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Angio- RMPrinicipi di Tecnica

Armando TartaroDipt. di Scienze Cliniche e Bioimmagini - Sez. di Scienze Radiologiche

Istituto di Tecnologie Avanzate Biomediche (ITAB) - U d’A Chieti

DSADSA USUS

A-TCA-TC A-RMA-RM

Imaging vascolare

STRUTTURALISTRUTTURALI FLUSSIMETRICHEFLUSSIMETRICHE

Sequenze RM convenzionali (SE, TSE, IR, ecc)

spin mobili IS non prevedibile

spin stazionari IS prevedibile

Immagini flusso-dipendenti

SPIN MOBILI: IS variabile (es. sequenza

SE)

Immagini flusso-dipendenti

RF RF

S. paradosso

ipo iso iper

tempo di “volo”

Immagini flusso-dipendenti

Enhancement Paradosso

SPIN MOBILI: flusso laminare o turbolento

Immagini flusso-dipendenti

laminare turbolento

dispersionedi fase

Immagini flusso-dipendentidispersione di fase

saturazione spin mobili per TR troppo brevi

MDC paramagnetico

Immagini flusso-dipendenti

Perdita di segnale in angio-RM

perdita di coerenza di fase per TE troppo lunghi

- gradienti di compensazione

- TE + brevi

Immagini flusso-dipendentiPerdita di segnale in angio-RM

2D time of flight (tempo di volo)

3D time of flight (TM, TONE, MOTSA)

2D phase contrast (dispersione di

fase)

3D phase contrast

CE MRA

Tecniche Angio-RM

TM= trasferimento di magnetizzazione

TONE= Tilted Optimized non Saturating Excitation

MOTSA= multiple overlapping thin slab acquisition

Tecniche Angio-RM

IS \ Background

HARDWARE (RF, disomogeneità di B0, correnti parassite)

SEQUENZE (saturazione, turbolenza, aliasing, non inclusione)

SUSCETTIVITA’ MAGNETICA (interfaccia, s. param.)

PAZIENTE (movimenti volontarie ed involontari)

POST-PROCESSING (sovrastima del MIP)

Artefatti in Angio-RM

è la tecnica più usata

sequenze gradient echo

TR e TE molto corti

gradienti di rifocalizzazione

IS dipendente dalla geometria del vaso

IS dipendente dalla velocità del sangue

Tecnica Time of Flight (TOF)

Tecnica Time of Flight (TOF)

spins “freschi”

spins stazionari saturi

flusso

RF

saturazione (vene, tratti post-stenosi)

saturazione nei vasi con flusso “nel piano”

saturazione dei vasi periferici

IS nei tratti con flusso turbolento visualizzazione sostanze paramagnetiche

(Gd, Metaemoglobina, ecc)

Tecnica Time of Flight (TOF)LIMITI

minore tempo di acquisizione

minore sovrastima delle stenosi

più sensibile ai flussi lenti

maggiore risoluzione spaziale (MT, Tone)

maggiori applicazioni cliniche

Tecnica Time of Flight (TOF)vantaggi sulla Phase Contrast

sfrutta le di fase tra spins mobili e

fermi

gradienti bipolari

sottrazione delle immagini

studio qualitativo (direzione, verso)

studio quantitativo (velocità)

Tecnica Phase Contrast (PC)

Tecnica Phase Contrast (PC)direzione e verso del flusso

acquisizioni 2D unidirezionale

acquisizione 3D multidirezionale

+ x

+ y

+ z

X PC

Y PC

Z PC

2

Tecnica Phase Contrast (PC)codifica di velocità

valore di codifica di velocità (VENC)

sensibilità per flussi rapidi e lenti

VENC = (M1)

“VENC è il flusso più veloce che può essere acquisito come immagine vascolare senza artefatto di aliasing (linea ipointensa centro vasale). La VENC è espressa in cm\sec”

