ZTE序列被廣為所知的是“靜音”,其實ZTE的最大突破是實現了0ms采集信號,也就是該序列的名字所示:ZTE(0TE),而靜音只是在追求ZTE成像時額外的饋贈。
靜音
ZTE的聲量
上圖實測比較,ZTE的聲音僅比掃描間背景聲高出0.3分貝,這點差異經常被人們忽略,誤以為MR還沒工作。
為什么ZTE序列能夠靜音呢?
就像我們看不見紅外線和紫外線一樣,我們也聽不見次聲波和超聲波,聲音被我們感知要有兩個條件:頻率和聲強。
聲音的頻率和聲強
聲音的頻率和強度只有在都在一個區間內,才能被我們聽到。
MR工作時的聲音來源
MR的工作時的聲音主要是由線圈震動產生,而牽拉線圈震動的力被稱為“洛倫茲力”。當線圈在磁場中通電時,產生的洛倫茲力就會牽動線圈位移,線圈斷電,力消失,線圈復位,于是線圈就在通電與斷電的切換中單調的搖擺,也就是“震動”,震動的幅度和頻率處于人們的聽覺閾值內時,MR的聲音便被我們聽到了。
“洛倫茲力”的大小與電流和場強正相關,所以3T比1.5T的聲強大,聲音響;線圈的震動頻率與電流切換的頻率正相關,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,隨后相位和頻率編碼梯度順次對信號編碼和讀出,在激發和讀出信號的過程中,梯度線圈高頻地通電與斷電,而且電流的方向也會來去切換,頻率高,幅度大,所以聲音響亮而尖銳。
ZTE:ZTE的特點是先對人體空間編碼,隨后激發一個小角度脈沖(一般≤5°),然后再在原來空間編碼的梯度上微調,就像編碼梯度在緩慢爬升,整個過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
相較于傳統的MR序列,ZTE的突破在于先對掃描區域提前空間編碼,隨后在脈沖激發之后立即采集信號,實現0ms采集信號,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的一片新領域,等待著大家探索,我主要基于我的經驗展示以下兩個方面: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:
紅圈內的磁敏感變形:導致篩竇結構紊亂不清。ZTE的0回波采集,使其在還沒來得及被磁敏感干擾前就實現了信號的讀取成像,“一快遮百丑”。
紅色箭頭所示的運動偽影:GRE的血管搏動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,得以凍結運動,且即使有卷褶或運動偽影,也被得體地編碼到圖像周邊。
看到了難以看到的:
枕墊成像:黃圈內的結構本以為是偽影,后確認是枕墊成像了,ZTE的0回波成像使得以前超短T2/T2*值的結構也能被成像。
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
在常規序列上的骨膜和終板結構在ZTE也能被顯像。膝關節骨膜的損傷伴隨著骨膜反應,帶來疼痛;終板的病變會改變椎體的正常生態,還會加速椎間盤退變,常規序列只能通過間接征象判斷它們的改變。
但與成熟的GRE和FSE序列相比,ZTE也有一些軟組織對比不足的情況,期待ZTE不斷改進,進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域,常出現假陽性,或血管狹窄程度被高估,而ZTE_MRA 通過標記血液前后的剪影成像,規避了TOF_MRA 的這一現象。
ZTE_MRA VS TOF_MRA 2:ZTE_MRA(剪影)
ZTE本質上是GRE序列,所以它的流空效應很弱,基于這個屬性,我們可以對同一個部位采集兩次,一次正常采集,一次在目標血管上游施加一個飽和脈沖,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的假陽性發愁了。
ZTE_MRA VS TOF_MRA 3:TOF 下游血液的過飽和現象
TOF則是依托成像區域的緊湊的飽和脈沖飽和靜止組織,但也會把在成像區域的血液信號飽和,血液在飽和區域流經的時間越長,被飽和的越多,信號也越低,這就出現了TOF的下游血管和流速緩慢的血管低信號,易被誤判。
ZTE_MRAVSTOF_MRA4
常規TOF_MRA能顯示基底動脈迂曲擴張,但右側大腦中動脈顯示不清,ZTE_MRA不僅更清晰地顯示了畸形血管團的大小、范圍,也可以顯示右側大腦中動脈起源于血管團,提示存在過路型供血。究其原因:緩流速血液易被TOF_MRA飽和,而ZTE_MRA則可規避之。
ZTE作為一個新序列,填補了MRI的一些空白,所謂見微知著,這些空白也許就是以后我們診斷的一個新方向。
審核編輯:劉清
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原文標題: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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