Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из FLASH MRI )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Быстрый низкий угол выстрел магнитно - резонансная томография ( FLASH МРТ ) является особой последовательностью из магнитно - резонансной томографии . Это последовательность градиентного эхо-сигнала, которая сочетает в себе радиочастотное возбуждение с малым углом поворота сигнала ядерного магнитного резонанса (записанного как пространственно-кодированное градиентное эхо) с коротким временем повторения . Это общая форма построения изображений без прецессии в установившемся состоянии .

Разные производители оборудования для МРТ используют разные названия для этого эксперимента. Siemens использует название FLASH, General Electric использует название SPGR (Spoiled Gradient Echo), а Philips использует название CE-FFE-T1 (Contrast-Enhanced Fast Field Echo) или T1-FFE.

В зависимости от желаемого контраста, общий метод FLASH предоставляет испорченные версии, которые разрушают поперечную когерентность и дают контраст T1, а также перефокусированные версии (постоянная фаза на повторение) и полностью сбалансированные версии (нулевая фаза на повторение), которые включают поперечные когерентности в устойчивую сигнал состояния и предложение контраста T1 / T2.

Приложения включают:

Физическая основа [ править ]

Физическая основой МРТ является пространственным кодированием сигнала ядерно - магнитный резонанс (ЯМР) , получаемого из водных протонов (то есть водородные ядра) в биологической ткани. Что касается МРТ, сигналы с различными пространственными кодировками, которые требуются для восстановления полного изображения, должны быть получены путем генерации нескольких сигналов - обычно повторяющимся способом с использованием нескольких радиочастотных возбуждений.

Общий метод FLASH представляет собой последовательность градиентного эхо-сигнала, которая сочетает в себе радиочастотное возбуждение с малым углом поворота ЯМР-сигнала (записанного как пространственно-кодированное градиентное эхо) с быстрым повторением основной последовательности. Время повторения обычно намного короче, чем типичное время релаксации T1 протонов в биологической ткани. Только комбинация (i) возбуждения с малым углом переворота, которое оставляет неиспользованную продольную намагниченность для немедленного следующего возбуждения, с (ii) получением градиентного эха, для которого не требуется дополнительный радиочастотный импульс, который мог бы повлиять на остаточную продольную намагниченность , обеспечивает быстрое повторение интервала основной последовательности и конечную скорость получения всего изображения. [4] [5]Фактически, последовательность FLASH устранила все периоды ожидания, включенные ранее, чтобы приспособиться к эффектам от насыщения T1 . FLASH сократил типичный интервал последовательности до минимально необходимого для построения изображения: выборочного среза радиочастотного импульса и градиента, градиента фазового кодирования и (обратного) градиента частотного кодирования, генерирующего эхо для сбора данных.

Для радиальной выборки данных градиенты фазового и частотного кодирования заменяются двумя одновременно применяемыми градиентами частотного кодирования, которые вращают линии Фурье в пространстве данных. [4] [6] В любом случае время повторения составляет от 2 до 10 миллисекунд, так что использование от 64 до 256 повторов приводит к времени получения изображения от 0,1 до 2,5 секунд для двумерного изображения. Совсем недавно получение радиальных Флэш-МРТ с высокой степенью дискретизации было объединено с итеративной реконструкцией изображения с помощью регуляризованной нелинейной инверсии для получения МРТ в реальном времени с временным разрешением от 20 до 30 миллисекунд для изображений с пространственным разрешением от 1,5 до 2,0 миллиметров. [7]Этот метод позволяет визуализировать биение сердца в реальном времени - без синхронизации с электрокардиограммой и при свободном дыхании. [8]

История [ править ]

Флэш-магнитно-резонансная томография была изобретена в 1985 году Йенсом Фрамом , Акселем Хаазе, В. Ханике, К. Д. Мербольдтом и Д. Маттеи (заявка на патент Германии P 35 04 734.8, 12 февраля 1985 г.) в Институте биофизических исследований им. Макса Планка в Геттингене , Германия. Этот метод является революционным в сокращении времени измерения МРТ до двух порядков .

