Магнитті-резонансты томографиялық жылдамдығы төмен бұрыштық - Fast low angle shot magnetic resonance imaging

Магнитті-резонансты томографиялық жылдамдығы төмен бұрыштық (Флэш-МРТ) нақты болып табылады жүйелі туралы магниттік-резонанстық бейнелеу. Бұл радионың жиілігі төмен қоздырғышты біріктіретін градиентті эхо тізбегі ядролық магниттік резонанс сигнал (кеңістіктік кодталған градиентті жаңғырық ретінде жазылған) қысқа қайталау уақыты. Бұл жалпы түр тұрақты прецессияны бейнелеу.

Әр түрлі МРТ жабдықтарының өндірушілері осы эксперимент үшін әртүрлі атауларды қолданады. Сименс FLASH атауын қолданады, General Electric SPGR (Spoiled Gradient Echo) атауын қолданды, және Philips CE-FFE-T1 (Contrast-Enhanced Fast Field Echo) немесе T1-FFE атауын қолданады.

Қажетті контрастқа байланысты жалпы FLASH техникасы көлденең когеренттілікті жоятын және T1 контрастын беретін бүлінген нұсқаларды, сонымен қатар көлденең когеренттіліктерді тұрақтылыққа енгізетін қайта өңделген нұсқаларды (қайталанудың тұрақты фазасы) және толық теңдестірілген нұсқаларды (қайталануда нөлдік фаза) ұсынады. күй сигналы және T1 / T2 контрастын ұсыну.

Өтініштерге мыналар кіреді:

  • Бірнеше секундты алу уақыты бар көлденең қиманың кескіндері MRI зерттеуін жүргізуге мүмкіндік береді көкірек және іш бір тыныс алу шегінде,
  • үшін синхрондалған динамикалық сатып алулар электрокардиограмма ұрып-соғу туралы фильмдер жасау жүрек,
  • дәйекті сатып алу[1][2] дифференциалды қабылдау сияқты физиологиялық процестерді бақылау контрастты медиа дене тіндеріне,
  • үш өлшемді сатып алу[3] күрделі анатомиялық құрылымдарды (ми, буындар) бұрын-соңды болмаған жоғары кеңістіктік ажыратымдылықта және барлық үш өлшемде және ерікті қарау бағыттары бойынша елестету;
  • Магнитті-резонанстық ангиография (MRA) үш өлшемді көріністі береді қан тамырлары.

Физикалық негіздер

The МРТ физикалық негіздері - бұл су протондарынан алуға болатын ядролық магниттік-резонанстық (NMR) сигналдың кеңістіктік кодталуы сутегі биологиялық ұлпада). МРТ тұрғысынан толық кескінді қалпына келтіру үшін қажет әр түрлі кеңістіктік кодтамалары бар сигналдарды бірнеше сигналдарды генерациялау арқылы алу керек - әдетте бірнеше радиожиілік қозуларын қолдану арқылы қайталанатын тәсілмен.

Жалпы FLASH техникасы негізгі тізбекті жылдам қайталаумен NMR сигналының төменгі кең бұрышты радиожиілікті қозуын біріктіретін (кеңістіктік кодталған градиентті эхо ретінде тіркелген) градиентті эхо реті ретінде шығады. Қайталау уақыты әдеттегіден әлдеқайда аз T1 биологиялық тіндегі протондардың релаксация уақыты. Тек (i) төмен қозғалатын бұрыштық қозудың үйлесімі, ол келесі қоздыру үшін пайдаланылмаған бойлық магниттеуді қалдырады, (ii) қалдық бойлық магниттелуге әсер ететін радиожиілікті импульсты қажет етпейтін градиентті эхо алады. , негізгі дәйектілік интервалын және нәтижесінде бүкіл кескінді алудың жылдамдығын тез қайталауға мүмкіндік береді.[4][5] Іс жүзінде, FLASH дәйектілігі эффектілерді ескеру үшін бұрын енгізілген барлық күту кезеңдерін жойды T1 қанықтылық. FLASH типтік дәйектілік интервалын суретке түсіру үшін минималды талап етілетін деңгейге дейін азайтты: тілім-таңдамалы радиожиілік импульсі және градиенті, фазалық кодтау градиенті және деректерді алу үшін жаңғырықты тудыратын (кері) градиент.

Мәліметтерді радиалды іріктеу үшін фазалық және жиіліктік кодтау градиенттері мәліметтер кеңістігінде Фурье сызықтарын айналдыратын бір мезгілде қолданылатын жиіліктік-кодтаушы екі градиентпен ауыстырылады.[4][6] Кез-келген жағдайда қайталану уақыты 2-ден 10 миллисекундқа дейін аз болады, сондықтан 64-тен 256-ға дейін қайталауды қолдану кескінді алу уақыты шамамен 0,1 - 2,5 секундты құрайды. екі өлшемді сурет. Жақында жоғары деңгейлі сәулеленген радиалды FLASH MRI сатып алуларына жету үшін жүйеленген сызықтық емес инверсия арқылы қайталанатын бейнені қайта құрумен біріктірілді. нақты уақыттағы МРТ кеңістіктік ажыратымдылығы 1,5-тен 2,0 миллиметрге дейінгі суреттер үшін 20-дан 30 миллисекундқа дейінгі уақыттық ажыратымдылықта.[7] Бұл әдіс соғып тұрған жүректі нақты уақытта - электрокардиограммаға синхрондамай және еркін тыныс алу кезінде визуализациялауға мүмкіндік береді.[8]

Тарих

FLASH MRI 1985 жылы ойлап табылған Дженс Фрах, Аксель Хаас, В. Ханике, К.Д. Мерболдт және D Маттай (Неміс патенттік өтінімі P 35 04 734.8, 1985 ж. 12 ақпан) Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie жылы Геттинген, Германия. Бұл әдіс МРТ өлшеу уақытын екіге дейін қысқартуда революциялық сипатқа ие реттік шамалар.

