血流的信号较复杂,
血流生成何种信号取决于扫描序列、扫描层厚、血流速度、血流状态、TE时间等。
非对比剂增强的MRI血管成像方法很多,
TOF-MRA(Time of flight-MRA时间飞跃法,TOF)
是基于流入增强效应无需注射对比剂的无创MRA亮血成像技术,
是临床应用最广泛的MRA技术。
最大的特点就是无需使用对比剂即可达到血管成像的目的。
该技术主要是使用梯度回波序列,
通过比较短的TR设置来抑制静止的背景组织信号,从而突出血管,
这种序列又可以叫做TOF MRA序列。
(VX:图大医法学家:流入增强血管成像原理示意图)
梯度回波序列无需重聚脉冲,
一般血液信号不会产生流空效益。
如果该序列的TR比较短,会导致静止组织由于短时间被反复激发产生饱和,
而流动的组织则由于没有被饱和反而会产生高信号,
这就是梯度回波序列的流入增强效应。
如上(图大医法学家)图所示,假设采用TR比较短的梯度回波序列进行扫描,激发层面的厚度(也就是层厚)大小为d。
对于静止组织,v=0,两次激励过程中位置不变,由于该组织被射频脉冲反复激发,产生饱和效应,信号下降;
对于流动组织(血液),假设其流速v<d/TR,
也就是在一个TR内,同样位置层面内的组织有新流入的血液组织由于没有被前面的射频脉冲激发,不会产生饱和效应,则会产生信号;
对于流速比较快的血液组织,假设其流速v>d/TR,
则同样位置层面内流入的都是新鲜的血液组织,这些组织并没有被射频脉冲饱和所以会产生高信号。
从上(图大医法学家)图中可知,要使得流入增强效应最大化,则需要血液的流速快,或者采用尽可能薄的层厚及延迟TR
具体如下:
使用GRE序列
利用梯度回波TOF流入增强效应在层面选择、读出编码方面施加流动补偿梯度,
以消除流动所致失相位,
显示高信号的血流、相对低信号的背景组织,
通过MIP显示MRA全貌
成像影响因素:采用脉冲序列的TR成像容积的厚度及流体的速度都是TOF-MRA成像的影响因素。
TOF-MRA技术分2D和3D
2D TOF-MRA是利用时间飞跃技术进行的连续薄层采集,所成像的层面是一层一层地分别受到射频脉冲的激发,采集完一个层面后再采集下一个相邻的层面。
然后对原始图像进行后处理重组,获得整个被扫描区域的血管影像。
其特点是成像范围大,采集时间短,对很大的流速范围内都很敏感,尤其是对非复杂性慢血流更敏感,可同时显示动、静脉或采用预饱和带的方式显示其中之一。2D TOF-MRA一般采用扰相GRE T1WI序列。
与2D TOF-MRA不同,3D TOF-MRA不是针对单个层面进行射频激发和信号采集,而是针对整个容积进行激发和采集。
3D TOF-MRA一般也采用扰相GRE序列。
3D TOF-MRA的血流饱和现象不容忽视,饱和现象主要有两个方面的影响:慢血流信号明显减弱、容积内血流远侧的信号明显减弱。
优缺点对比:
TOF—MRA优缺点
1.相对节省时间,与PC-mra(相位对比法MRA)相比
2.显示与扫描层面相垂直的血管效果良好
3与平面平行的血管,因为饱和效业则信号明显衰减,甚至不显示
背景抑制欠佳,短T1组织,如脂肪
4.血肿,因短T1效应,纵向M恢复快,难以抑制,影响血管显示
TOF MRA主要用于头颈部血管和下肢血管的成像。
3D TOF- MRA图: