Hızlı düşük açılı manyetik rezonans görüntüleme - Fast low angle shot magnetic resonance imaging

Hızlı düşük açılı manyetik rezonans görüntüleme (FLAŞ MR) belirli bir sıra nın-nin manyetik rezonans görüntüleme. Bu, düşük açılı radyo frekansı uyarımını birleştiren gradyan yankı dizisidir. nükleer manyetik rezonans sinyal (uzamsal olarak kodlanmış bir gradyan yankısı olarak kaydedilir) kısa bir tekrarlama zamanı. Jenerik şeklidir kararlı durum serbest presesyon görüntüleme.

Farklı MRI ekipmanı üreticileri bu deney için farklı isimler kullanır. Siemens FLASH adını kullanır, Genel elektrik SPGR (Spoiled Gradient Echo) adını kullandı ve Philips CE-FFE-T1 (Kontrast-Geliştirilmiş Hızlı Alan Yankısı) veya T1-FFE adını kullanır.

İstenilen kontrasta bağlı olarak, jenerik FLASH tekniği, enine tutarlılıkları yok eden ve T1 kontrastı veren şımarık versiyonların yanı sıra, yeniden odaklanmış versiyonlar (tekrar başına sabit faz) ve enine tutarlılıkları sabit ile birleştiren tam dengeli versiyonlar (tekrar başına sıfır faz) sağlar. durum sinyali ve T1 / T2 kontrastı sunar.

Uygulamalar şunları içerir:

  • Birkaç saniyelik edinim sürelerine sahip kesitsel görüntüler, göğüs ve karın tek bir nefes tutma içinde
  • dinamik edinimler senkronize elektrokardiyogram dayak filmleri yaratmak kalp,
  • sıralı satın almalar[1][2] farklı alımı gibi fizyolojik süreçleri izlemek kontrast madde vücut dokularına,
  • 3 boyutlu satın almalar[3] Karmaşık anatomik yapıları (beyin, eklemler), her üç boyutta ve keyfi görüş yönleri boyunca benzeri görülmemiş yüksek uzaysal çözünürlükte görselleştirmek ve
  • Manyetik rezonans anjiyografi (MRA), üç boyutlu temsillerini verir damar sistemi.

Fiziksel Temel

MRG'nin fiziksel temeli su protonlarından elde edilebilen nükleer manyetik rezonans (NMR) sinyalinin uzaysal kodlamasıdır (örn. hidrojen çekirdek) biyolojik dokuda. MRI açısından, tam bir görüntünün yeniden inşası için gerekli olan farklı uzaysal kodlamalara sahip sinyallerin, birden çok sinyal oluşturarak - genellikle çoklu radyo frekansı uyarımları kullanılarak tekrarlayan bir şekilde elde edilmesi gerekir.

Genel FLASH tekniği, NMR sinyalinin (uzamsal olarak kodlanmış bir gradyan eko olarak kaydedilen) düşük çevirme açılı radyo frekansı uyarımını temel dizinin hızlı bir tekrarıyla birleştiren bir gradyan eko dizisi olarak ortaya çıkar. Tekrarlama süresi genellikle tipik olandan çok daha kısadır. T1 biyolojik dokudaki protonların gevşeme süresi. Sadece (i) bir sonraki uyarım için kullanılmayan uzunlamasına manyetizasyonu bırakan ve (ii) artık uzunlamasına manyetizasyonu etkileyecek başka bir radyo frekansı darbesine ihtiyaç duymayan bir gradyan yankısının edinimi ile birlikte düşük açılı bir uyarma kombinasyonu. , temel sekans aralığının hızlı bir şekilde tekrarlanmasına ve tüm görüntü alımının sonuçtaki hızına izin verir.[4][5] Aslında, FLASH dizisi, daha önce dahil edilen tüm bekleme sürelerini ortadan kaldırmıştır. T1 doyma. FLASH, tipik sekans aralığını görüntüleme için minimum düzeyde gerekli olana indirdi: bir dilim seçici radyo frekansı darbesi ve gradyanı, bir faz kodlama gradyanı ve veri toplama için yankıyı oluşturan bir (ters) frekans kodlama gradyanı.

Radyal veri örnekleme için, faz ve frekans kodlama gradyanlarının yerini, veri uzayında Fourier çizgilerini döndüren eşzamanlı olarak uygulanan iki frekans kodlama gradyanı alır.[4][6] Her iki durumda da, tekrarlama süreleri 2 ila 10 milisaniye kadar kısadır, bu nedenle 64 ila 256 tekrarın kullanılması, bir süre için yaklaşık 0,1 ila 2,5 saniyelik görüntü elde etme sürelerine neden olur. iki boyutlu görüntü. Son zamanlarda, oldukça az örneklenmiş radyal FLASH MRI çekimleri, elde etmek için düzenli hale getirilmiş doğrusal olmayan ters çevirme ile yinelemeli bir görüntü rekonstrüksiyonu ile birleştirildi gerçek zamanlı MRI 1.5 ila 2.0 milimetre uzamsal çözünürlüğe sahip görüntüler için 20 ila 30 milisaniyelik zamansal çözünürlükte.[7] Bu yöntem, elektrokardiyogram ile senkronizasyon olmadan ve serbest nefes alma sırasında atan kalbin gerçek zamanlı olarak görselleştirilmesine izin verir.[8]

Tarih

FLASH MRI 1985 yılında Jens Frahm, Axel Haase, W Hänicke, KD Merboldt ve D Matthaei (Alman Patent Başvurusu P 35 04 734.8, 12 Şubat 1985) Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie içinde Göttingen, Almanya. Teknik, MRG ölçüm sürelerini ikiye kadar kısaltmada devrim niteliğindedir büyüklük dereceleri.

