Spin Echo Görüntülemelerinin Temelleri MR

Manyetik rezonans görüntüleme (MRI) vücuttaki hidrojen protonları arasındaki etkileşime dayanıyor, güçlü bir statik manyetik alan ve tam zamanlı radyofretleri (RF) pulslar. Klinik görüntüleri oluşturmak için en temel bir pul dizisi, TE/2'de, geleneksel bir spin yankı, net bir mıknatıslama vektörünü geri dönüşen zaman (örneğin) tekrarlama süresinden sonra (örneğin,) tekrarlama süresinden sonra, Tly renatörünasyonel olarak geri dönüşler için uygulanan bir geri dönüş hattını geri döndürür.

Standart spin yankı için k-space veri alımı, her aşamadaki adım için yeni 90°-180° çift gerektirir.Bir 256×256 matrix için bir TR 2000 ms, toplam satın alma süresi 9 dakika veya daha fazla yaklaşabilir. Bu sınırlama, özellikle de hızlı Spin Echo (FSE) geliştirmeyi motive eder ve FSE'nin fiziksel ilkeleri radyologları, teknoloji uzmanları için gereklidir.

Hızlı Spin Echo (FSE) Sequences

Hızlı Spin Echo (FSE), aynı zamanda Turbo Spin Echo (TSE) olarak da bilinen, her bir platformda, bir spin yankısı elde ederek tarama süresini dramatik bir şekilde azaltır ve her yankı farklı bir k alanı doldurmak için ayrı bir kodlanmış.

Bu ivmenin birden fazla refocusing olay aracılığıyla transverse mıknatıslamanın korunmasıdır. 90° nabızdan sonra, magnetizasyon defazeleri ve daha sonra ilk 180° pulu ile ilk yankıyı oluşturmak için yeniden odaklanılır. Sonuç, 16.000'in geri kalan bir reocsiyon ile ikinci bir rekreasyon daha hızlı olabilir, ve böylece ETL 30'dan fazla pratik bir şekilde kesintiye uğrayabilir.

Echo Train Uzunluk ve Iklim T2 Kiloing

Çünkü trendeki her yankı, bir önceki eksajdan daha sonra, yankılar farklı miktarda T2 çürük deneyimlemiyor. İlk eko (en kısa TE) en güçlü sinyaline sahip, daha sonra yankılar, bir FSE serisine göre daha erken ayarlandığında, tek bir değer değil, aynı zamanda, k-space hattını dolduran yankıların merkezi hatlarının merkezi rotalarını dolduran bir optik değere sahip olabilir.

Bu esneklik FSE sıralarının yüksek kaliteli T2- ağırlıktlı görüntüler yağ baskı, yankılanan invers kurtarma (FLAIR) veya kısa tau invers kurtarma (STIR) gerileme olmadan, özellikle yüksek ETL değerleri için uygun olmayan kontrastları ortaya çıkarabilir.

Değişken Flip Angle Refocusing ve SAR Management

FSE'nin temel teknik zorluklarından biri, tekrarlanan 180° pulsuyla üretilen yüksek spesifik absorpsiyon oranıdır. Birçok yüksek güçli puls treni, özellikle de yüksek alanda güçlü (3T ve üstü) Bu yaklaşımı azaltmak için, modern FSE uygulamaları genellikle önemli bir geri dönüş açısı (VFA) reocusing darbeleri 180°'den daha karmaşık hale getiren ve 180°'den daha karmaşık bir şekilde üretilen bir mıknatıslama işlemidir.

Değişken dönüş trenleri, etkili TE'nin yankıları bağımsız olarak manipüle edilmesine, sıra tasarımcıların karşılıksızlığa ek özgürlük derecelerini ve satın alma hızını sağlamalarına izin verir. Bu özellikle de 3D FSE dizilerinde önemlidir (Siemens), CUBE (GE), ve VISTA (Philips), bu çok uzun yankı trenlerini ve üç boyutu verimli bir şekilde örtmeye zorlayan perspektifleri kapsamaya çalışır.

