ZTE序列被廣為所知的是“靜音”,其實(shí)ZTE的最大突破是實(shí)現(xiàn)了0ms采集信號(hào),也就是該序列的名字所示:ZTE(0TE),而靜音只是在追求ZTE成像時(shí)額外的饋贈(zèng)。
靜音
ZTE的聲量
上圖實(shí)測(cè)比較,ZTE的聲音僅比掃描間背景聲高出0.3分貝,這點(diǎn)差異經(jīng)常被人們忽略,誤以為MR還沒(méi)工作。
為什么ZTE序列能夠靜音呢?
就像我們看不見(jiàn)紅外線和紫外線一樣,我們也聽不見(jiàn)次聲波和超聲波,聲音被我們感知要有兩個(gè)條件:頻率和聲強(qiáng)。
聲音的頻率和聲強(qiáng)
聲音的頻率和強(qiáng)度只有在都在一個(gè)區(qū)間內(nèi),才能被我們聽到。
MR工作時(shí)的聲音來(lái)源
MR的工作時(shí)的聲音主要是由線圈震動(dòng)產(chǎn)生,而牽拉線圈震動(dòng)的力被稱為“洛倫茲力”。當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中通電時(shí),產(chǎn)生的洛倫茲力就會(huì)牽動(dòng)線圈位移,線圈斷電,力消失,線圈復(fù)位,于是線圈就在通電與斷電的切換中單調(diào)的搖擺,也就是“震動(dòng)”,震動(dòng)的幅度和頻率處于人們的聽覺(jué)閾值內(nèi)時(shí),MR的聲音便被我們聽到了。
“洛倫茲力”的大小與電流和場(chǎng)強(qiáng)正相關(guān),所以3T比1.5T的聲強(qiáng)大,聲音響;線圈的震動(dòng)頻率與電流切換的頻率正相關(guān),由于3T的頻率普遍高于1.5T,所以3T的頻率高,聲音尖銳。
ZTE何以靜音
上圖所示:
GRE:與層面選擇梯度伴行的GRE脈沖激發(fā),隨后相位和頻率編碼梯度順次對(duì)信號(hào)編碼和讀出,在激發(fā)和讀出信號(hào)的過(guò)程中,梯度線圈高頻地通電與斷電,而且電流的方向也會(huì)來(lái)去切換,頻率高,幅度大,所以聲音響亮而尖銳。
ZTE:ZTE的特點(diǎn)是先對(duì)人體空間編碼,隨后激發(fā)一個(gè)小角度脈沖(一般≤5°),然后再在原來(lái)空間編碼的梯度上微調(diào),就像編碼梯度在緩慢爬升,整個(gè)過(guò)程梯度線圈的電流切換少,幅度低,所以聲音小且低。
ZTE成像
ZTE序列
相較于傳統(tǒng)的MR序列,ZTE的突破在于先對(duì)掃描區(qū)域提前空間編碼,隨后在脈沖激發(fā)之后立即采集信號(hào),實(shí)現(xiàn)0ms采集信號(hào),故此得名ZTE。但什么樣的采集方式,決定了什么樣的K-空間填充方式,這種突破性的掃描次序也決定了ZTE的K-空間填充方式——放射狀填充。
ZTE成像
ZTE開啟了MRI的一片新領(lǐng)域,等待著大家探索,我主要基于我的經(jīng)驗(yàn)展示以下兩個(gè)方面:ZTE零回波成像和ZTE_MRA。
ZTE 零回波成像 1
相較于GRE+C,ZTE讓我們得以:削弱了不想看到的,看到了難以看到的。
削弱了不想看到的:
紅圈內(nèi)的磁敏感變形:導(dǎo)致篩竇結(jié)構(gòu)紊亂不清。ZTE的0回波采集,使其在還沒(méi)來(lái)得及被磁敏感干擾前就實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的讀取成像,“一快遮百丑”。