Tecnica Phase Contrast (PC)codifica di velocità

VENC 80

VENC 40

VENC 20

Tecnica Phase Contrast (PC)

z1

z2

Spin mobili

Z1 - Z2 = 0

Spin stazionari

Z1 - Z2 0

Gradienti bipolari

G +

G -

PCToF

MRA modalità non invasiva

flusso dipendente

Interpolazione tra gli strati

Partial Fourier scanning

TE, TR più corti

Turbo MRA

CE Angio-RM

maggiore rapporto segnale\rumore

riduce il tempo di scansione

Il mitero dello “0” filling

32 x 3216 x 32

kz

ky

kz

ky

Zero filling

B B

32 x 3216 x 32

Sinc interpolation

96 x 0.7 mm64 x 1.0 mm

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

Interpolazione degli strati

MIP

Minore tempo di scansione

meno artefatti da movimento

migliore qualità degli angiogrammi dall’origine dei vasi epiaortici al

circolo intracranico

Vantaggi della Turbo MRA

convenzionalemulti slab (3)TR = 40 ms

3 x 32 x 192 x 512TA = 12:18 min

turbomulti slab (2)TR = 38 ms

2 x 24,i x 192 x 512TA = 5:51 min

Turbo MRA

convenzionale (12:18 min) turbo (5:51 min)

Turbo MRA

SE T1 Turbo MRA, ToF5:40 min

Turbo MRA

standard turbo

Turbo MRA

Rapporto segnale\rumore

Multi-slab ToF, scan time 6:44 min

Turbo MRA

Turbo MRA

Basso campo

Senza MDC

CE Turbo MRABasso campo

TA 28 secTA 20 sec

Turbo:

scan time = 6 minStandard:

scan time = 12 min

Turbo MRA< Tempo di scansione

> rapporto s\n

Maggiore tempo di ricostruzione

più dati per immagine

voxel più grande (> defasamento)

Svantaggi della Turbo MRA

2D Flash; TA 5 min Turbo ce-MRA; TA 10 sec

CE MRA

2D Flash; TA 5 min Turbo ce-MRA; TA 10 sec

CE MRA

CE Turbo MRA

9 sec

tempo

Fase venosa

Fase arteriosaIniezione

MDC(~ 2 cc)

TurboFLASH, 1 immagine/sec

Test bolus

Test bolus

Iniezione MDC

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||tempo

Tempo di transito

Acquisizione dati

CE MRA

DT = TTpicco - x% Tacq

TT picco = max CE

T acq = scansione

x = coeff. inizio acquisizio- … ne K spazio centrale … (35%) - 10%

CE-MRA DinamicaCE-MRA Dinamica

tempo

Fase venosa

Fase arteriosa

3D scan#3

3D scan#1

3D scan#5

3D scan#2

3D scan#4

IniezioneMDC

(~ 2 cc)

CE-MRA DinamicaCE-MRA Dinamica

MOBITRAK Moving Bed Infusion

Tracking

MOBITRAK Moving Bed Infusion

Tracking

tempo

Fase arteriosa

IniezioneMDC

(0,6\sec x 40 cc)

3D scan#3

3D scan#1

3D scan#2

Angio- RMPrinicipi di Tecnica

Armando TartaroDipt. di Scienze Cliniche e Bioimmagini - Sez. di Scienze Radiologiche

Istituto di Tecnologie Avanzate Biomediche (ITAB) - U d’A Chieti

Ricostruzione dei Dati Volumetrici in Angio-RM

ricostruzioni 2D e 3D

acquisizione di volumi suddivisi in singole "partizioni"

tecnica RM:

sequenze dedicate:

- ToF 3D (FISP, FLASH, SPGR, ecc)

- Turbo o ultra FAST (SE, TSE, MPRAGE) disponibilità di hardware e software sempre più potenti

ricostruzioni 2D e 3D

sottrazione di immagini senza e con mdc

pre-processing (MIP):

CE Turbo MRA Target MIP

ricostruzioni 2D e 3D

Target MIP

pre-processing (MIP):

ricostruzioni 2D e 3D

modalità:

Maximum Intensity Projection (MIP)

Shaded Surface Display (SSD)

Volume Rendering (VRT)

Maximum Intensity Projection (MIP)

ricostruzioni 2D e 3D

per ogni pixel solo i valori di massima intensità vengono rappresentati nella proiezione (angiogramma)

Maximum Intensity Projection (MIP)

ricostruzioni 2D e 3D

sovrastima delle stenosi quando il segnale del lume vasale è disomogeneo

limiti:

non c'è percezione della III dimensione (profondità)

artefatti da sostanze paramagnetiche

MIPricostruzioni 2D e 3D

tempo

Fase arteriosa

IniezioneMDC

3D scan

#1

3D scan

#3

3D scan

#2

Shaded Surface Display (SSD)

ricostruzioni 2D e 3D

endoscopia virtuale

ricostruzioni 2D e 3D

altre modalità.....