K-Space Trajektörleri: Centric vs. Sequential Ordering

Başka bir kritik fizik düşüncesi, yankıların k-uzay hatlarına nasıl atandığınındır.In sequential ordering, yankılar yüksek çözünürlükte veya belirli bir yankı zamanından başlayarak, periferik hatlara (veya en olumlu (veya tersi) taşınırken, eko sayısı ve uzaysal frekansı arasındaki sabit bir ilişki oluşturur.

Örneğin, merkezi k-space hatlarının en yüksek olduğu en erken yankılarda elde edilirse, görüntünün hızlı ve kaliteli arasındaki ticaret-offunu daha da optimize etmesi için güçlü T2 ağırlığına sahip olacaktır.

FSE'de Anahtar Teknik Tahminler ve Artifacts

Magnetizasyon Transfer Etkileri

FSE'deki düşük çözünürlükte RF pulları tren, FSE tabanlı T2-sört resimlerde özellikle beyaz madde, kas ve kartilage gibi yüksek makromoleküler içerikli olarak ortaya çıkabilir. Bu, bu dokulardan sinyalin azaltılmasına ve potansiyel olarak taklit edilmesine neden olabilir. Radyologlar FSE tabanlı T2-weighted görüntülerin, özellikle de geleneksel spin yankısına kıyasla ince farklılıklar gösterebilir.

T2 Decay Across the Echo Train

Eko tren ilerledikçe, sinyal amplitüdün T2 rahatlamasıyla azalır. Bu, daha sonra elde edilen yankıların daha düşük sinyaline sahip olması ve daha az yüksek-spatial-freze bilgi taşıması anlamına gelir. Net etki kısa T2 (örneğin, şişman, kas) uzun yankı trenleriyle elde edilen görüntülerde bulanık bir görünüm yaratmakta ve daha fazla bulanıklaşmaktadır.

Şişman Suppression ve Kimyasal Değişim

FSE dizileri yağ baskı teknikleri ile uyumludur, ancak uzun yankı trenleri ile ilişkili piksel başına dar bant genişliği, su yağ arayüzlerinde kimyasal değişim eserlerini azaltabilir (CHESS) baskı veya SPIR (spectral presaturation with invers recovery) kullanılabilir, ancak yüksek ETL, gaddarlığı artırmak için mevcut süreyi azaltır.

Hızlı Spin Echo Sequences'ın klinik Faydaları

Scan Time

FSE'nin en belirgin klinik avantajı, tanısal kaliteyi feda etmeden, klaustroobik, çocuk sahibi veya aksi takdirde uzun süre boyunca hastayı yoğun görüntüleme merkezlerinde kullanarak 6–8 dakika sürebilir ve bulguların tekrarlanabilir görüntülerin olasılığını azaltır.Bu azalma, claustrophobik, çocuk için paha biçilemez, aksi takdirde hala uzun süre boyunca kalamaz.

Geliştirilmiş Hareket Robustness

Çünkü tüm yankı treni tek bir TR içinde elde edilir, özellikle de solunum veya kalpli uygulamalar için solunum yolları ile kombine edildiğinde, hızlı satın alma, göz hareketi veya involuntary kafa hareketi ile birlikte yapılan herhangi bir harekettir.

Esnek Contrast Manipulation

FSE dizileri, tek bir satın almadan elde edilen birden çok kontrast ağırlığına izin verir, özellikle de iki taneli kollektör veya multi-echo teknikleri işe alınır. Aynı trende erken bir yankı ve geç bir yankı elde ederek, radyologlar, bir kombine PDw / T2w FSE serisini aynı zamanda mükemmel bir şekilde görselleme ve ekstra tarama süresi eklemeden kullanabilir.

Ayrıca, etkili TE'yi odaklama veya yankı süresini değiştirme yeteneği, belirli patoloji için kesin bir kontrast ayarlamasına olanak sağlar. Kısa TE FSE, çoklu sclerosis plaklarında erken T2 hiperintensity tespiti için kullanılabilir, uzun TE FSE, sikistik kurtarma tekniklerini değerlendirmek için idealdir.Invers recovery teknikleri (FLAIR, STIR) FSE'ye kolayca entegre edilir, aynı zamanda çok sayıda skleroz plaklarında sağlam bir şekilde baskı veya yağ bastırılır.