紅色箭頭所示的運(yùn)動(dòng)偽影:GRE的血管搏動(dòng)偽影如同水波紋一樣喧賓奪主地遮蓋了正常的腦部組織。ZTE的快速采集和放射狀的K_空間填充,得以凍結(jié)運(yùn)動(dòng),且即使有卷褶或運(yùn)動(dòng)偽影,也被得體地編碼到圖像周邊。
看到了難以看到的:
枕墊成像:黃圈內(nèi)的結(jié)構(gòu)本以為是偽影,后確認(rèn)是枕墊成像了,ZTE的0回波成像使得以前超短T2/T2*值的結(jié)構(gòu)也能被成像。
顱骨成像:即使TE值短如GRE序列,也未能清晰顯示顱骨,而在ZTE上得以顯像。
ZTE 零回波成像 2:骨膜/終板 成像
在常規(guī)序列上的骨膜和終板結(jié)構(gòu)在ZTE也能被顯像。膝關(guān)節(jié)骨膜的損傷伴隨著骨膜反應(yīng),帶來(lái)疼痛;終板的病變會(huì)改變椎體的正常生態(tài),還會(huì)加速椎間盤退變,常規(guī)序列只能通過(guò)間接征象判斷它們的改變。
但與成熟的GRE和FSE序列相比,ZTE也有一些軟組織對(duì)比不足的情況,期待ZTE不斷改進(jìn),進(jìn)化成被臨床廣為接受的序列。
除了超短T2/T2*值成像,ZTE成像也可以用于MRA成像。
ZTE_MRA
ZTE_MRA VS TOF_MRA 1
TOF_MRA在血管彎曲段如頸動(dòng)脈虹吸段、入顱段、血流緩慢段如血管狹窄所致下游血流緩慢區(qū)域,常出現(xiàn)假陽(yáng)性,或血管狹窄程度被高估,而ZTE_MRA 通過(guò)標(biāo)記血液前后的剪影成像,規(guī)避了TOF_MRA 的這一現(xiàn)象。
ZTE_MRA VS TOF_MRA 2:ZTE_MRA(剪影)
ZTE本質(zhì)上是GRE序列,所以它的流空效應(yīng)很弱,基于這個(gè)屬性,我們可以對(duì)同一個(gè)部位采集兩次,一次正常采集,一次在目標(biāo)血管上游施加一個(gè)飽和脈沖,把流入組織的血液飽和,這樣就得到了一組“黑血”的ZTE圖像,然后飽和前后的兩組ZTE相減,背景被減除,只留血管,這種成像使我們可以不用為TOF的假陽(yáng)性發(fā)愁了。
ZTE_MRA VS TOF_MRA 3:TOF 下游血液的過(guò)飽和現(xiàn)象
TOF則是依托成像區(qū)域的緊湊的飽和脈沖飽和靜止組織,但也會(huì)把在成像區(qū)域的血液信號(hào)飽和,血液在飽和區(qū)域流經(jīng)的時(shí)間越長(zhǎng),被飽和的越多,信號(hào)也越低,這就出現(xiàn)了TOF的下游血管和流速緩慢的血管低信號(hào),易被誤判。
ZTE_MRAVSTOF_MRA4
常規(guī)TOF_MRA能顯示基底動(dòng)脈迂曲擴(kuò)張,但右側(cè)大腦中動(dòng)脈顯示不清,ZTE_MRA不僅更清晰地顯示了畸形血管團(tuán)的大小、范圍,也可以顯示右側(cè)大腦中動(dòng)脈起源于血管團(tuán),提示存在過(guò)路型供血。究其原因:緩流速血液易被TOF_MRA飽和,而ZTE_MRA則可規(guī)避之。
ZTE作為一個(gè)新序列,填補(bǔ)了MRI的一些空白,所謂見(jiàn)微知著,這些空白也許就是以后我們?cè)\斷的一個(gè)新方向。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:自旋回波 VS 梯度回波:4. ZTE(靜音、0回波成像和ZTE_MRA)
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