[专栏]MR一站式高分辨血管壁成像

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动脉粥样硬化是导致脑卒中的一个非常重要的危险因素,因此对血管斑块的评估成为医学影像学领域的一个重要话题。目前在影像学领域有很多的技术对血管斑块进行评估,例如DSA,CTA,超声及MRA等。一般来说,DSA是血管成像的“金标准”,但是该方法是一种有创的血管评估方法,对负向重构或引起管腔狭窄不明显的血管斑块及血管炎性病变的评估存在一定的局限性;超声检查费用相对较低,能够对斑块的大小、形态进行评价,但是对于颅内血管性病变的评价存在一定的困难;CTA具有非常高的空间分辨率,能够对血管的狭窄程度及引起狭窄的斑块性质进行评估,但是该方式存在电离辐射,对钙化程度高的血管狭窄评估存在一定的困难。

MR一站式高分辨血管壁成像是近些年来磁共振成像的热点,归其原因就是MR本身多参数多方位成像、软组织对比度好、无电离辐射以及亮血和黑血相结合等特点都能够提高血管疾病的检出率,但是由于需要进行高分辨扫描需要的扫描时间相对较长,所以该检查不适合急诊或者配合能力较差的病人,加之MR成像本身分辨率相对较低,对钙化不敏感等特点也影响着MR高分辨血管壁成像的应用。根据血管是亮血还是黑血,可以将MR血管成像划分为亮血血管成像和黑血血管壁成像。

目前随着磁共振场强的提升,以及高密度射频线圈的普及,有效降低了高分辨血管壁扫描的时间和提高了图像的分辨率。目前不同的影像单位根据需求不同使用各异的扫描流程,作者根据近年的使用经验将一站式高分辨血管壁扫描流程总结如下:

一、扫描流程

以头颈部血管病变为例:
1、进行颅脑常规解剖及弥散成像,目的是了解病变的区域及范围;
病例来源:中山大学附属第一医院
2、根据临床诊断及解剖成像的结果,进行颅脑或颈部,甚至是颅脑颈部联合TOF MRA不打药亮血血管成像。通过薄层MIP后处理重建各方位显示血管狭窄的部分,由于TOF MRA成像原理的原因,该序列只能显示血管的狭窄区域,不能显示血管壁的形态。加之该序列受血管血流方向及流速的影响,有可能导致血管形态显示欠佳,在此需要特别注意。
病例来源:中山大学附属第一医院
3、利用3D T1W SPACE序列对目标血管进行黑血血管壁成像。在进行3D黑血血管成像时可以参考如下扫描方案:
(1)、如若已明确存在血管狭窄的区域,可以使用非各向同性的体素进行扫描,目的是选择最优化的扫描方位显示病变,并且尽量提高层面内分辨率以显示病变,缩短检查时间;
(2)、如若未明确血管狭窄的区域,则推荐使用各向同性的体素进行大范围血管壁黑血成像,目的是利用各向同性的特点进行多平面多方位的图像重建显示血管来寻找病变。
病例来源:深圳市第二人民医院
4、由于颅内血管壁非常薄,3D SPACE T1W成像扫描结束后,建议再增加2D T1W TSE序列进行黑血成像,目的是利用2D序列平面内分辨率较高的特点更好地显示血管壁、管腔及血管病变。
病例来源:中山大学附属第一医院
5、扫描2D和3D T1W黑血序列后,进行增强血管CE-MRA成像。目的是利用增强血管相对于TOF MRA假象较少的特点对血管病变进行再次明确。注意:有些临床应用场景中在进行增强扫描时并不进行CE-MRA扫描,而将团注造影剂的时刻用于进行颅脑灌注成像(Perfusion)。
6、CE-MRA扫描结束后,往往不建议直接进行高分辨黑血血管成像,而是先进行3D T2 SPACE或者高分辨2D T2W TSE序列的扫描。目的是使责任血管的病变强化更明显以最优化显示病变。
7、最后进行3D T1W SPACE或者2D T1W TSE血管高分辨血管增强扫描。
病例来源:颈动脉斑块  香港大学深圳医院
以上流程只是个人经验总结,各位老师可以根据自身的临床需求选择不同的扫描方案和序列。为了提高图像的信噪比及扫描的覆盖范围,在临床中往往会使用3D序列进行扫描成像,亮血血管成像主要使用的是TOF和FLASH CE-MRA,黑血血管成像则使用SPACE序列。目前很多单位为了缩短整个高分辨血管的检查时间,扫描的序列以3D序列的形式进行,其流程可以简化为先进行TOF MRA扫描,然后进行T1W SPACE扫描,之后增强,最后进行T2W SPACE和T1W SPACE扫描。
二、扫描注意事项

通过以上的扫描流程会发现,目前在进行高分辨血管壁扫描时,SPACE序列是一个常用的检查序列,如何获得更高信噪比及更佳图像对比度成为SPACE血管成像的一个重要议题。

SPACE序列在血管成像中能够进行亮血和黑血成像,其中亮血成像的序列分为:(1)、利用流动补偿进行的不打药体部血管成像(已早之前的微信文章中做了相关介绍);(2)、利用动静脉血管在收缩期及舒张期的不同信号表现进行成像后减影,获得无需造影剂增强的亮血血管。而SPACE黑血成像则主要通过以下方式进行黑血成像:(1)、流空黑血,SPACE序列在原理上可以认为是TSE序列,TSE序列本身具有流空效应,所以进行血管扫描时,血管内呈现低信号,加之SPACE序列采用可变翻转角技术,翻转角较小,横向磁矩的重聚较少,使得血液的信号相较常规TSE序列更低;(2)、弥散梯度能够对流动的质子产生散相,使之信号降低,利用这个原理在SPACE中施加小的弥散梯度,能够在常规SPACE序列的基础上获得更好的血液抑制效果,目前在VD版本以上的设备中都能够选择使用;(3)、DANTE Space利用非选择性的射频脉冲联合散相梯度使流动的组织信号衰减,该技术的优势是对流速较慢或血流较复杂的血液饱和效果优于常规SPACE序列(目前还处于科研状态)。

在进行一站式高分辨血管壁成像中,我们主要使用SPACE序列进行黑血成像,此处以3.0T为例介绍一下T1W SPACE序列进行黑血成像的相关参数:

1、在Routine参数卡中,扫描颅内血管等体素扫描时使用矢状位扫描,颈部血管则推荐使用冠状位扫描,TR范围600-800ms,TE适当增大以使血抑制更彻底,层厚建议0.6-0.7mm(以实际信噪比为准)。
2、在Contrast参数卡中常规使用脂肪抑制以获得更好的图像对比,当需要鉴别是否含脂肪成份是可以不加脂肪抑制。
3、在Resolution参数卡中,使用100%相位和层面分辨率以获得等体素成像,为了缩短扫描时间,可以使用Slice partial Fourier。
4、在Sequence参数卡Part2中,Turbo factor建议在50左右,目的是缩短扫描时间,另外也能保证一定的图像对比。使用Non-sel Excitation方式进行激发,Flip angle mode采用T1 Var以获得T1对比。

以上SPACE扫描参数只是常规等体素T1W SPACE的扫描参数,在临床工作中,在已知明确病变的时候可以采用非等体素的方式进行成像,目的是尽可能在保证图像信噪比的前提下提高层面内图像的分辨率。T2W SPACE序列的参数可直接参照西门子血管成像序列包相关序列参数。

三、一站式高分辨血管壁成像案例
1、右侧大脑中动脉动脉瘤
病例来源:北京市武警总队第二医院
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