FLASH коммерциялық тұрғыдан өте тез қабылданды. RARE баяу жүрді, ал эхо-жоспарлы кескіндеме (EPI) - техникалық себептерге байланысты - көп уақытты қажет етті. Эхо-жазықтық кескінді Мансфилд тобы 1977 жылы ұсынған болатын, ал алғашқы шикі кескіндерді сол жылы Мансфилд пен Ян Пикетт көрсетті. Роджер Орджидж 1981 жылы алғашқы фильмді ұсынды. Оның жетістігі экрандалған градиенттерді ойлап табумен болды.[9]

Диагностикалық кескіндемеге алғаш рет FLASH MRI тізбегін енгізу кескін сапасының айтарлықтай жоғалуынсыз өлшеу мерзімдерін қысқартуға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, өлшеу принципі бейнелеудің мүлдем жаңа тәсілдерінің кең спектріне әкелді.

2010 жылы сәулелендірілген деректерді жоғары дәрежеде кодтайтын және қайталанатын бейнені қайта құрумен кеңейтілген FLASH әдісіне қол жеткізілді нақты уақыттағы МРТ уақытша рұқсатымен 20 миллисекундтар (Секундтың 1/50 бөлігі).[7][8] Бірлесіп алғанда, бұл соңғы даму 1985 жылға дейінгі МРТ жағдайымен салыстырғанда 10000 есе жеделдетуге сәйкес келеді. Жалпы, FLASH клиникалық МРТ-дағы жетістік деп атап өтті, бұл қазіргі заманғы техникалық және ғылыми әзірлемелерді ынталандырды.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ D Маттай, Дж Фрахм, A Haase, W Hänicke (1985). «Жылдам магнитті-резонанстық кескіндер тізбегімен бейнеленетін аймақтық физиологиялық функциялар». Лансет. 326 (8460): 893. дои:10.1016 / S0140-6736 (85) 90158-8. PMID  2864605. S2CID  12326347.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  2. ^ Дж. Фрахм, Хаас, D Маттай (1986). «FLASH техникасын қолдана отырып, динамикалық процестерді жылдам NMR бейнелеу». Медицинадағы магниттік резонанс. 3 (2): 321–327. дои:10.1002 / mrm.1910030217. PMID  3713496. S2CID  31028542.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  3. ^ Дж Фрахм, Хаас, D Маттай (1986). «FLASH техникасын қолдана отырып, үш өлшемді жылдам MR бейнесі». Компьютерлік Томография журналы. 10 (2): 363–368. дои:10.1097/00004728-198603000-00046. PMID  3950172.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  4. ^ а б 04 734.8 DE патенті 35 04 734.8, Дж Фрахм, А Хаас, В. Ханике, К.Д. Мерболдт, D Маттай, «Hochfrequenz-Impuls und Gradienten-Impuls-Verfahren zur Aufnahme von schnellen NMR-Tomogrammen unter Benutzung von Gradientenechos», 1986-08-14 жарияланған, 1998-12-10 
  5. ^ Хаас, Дж Фрахм, D Маттай, W Hänicke, KD Мерболдт (1986). «FLASH кескіні: төмен флип-бұрыштық импульстарды қолдану арқылы NMR жылдам кескіні». Магниттік резонанс журналы. 67 (2): 258–266. Бибкод:1986JMagR..67..258H. дои:10.1016/0022-2364(86)90433-6.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  6. ^ S Zhang, KT Block, Дж Фрахм (2010). «Нақты уақыттағы магнитті-резонанстық томография: радиалды ФЛАШ қолдану арқылы алға жылжу». Магнитті-резонанстық томография журналы. 31 (1): 101–109. дои:10.1002 / jmri.21987. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-D667-0. PMID  19938046. S2CID  17419027.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  7. ^ а б М Уеккер, С Чжан, Д Войт, Караус, К.Д. Мерболдт, Дж Фрахм (2010). «Нақты уақыттағы МРТ 20 мс рұқсатымен». Биомедицинадағы ЯМР. 23 (8): 986–994. дои:10.1002 / nbm.1585. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-D4F9-7. PMID  20799371. S2CID  8268489.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  8. ^ а б С Чжан, М Уеккер, Д Войт, К.Д. Мерболдт, Дж. Фрахм (2010). «Жоғары уақыттық резолюция кезіндегі жүрек-қан тамырлары магниттік резонансы: сызықтық емес кері қалпына келтірумен радиалды ФЛАШ». Жүрек-тамыр магниттік-резонанстық журналы. 12: 39. дои:10.1186 / 1532-429X-12-39. PMC  2911425. PMID  20615228.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  9. ^ ЕУРОПА КӨРІНІСІНЕН МАГНЕТИКАЛЫҚ РЕЗОНАНС КЕСІМІН ҚЫСҚА ТАРИХЫ

Сыртқы сілтемелер