FLASH, ticari olarak çok hızlı bir şekilde benimsenmiştir. RARE daha yavaştı ve eko-düzlemsel görüntüleme (EPI) - teknik nedenlerle - daha da fazla zaman aldı. Yankı-düzlemsel görüntüleme Mansfield'ın grubu tarafından 1977'de önerilmişti ve ilk kaba görüntüler aynı yıl Mansfield ve Ian Pykett tarafından gösterildi. Roger Ordidge ilk filmi 1981'de sundu. Onun atılımı, korumalı gradyanların icadıyla geldi.[9]

FLASH MRI dizilerinin tanısal görüntülemede ilk kez kullanılması, görüntü kalitesinde önemli bir kayıp olmaksızın ölçüm sürelerinin önemli ölçüde kısaltılmasına olanak sağladı. Ek olarak, ölçüm prensibi geniş bir yelpazede tamamen yeni görüntüleme modalitelerine yol açtı.

2010 yılında, oldukça düşük düzeyde örneklenmiş radyal veri kodlaması ve yinelemeli görüntü yeniden yapılandırmasıyla genişletilmiş bir FLASH yöntemi elde edildi gerçek zamanlı MRI 20 geçici çözünürlük ile milisaniye (Saniyenin 1 / 50'si).[7][8] Birlikte ele alındığında, bu en son gelişme, 1985'ten önceki MRI durumuna kıyasla 10.000 kat hızlanmaya tekabül etmektedir. Genel olarak, FLASH, klinik MRI'da bugüne kadarki ileri teknik ve bilimsel gelişmeleri uyaran bir atılımı ifade etmiştir.

Referanslar

  1. ^ D Matthaei, J Frahm, Bir Haase, W Hänicke (1985). "Hızlı manyetik rezonans görüntülerinin dizileriyle gösterilen bölgesel fizyolojik işlevler". Neşter. 326 (8460): 893. doi:10.1016 / S0140-6736 (85) 90158-8. PMID  2864605. S2CID  12326347.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  2. ^ J Frahm, Bir Haase, D Matthaei (1986). "FLASH tekniği kullanılarak dinamik süreçlerin hızlı NMR görüntülemesi". Tıpta Manyetik Rezonans. 3 (2): 321–327. doi:10.1002 / mrm.1910030217. PMID  3713496. S2CID  31028542.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  3. ^ J Frahm, Bir Haase, D Matthaei (1986). "FLASH tekniğini kullanarak hızlı üç boyutlu MR görüntüleme". Bilgisayar Destekli Tomografi Dergisi. 10 (2): 363–368. doi:10.1097/00004728-198603000-00046. PMID  3950172.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  4. ^ a b 04 734.8 DE patenti 35 04 734.8, J Frahm, Bir Haase, W Hänicke, KD Merboldt, D Matthaei "Hochfrequenz-Impuls und Gradienten-Impuls-Verfahren zur Aufnahme von schnellen NMR-Tomogrammen unter Benutzung von Gradientenechos", yayınlanmış 1986-08-14, 1998-12-10'da yayınlanmıştır. 
  5. ^ Bir Haase, J Frahm, D Matthaei W Hänicke, KD Merboldt (1986). "FLASH görüntüleme: düşük çevirme açısı darbeleri kullanarak hızlı NMR görüntüleme". Manyetik Rezonans Dergisi. 67 (2): 258–266. Bibcode:1986JMagR..67..258H. doi:10.1016/0022-2364(86)90433-6.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  6. ^ S Zhang, KT Bloğu, J Frahm (2010). "Gerçek zamanlı manyetik rezonans görüntüleme: Radyal FLASH kullanarak ilerler". Manyetik Rezonans Görüntüleme Dergisi. 31 (1): 101–109. doi:10.1002 / jmri.21987. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-D667-0. PMID  19938046. S2CID  17419027.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  7. ^ a b M Uecker, S Zhang, D Voit, A Karaus, KD Merboldt, J Frahm (2010). "20 ms çözünürlükte gerçek zamanlı MRI". Biyotıpta NMR. 23 (8): 986–994. doi:10.1002 / nbm.1585. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-D4F9-7. PMID  20799371. S2CID  8268489.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  8. ^ a b S Zhang, M Uecker, D Voit, KD Merboldt, J Frahm (2010). "Yüksek zamansal çözünürlükte gerçek zamanlı kardiyovasküler manyetik rezonans: doğrusal olmayan ters rekonstrüksiyon ile radyal FLASH". Kardiyovasküler Manyetik Rezonans Dergisi. 12: 39. doi:10.1186 / 1532-429X-12-39. PMC  2911425. PMID  20615228.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  9. ^ AVRUPA'NIN BİR BAKIŞ AÇISINDAN GÖRÜNTÜLENEN MANYETİK REZONANSIN KISA BİR TARİHİ

Dış bağlantılar