MRCP系列第四讲
○老徐读图
压缩感知、并行采集与自由呼吸MRCP成像
为了缩短MRCP成像时间,各个厂家都会选择使用并行采集技术,如基于图像域的ASSET,或者基于k空间域的ARC。并行采集技术使用间隔相位编码线采样的方式,来缩短整体扫描时间。假如一条相位编码线的采样时间为1秒,那么如果相位矩阵为,则整个k空间采样就需要秒;当加速因子为2时,就相当于隔一行采集一行,所以实际只采集条相位编码线,采样时间为秒;以此类推,加速因子为4,则扫描时间缩短到1/4,约为64秒。真正的并行采集采集技术,必然遵循这个时间规律:加速因子与扫描时间呈反比例。每个患者都希望时间越短越好。但是,成像时间不能被无限缩短。因为,一味加大并行采集技术的加速因子,图像重建时,会带来各种噪声。
最近几年,压缩感知技术成为市面上比较畅销的一种加速成像技术。与隔行采集的并行采集技术不同,它对k空间数据使用随机亚采样的方式,来缩短成像时间(如下图)。
图a为从频率域观看信号信息,有3个不同的频率(蓝色、绿色和橙红色),每个频率的振幅不同。图b为从时间域观察的情况;类似于我们普通人去听交响乐,听着挺美;但是,这天籁之音是由那些乐器组成的,我们无从得知。图c为随机亚采样方式得到的信号信息。人人都希望得到图a的信息,可是如果使用随机亚采样,那么只能得到图c。图c和图a相比较,二者的差异就是图d;简言之,图c中含有图a的所有信息,但是还有很多不相干噪声。这种数据重建,会产生很重的伪影,影响图像诊断效能。
为了去除随机亚采样带来的不相干噪声,ge公司采用阈值法和迭代重建算法(如下图),
图a为随机亚采样的数据,里面既有需要的主频信息,也有不需要的不相干噪声;先采用一个较高的阈值(图a虚线),过滤掉所有的不相干噪声,得到图b。图b和原始信号图e相比,只缺少低振幅的蓝色频率。所以,要根据图a和图b计算出图c;图c代表绿色和橙红色频率,以及二者带来的不相干噪声。然后用图a减去图c,得到图d。图d代表低振幅的蓝色频率,以及它的不相干噪声。以此类推,对图d设置一个非常低的阈值,过滤掉蓝色频率的不相干噪声,就得到蓝色的主频。从而最终复原信号(图e)。
压缩感知技术可以概括为三个点:随机亚采样、阈值法过滤和迭代重建。在我们全新的成像平台上,压缩感知技术能够与二维并行采集技术(ARC)同时启动。这时候可以开启三个加速因子(如下图):phase,slice和hypersense。所有的加速采集技术,都意味着原始数据的欠采样,或多或少都会一定程度上影响图像质量。笔者建议,只需要同时开启phase和hypersense加速即可,呼吸稳定的患者,一般1分半左右就可完成MRCP成像。
如下病例,患者呼吸频率26次/分钟,采集层数层;使用压缩感知技术(hypersense)和二维并行采集技术(ARC)进行加速,自由呼吸扫描,采集时间54″。图1为3DMIP重建,由于胆汁呈显著高信号,掩盖了胆囊内结石显示效果。图2采用厚层重建方式,层厚为15mm,清晰显示胆囊内多发结石。
非常感谢山西医大二附院牛金亮主任和胥毅老师提供病例,机器型号为SignaPIONEER3.0T。
屏气3DMRCP
不知何时起,世人纷纷想屏气3DMRCP。
动态增强扫描,单期10秒,我们觉得屏气时间太长了。
屏气3DMRCP,20秒左右。
为了缩短采集时间,主要参数修改点为:1,长回波链为~,修改TR时间;匹配最小TR,从而达到降低扫描时间的目的;2,部分k空间填充技术,NEX=0.5;3,压缩感知和并行采集技术。几个参数相互配合,将扫描时间控制在20s以内。如此,部分患者经过训练,是可以实现屏气扫描的。
这是一例胆总管末端结石的患者,进行屏气3DMRCP成像。厚层MPR重建,重建层厚12mm,结石(黄箭)显示清晰。此外,副胰管(红箭)在厚层MPR图像上也显示良好。
BH3DMRCP17s
RT3DMRCP1min29s
对于呼吸不均匀患者,使用憋气3DMRCP,
一口气17s解决问题
这是一例呼吸不规律的患者,男性,67岁。使用自由呼吸模式,虽然扫描时间降到1分29秒,但是仍旧无法获取良好的3DMRCP图像。然而,该患者擅长屏气,所以切换成屏气3DMRCP序列,17秒,冻结由于呼吸不规律导致的运动伪影。非常医院汪启东主任提供病例,培训老师邹正。
3DMRCP技术选择
世间事,总有两面性。
3DMRCP也不例外。
有的人很年轻,呼吸稳定,但是不会屏气。建议选择自由呼吸3DMRCP成像。
有的老年患者,呼吸不稳定,但是屏气贼强。建议选择屏气3DMRCP成像。
反之亦然。
这是一例年轻患者的屏气MRCP图像,呼吸贼不稳定,使用屏气模式,18秒3D成像。清晰显示曲别针形状的胰管(红箭)。
这是一例老年患者3DMRCP成像。左图为屏气20秒,胆系显示清晰;右图为自由呼吸扫描,1′55″,由于呼吸不规律,导致胆系显示模糊。
MRU成像
总有人问,MRU和MRCP参数有啥差异。
简言之,MRU需要更大范围,
一般FOV=36~40cm。
MRCP一般32cm即可。
其余所有参数都一样即可。
Tips
有没有遇到这种病例,胆系没显影。
没遇到,
说明您还需要多走一些夜路。
出现这种情况的原因是中心频率找错了。只需要在扫描前,点一下autoprescan,让系统精准寻找一下中心频率,基本上就不会出现这种现象。
图1为使用全自动模式,中心频率为Hz;图2为点击autoprescan之后,中心频率为Hz。两者相差Hz。非医院侯红军院长刘杰主任提供病例。
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