Adequate SNR ile yüksek çözünürlükli Görüntüleme

FSE aynı eksaj için birden fazla yankı elde ediyor, genel sinyal-noise oranı (SNR) birim zamanında genellikle geleneksel SE'ninkinden daha yüksek, özellikle de uzun TR diziler için bu SNR avantajı, 1 mm3'ün altındaki 3D FSE dizilerini kullanarak ticarileştirilebilir.

Versattitude Across Anatomic regions

FSE dizileri şimdi neredeyse her vücut bölgesinde T2-s ağırlıked görüntüleme için iş birliğidir: beyin, omurga, kar, pelvis ve ekstremiteler. Beyinde T2 FL (gerileme kurtarma) mükemmel bir iyonal anatomi sağlar.

Diğer Hızlı Görüntüleme Teknikleri ile Karşılaştırma

FSE en yaygın kullanılan hızlı spin yankı yöntemi olsa da, Gradient Re name Echo (GRE), Echo Planar Görüntüleme (EPI), ve Gradient Spin Echo (GRASE) ayrıca önemli rollere sahiptir. GRE dizileri bile daha yüksek bir satın alma hızları sunar, ancak geri dönüşümlü ve yüksek çözünürlükte bulunan ve tekrarlanabilir görüntüleme için kullanılır.

FSE Teknolojisinde Gelişen Geliştirmeler

Tartışma: Coed Sensing and Deep Learning Reconstruction

Yoğun algılamadaki son gelişmeler (CS) ve derin öğrenme tabanlı yeniden yapılanma, FSE hızlandırmanın sınırlarını daha da ileri sürdü.Bu teknikler özellikle iç denetçi algoritmaları veya convolutional sinir ağları kullanarak yeniden inşa edilir, ETL değerleri daha önce mümkün olan her şeyden daha uzatılabilir, 2-4× daha fazla hızlandırıcı eserler ve kararları korurken.Bu teknikler özellikle iç denetçisel kanallarda kullanılan 3D FSE dizileri için umut vericidir (IAC) görüntüleme, brachial plexus ve tüm-vüphesiz tarama.

Simultane Multi-Slice (SMS) FSE

Simultane multi-slice (SMS) görüntüleme, aynı zamanda çok bantlı excitation olarak da bilinir ve birden fazla dilime uygun olarak satın alınabilir. Bu, genel satın alma süresini azaltır veya aynı zamanda daha yüksek bütçede daha yüksek çözünürlükte sağlar. ETL değeri ile bir araya geldiğinde, SMS-FSE, T2-weighted beyin görüntülemesi için önemli bir geri yükleme veya SNR'nin önemli bir bozulması olmadan aynı anda kullanılabilir.

3D FSE, Genişletilmiş Echo Trenleri (örneğin, SPACE, CUBE)

Devlet-of-the-art 3D FSE dizileri, tren boyunca karmaşık anatomiyi değerlendirmek için çok uzun yankı trenlerini (ETLs of 50-200) bir araya getirerek değişken geri dönüşlü ve yukarıda açıklanan ilkelerin doğal evrimi, tren boyunca doğrulayıcı bir şekilde geri dönüş açısı sağlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Hızlı Spin Echo dizileri, modern klinik MRG'nin temel taşıdır, çok sayıda refocusing puls ve verimli k-space dolumu ile işlem yapılır.T2 kesintisi, tarama zamanında büyük azaltılabilir, FSE neredeyse her vücut bölgesi için yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte ve otomatik olarak optimize edilir.

[FONT:0) Daha fazla okuma için, Hızlı Spin Echo'da Radyopalı makale ([DDDDD) bakınız:0)[Dönemliia.org/articles/fast-spin-echo), Hennig et al. (J Magn Reson. 1986;69:55-60) ve Mugler et al. (Magn Reson Med. 2000;44:48-56) Uygulamalı optimizasyon kuralları ISMRM ve üretici tarafından kullanılabilir.