2011 г.. Получено 28 апреля 2012.
  52. ^ Наполнитель А (2009 г.). «История, развитие и влияние компьютерной визуализации в неврологической диагностике и нейрохирургии: КТ, МРТ и DTI». Природа предшествует. Дои:10.1038 / npre.2009.3267.5.
  53. ^ Moseley ME, Cohen Y, Mintorovitch J, Chileuitt L, Shimizu H, Kucharczyk J, Wendland MF, Weinstein PR (май 1990 г.). «Раннее выявление регионарной церебральной ишемии у кошек: сравнение диффузионно-взвешенной МРТ и спектроскопии». Магнитный резонанс в медицине. 14 (2): 330–46. Дои:10.1002 / mrm.1910140218. PMID  2345513. S2CID  23754356.
  54. ^ Гайяр Ф. «Контраст динамической восприимчивости (ДСК) МР-перфузия». Радиопедия. Получено 2017-10-14.
  55. ^ Фрэнк Гайяр; и другие. «МРТ-перфузия с динамическим контрастом (DCE)». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  56. ^ Гайяр Ф. «Маркировка артериального спина (ASL) MR перфузия». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  57. ^ Heeger DJ, Ress D (февраль 2002 г.). «Что фМРТ говорит нам о нейрональной активности?». Обзоры природы. Неврология. 3 (2): 142–51. Дои:10.1038 / номер 730. PMID  11836522. S2CID  7132655.
  58. ^ Джуссани К., Ру Ф.Е., Охеманн Дж., Сганзерла Е.П., Пирилло Д., Папаньо С. (январь 2010 г.). «Надежна ли предоперационная функциональная магнитно-резонансная томография для картирования языковых областей при хирургии опухолей головного мозга? Обзор исследований языковой функциональной магнитно-резонансной томографии и корреляционных исследований прямой кортикальной стимуляции». Нейрохирургия. 66 (1): 113–20. Дои:10.1227 / 01.NEU.0000360392.15450.C9. PMID  19935438. S2CID  207142804.
  59. ^ Талборн К.Р., Уотертон Дж.С., Мэтьюз П.М., Радда Г.К. (февраль 1982 г.). «Оксигенационная зависимость времени поперечной релаксации протонов воды в цельной крови в сильном поле». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 714 (2): 265–70. Дои:10.1016/0304-4165(82)90333-6. PMID  6275909.
  60. ^ Станкович З., Аллен Б.Д., Гарсия Дж., Джарвис КБ, Маркл М. (апрель 2014 г.). «4D потоковая визуализация с помощью МРТ». Сердечно-сосудистая диагностика и терапия. 4 (2): 173–92. Дои:10.3978 / j.issn.2223-3652.2014.01.02. ЧВК  3996243. PMID  24834414.
  61. ^ Виггерманн В., Эрнандес Торрес Э., Вавасур И.М., Мур Г.Р., Лауле С., Маккей А.Л., Ли Д.К., Трабулзее А., Раушер А. (июль 2013 г.). «Сдвиги частоты магнитного резонанса во время образования острого рассеянного склероза». Неврология. 81 (3): 211–118. Дои:10.1212 / WNL.0b013e31829bfd63. ЧВК  3770162. PMID  23761621.
  62. ^ Reichenbach JR, Venkatesan R, Schillinger DJ, Kido DK, Haacke EM (июль 1997 г.). «Мелкие сосуды в головном мозге человека: МРТ-венография с дезоксигемоглобином в качестве внутреннего контрастного вещества». Радиология. 204 (1): 272–77. Дои:10.1148 / радиология.204.1.9205259. PMID  9205259.[постоянная мертвая ссылка ]
  63. ^ МакРобби DW (2007). МРТ от картинки к протону. Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-68384-5.
  64. ^ Уитон А.Дж., Миядзаки М. (август 2012 г.). «МР-ангиография с неконтрастным усилением: физические принципы». Журнал магнитно-резонансной томографии. 36 (2): 286–304. Дои:10.1002 / jmri.23641. PMID  22807222. S2CID  24048799.
  65. ^ Филиппи М., Рокка М.А., Де Стефано Н., Энцингер С., Фишер Э., Хорсфилд М.А., Инглезе М., Пеллетье Д., Коми Г. (декабрь 2011 г.). «Магнитно-резонансные методы при рассеянном склерозе: настоящее и будущее». Архив неврологии. 68 (12): 1514–20. Дои:10.1001 / archneurol.2011.914. PMID  22159052.
  66. ^ Weishaupt D, Köchli VD, Marincek B (2008). «Глава 8: Последовательности быстрых импульсов». Как работает МРТ?: Введение в физику и функции магнитно-резонансной томографии (2-е изд.). Springer Science & Business Media. п. 64. ISBN  978-3-540-37845-7.
  67. ^ «Что такое быстрое (турбо) спин-эхо?».
  68. ^ Гор Р., Смитьюис Р. (21 мая 2014 г.). «Утолщение стенки кишечника - КТ-картина - Тип 4 - Жирный целевой признак». Ассистент радиолога. Получено 2017-09-27.
  69. ^ Weishaupt D, Koechli VD, Marincek B (2008). «Глава 9: Методы быстрого подавления». Как работает МРТ?: Введение в физику и функции магнитно-резонансной томографии (2-е изд.). Springer Science & Business Media. п. 70. ISBN  978-3-540-37845-7.
  70. ^ Сасаки М., Сибата Е., Тохьяма К., Такахаши Дж., Оцука К., Цучия К., Такахаши С., Эхара С., Тераяма Ю., Сакаи А. (июль 2006 г.). «Нейромеланиновая магнитно-резонансная томография голубого пятна и черной субстанции при болезни Паркинсона». NeuroReport. 17 (11): 1215–18. Дои:10.1097 / 01.wnr.0000227984.84927.a7. PMID  16837857. S2CID  24597825.
  71. ^ Luijkx T, Morgan MA. "Т1 ро". Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  72. ^ Бортакур А., Меллон Е., Нийоги С., Витчи В., Ниланд Дж. Б., Редди Р. (ноябрь 2006 г.). «МРТ натрия и T1rho для молекулярной и диагностической визуализации суставного хряща». ЯМР в биомедицине. 19 (7): 781–821. Дои:10.1002 / nbm.1102. ЧВК  2896046. PMID  17075961.
  73. ^ Джонс Дж., Баллинджер-младший. «Последовательности восстановления насыщенности». Радиопедия. Получено 2017-10-15.
  74. ^ Андрада I, Ивана Д., Ноам С., Даниэль А. (2016). «Продвинутая диффузионная МРТ для визуализации микроструктуры». Границы физики. 4. Дои:10.3389 / conf.FPHY.2016.01.00001.