联影磁共振参数弥散卡介绍

文摘   2023-03-14 18:21   贵州  

  上周又偷懒了,惭愧,感觉什么都没做一个星期时间就没有了,果然躺平是最好消遣时间的方式,这篇我们主要讲一下联影磁共振弥散卡的介绍还有一些DWI相关的知识及实践经验。

  DWI(diffusion weighted image),唯一能够无创活体检测水分子扩散情况的影像学检查方法,大家平时工作的时候都习惯叫做弥散,但其实在20实世纪10年代就已经把diffusion翻译为扩散了,而且扩散是物理学三大运输过程之一,DWI临床意义就是为了观察水分子的扩散情况,所以更为准确的叫法还是扩散加权成像。

  平时用得最多的DWI应该都是基于SE序列,单激发采集,采用EPI读出方式,优点就是快,对运动不敏感,但也存在易变形、易产生磁敏感伪影等局限性。针对DWI的缺陷现在已经有了许多解决方法,比如基于FSE的DWI、小视野DWI、高分辨率DWI等。联影常规DWI序列中弥散卡参数较少,这里将一一详细介绍。

图1:联影磁共振参数弥散卡界面

b值数:在此参数中可以设置扫描时所需的b值数量,一用得比较多的是2个或者3个,颅脑DWI一般是2个,体部一般是3个,但至少需要2个及以上的b值才能对扩散受限进行明确判断及计算ADC值。联影磁共振b值数量最高可以选择到100,但基本很少用到多b值,除非是扫描IVIM或者DKI等高级扩散模型。


b值:这个值之所以叫做b值,是为了纪念扩散序列开创者及IVIM模型提出者Denis Le Bihan。此参数代表b值数中对应b值的具体数值,范围为0~35000,一般颅脑使用0和1000,体部根据场强不同b值的选择也不同,一般腹部使用0、50、800,前列腺则需要尽量高的b值。b值为0得到的图像为一幅具有T2权重的本底图像,现在很多体部扩散序列都会有一个50的b值,是为了减少一些慢血流的信号干扰,能更好突出显示病变。低b值有T2透射效应影响病变观察,b值越高,DWI对病变检测敏感性就越高,但信噪比也就越低,不同b值具有不同的临床意义,所以需要根据设备的场强、性能以及临床需求来选择合适合理的b值。


平均次数:前面常规卡中已经提到过了此参数,在这里表示不同b值中的信号激励次数。如图1所示,颅脑DWI中2个b值的平均次数分别为2、3,平均次数越高信噪比越高,扫描时间也就越长。


弥散方向:指扩散梯度的施加方向,读出梯度方向、相位梯度方向、层面梯度方向。

图2:弥散方向选项联影磁共振

可选值:

默认:序列中初始设置的梯度施加方向;

Diagonal:表示不为0的b值对角线方向施加扩散梯度,且只有一个方向,所得到是各向异性图像,可以缩短扫描时间,但是对纤维束走向比较敏感。单说对角线方向可能比较抽象不容易理解,所以我用备忘录画了一个图,方便各位老师理解,虽然被自己画的图丑哭了,大家不要嫌弃哈哈;

图3:Diagonal对角线方向

Tetrahedral:扩散方向为四面体,也可以理解为多方向施加扩散梯度,可以得到对纤维束相对不敏感的trace图,但会增加扫描时间。四面体,是一个形如金字塔的三维图像,在公众号“数据绘图”找到了一张图,有助于大家理解。(侵删。)

图4:四面体图


TRACE:TRACE图,显示了所有方向的几何平均,然后得到相应的轨迹权重图像,在一定程度上抑制了各向异性信息,突出显示信号差异,也可以理解为各向同性扩散图。此参数是指是否需要存储各向同性扩散加权图,可选:

DWI:决定是否存储DWI图像;

ADC:决定是否存储ADC图像。ADC,表观扩散系数(Apparent Diffusion Coefficient),D其实就已经能表示水分子的扩散系数,但是由于现在技术限制无法精确测量到水分子扩散系数,所以才用ADC表示,即能测量表现出来我们所能观察到的扩散系数。前面说了,至少需要2个及以上的b值才能计算出ADC图,那我们为什么需要ADC图呢?我们都知道,脑梗在DWI图像上呈高信号,但由于T2透射效应有时会出现假阳性,所以需要结合ADC图来判断病变是否真的受限。联影磁共振上可以直接在ADC图上勾画ROI来进行ADC值测量。

eADC:决定是否存储eADC图像,仅根据最大的b值计算。exponential ADC,即指数ADC图像,类似于高b值DWI图的组织对比,其临床意义在于可直观的观察到病变的真实扩散情况,并且不受T2透射效应的影响。

图5:腹部DWI,左上b值50,右上b值800,左下ADC图,右下eADC图


噪声水平:指计算ADC图和eADC图时的噪声阈值,目的是去除低信号噪声在计算ADC值造成的影响,比如说前面图中噪声水平为60,计算ADC值时就不会将扩散信号低于60噪声水平的像素纳入其中。不同部位不同序列噪声水平的选择也不同,颅脑的噪声水平一般都会高于体部,多激发DWI一般高于单激发DWI。 


  常规DWI序列弥散卡参数大致就是以上这些,其中可能有讲解不到位的地方,还望多指正,下面再分享几条平时工作时的实践经验。


1.相位编码方向:我们都知道大部分情况都是选择短轴方向作为相位编码方向,比如颅脑平扫序列相位编码方向都为左右,但是颅脑DWI恰好相反,颅脑DWI在靠近额窦含气部位由于磁敏感效应易产生伪影及形变,所以颅脑DWI相位编码方向应选择前后,频率编码方向也就是读出方向选择左右,能够有效避免图像变形和伪影产生。

图6:不同相位编码方向颅脑DWI图,左为前后,右为左右 


2.脂肪抑制:不管是颅脑还是体部DWI,基本都需要压脂,采用脂肪抑制能防止化学位移伪影出现。


3.磁场均匀性:由于DWI序列的特性,导致扫描DWI时需要磁场保证良好的均匀性,避免高压注射器等电子设备的射频干扰,扫描时关紧磁体间的门,扫描前进行匀场等,联影DWI序列扫描前基本都有一个成像FOV内的匀场。


4.合理使用加速技术:FSE序列有回波链,DWI序列也有,DWI序列回波链越多,产生的相位差也就越大,也就更容易产生形变和伪影,使用并行采集技术加速后不仅可以提高扫描速度,还可以合理减少DWI序列的回波链,从而达到减少伪影形变的目的。

图7:颅脑DWI序列,左为未使用并行采集回波链长度,右为使用了并行采集回波链长度


5.其他:某些部位比较特殊,比如颈部乳腺,解剖较为复杂且受含气组织的影响不宜使用太高的b值,容易产生几何变形,平时使用线圈覆盖或包裹扫描部位时可以使用沙袋海绵垫填充空隙。还可以适当合理降低TE,减少信号衰减以保证SNR。硬件软件允许情况下可以使用高分辨率DWI、小视野DWI、多激发或者FSE的DWI,盆腔颈部眼眶这些部位,使用小视野DWI可以得到很好的图像质量,联影的小视野叫做microV,可以应用到很多部位。 


  随着现在DWI的应用越来越广泛,也不断有新的技术出现,所以现在DWI图像质量越来越好,但很多细节还是需要操作者自己把握好,我也希望其他老师能把平时工作时候的实践经验分享给我学习一下,还希望自己以后做了DKI、DSI等高级扩散模型后给大家一起分享。

浮光磁影
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