FLASH очень быстро получил коммерческое распространение. RARE был медленнее, а эхоплоскостное изображение (EPI) - по техническим причинам - заняло еще больше времени. Эхо-планарное изображение было предложено группой Мэнсфилда в 1977 году, и первые грубые изображения были показаны Мэнсфилдом и Яном Пайкеттом в том же году. Роджер Ордидж представил первый фильм в 1981 году. Его прорыв произошел с изобретением экранированных градиентов. [9]

Внедрение последовательностей МРТ со вспышкой в ​​диагностическую визуализацию впервые позволило резко сократить время измерения без существенной потери качества изображения. Кроме того, принцип измерения привел к появлению широкого спектра совершенно новых методов визуализации.

В 2010 году расширенный метод FLASH с кодированием радиальных данных с высокой степенью неполной дискретизации и итеративной реконструкцией изображений позволил получить МРТ в реальном времени с временным разрешением 20 миллисекунд ( 1/50 секунды). [7] [8] Взятые вместе, эта последняя разработка соответствует ускорению в 10 000 раз по сравнению с ситуацией МРТ до 1985 года. В целом, FLASH обозначил прорыв в клинической МРТ, который стимулировал дальнейшие технические и научные разработки вплоть до Дата.

Ссылки [ править ]

  1. ^ D Matthaei , J Frahm , A Haase, W Hänicke (1985). «Региональные физиологические функции, изображенные последовательностями быстрых магнитно-резонансных изображений». Ланцет . 326 (8460): 893. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (85) 90158-8 . PMID  2864605 . S2CID  12326347 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ J Frahm , A Haase, D Matthaei (1986). «Быстрая ЯМР-визуализация динамических процессов с использованием метода FLASH». Магнитный резонанс в медицине . 3 (2): 321–327. DOI : 10.1002 / mrm.1910030217 . PMID 3713496 . S2CID 31028542 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ J Frahm , A Haase, D Matthaei (1986). «Быстрая трехмерная МРТ с использованием технологии FLASH». Журнал компьютерной томографии . 10 (2): 363–368. DOI : 10.1097 / 00004728-198603000-00046 . PMID 3950172 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ a b 04 734.8 DE, патент 35 04 734.8 , J Frahm , A. Haase, W. Hänicke, KD Merboldt, D. Matthaei , "Hochfrequenz-Impuls und Gradienten-Impuls-Verfahren zur Aufnahme von schnellen" ЯМР-томограммы унтер Градентен фон 1986-08-14, выдан 1998-12-10 
  5. ^ A Haase, J Frahm , D Matthaei , W Hänicke, KD Merboldt (1986). «Флэш-визуализация: быстрое получение изображений ЯМР с использованием импульсов с малым углом поворота». Журнал магнитного резонанса . 67 (2): 258–266. Bibcode : 1986JMagR..67..258H . DOI : 10.1016 / 0022-2364 (86) 90433-6 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ S Чжан, КТ Блок, J Фрам (2010). «Магнитно-резонансная томография в реальном времени: прогресс в использовании радиальной вспышки». Журнал магнитно-резонансной томографии . 31 (1): 101–109. DOI : 10.1002 / jmri.21987 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-D667-0 . PMID 19938046 . S2CID 17419027 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ a b М. Уеккер, С. Чжан, Д. Войт, А. Караус, К. Д. Мербольдт, Дж. Фрам (2010). «МРТ в реальном времени с разрешением 20 мс». ЯМР в биомедицине . 23 (8): 986–994. DOI : 10.1002 / nbm.1585 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-D4F9-7 . PMID 20799371 . S2CID 8268489 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ a b S Zhang, M Uecker, D Voit, KD Merboldt, J Frahm (2010). «Сердечно-сосудистый магнитный резонанс в реальном времени с высоким временным разрешением: радиальная вспышка с нелинейной обратной реконструкцией» . Журнал сердечно-сосудистого магнитного резонанса . 12 : 39. DOI : 10,1186 / 1532-429X-12-39 . PMC 2911425 . PMID 20615228 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА С ЕВРОПЕЙСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ

Внешние ссылки [ править ]

  • Biomedizinische NMR Forschungs GmbH предлагает дополнительную подробную информацию о FLASH MRI и связанных приложениях (нейробиология, сердечно-сосудистая визуализация)
  • Пресс-релиз Общества Макса Планка
  • http://www.mtbeurope.info/news/2010/1009005.htm