angiographie par résonance magnétique - Magnetic resonance angiography


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angiographie par résonance magnétique
Mra-mip.jpg
Temps de vol MRA au niveau du cercle de Willis .
Engrener D018810
OPS-301 Code 3-808 , 3-828
MedlinePlus 007269

Angiographie par résonance magnétique ( MRA ) est un groupe de techniques basées sur l' imagerie par résonance magnétique (IRM) pour des vaisseaux sanguins de l' image. Angiographie par résonance magnétique est utilisée pour générer des images des artères (et moins fréquemment des veines), afin de les évaluer pour une sténose (rétrécissement anormal), occlusions , les anévrismes (dilatations de la paroi de la cuve, le risque de rupture) ou d' autres anomalies. ARM est souvent utilisé pour évaluer les artères du cou et du cerveau, l'aorte thoracique et abdominale, les artères rénales et les jambes (ce dernier examen est souvent considéré comme un « run-off »).

Acquisition

Une variété de techniques peuvent être utilisées pour générer les images des vaisseaux sanguins, les artères et les veines , fondées sur des effets de flux ou sur le contraste (inhérent ou généré sur le plan pharmacologique). Le plus souvent appliqué des méthodes MRA impliquent l'utilisation par voie intraveineuse des agents de contraste , en particulier ceux contenant du gadolinium à raccourcir la T 1 de sang à environ 250 ms, plus court que le T 1 de tous les autres tissus ( à l' exception des matières grasses). Courtes séquences-TR produisent des images lumineuses du sang. Cependant, beaucoup d' autres techniques pour l' exécution ARM existent et peuvent être classés en deux groupes: méthodes et méthodes « de flux indépendants » « en fonction du débit ».

angiographie dépendant du débit

Un groupe de méthodes pour ARM est fondé sur le flux sanguin. Ces méthodes sont appelées dépendantes flux MRA. Ils profitent du fait que le sang coule dans les vaisseaux est de distinguer les navires d'autres tissus statiques. De cette façon, les images de la vasculature peut être produit. MRA dépendant du débit peut être divisé en différentes catégories: Il y a ARM contraste de phase (PC-MRA) qui utilise les différences de phase pour distinguer le sang du tissu statique et le temps de vol MRA (TOF MRA) qui exploite que le déplacement des tours du sang l' expérience moins des impulsions d'excitation que le tissu statique, par exemple lorsque l' image d' une tranche mince.

Le temps de vol (TOF) ou angiographie d'entrée, utilise un temps d'écho court et flux compensation pour faire couler le sang beaucoup plus lumineux que le tissu stationnaire. Comme le sang circulant entre dans la zone imagée, il a vu un nombre limité d'impulsions d'excitation de sorte qu'il ne soit pas saturé, ce qui lui donne un signal beaucoup plus élevé que le tissu entier saturé. Comme cette méthode dépend de sang circulant, les zones à faible débit (tels que les grands anévrismes) ou écoulement qui est dans le plan de l'image peut ne pas être bien visualisée. Ceci est le plus souvent utilisé dans la tête et le cou et donne des images détaillées en haute résolution. Il est aussi la technique la plus utilisée pour l'évaluation de routine angiographique de la circulation intra-crânienne chez les patients ayant subi un AVC ischémique.

MRA à contraste de phase

Considérablement Reconstruction de sous -échantillonnée isotropique Projection (VIPR) d'un contraste de phase (PC) de séquence IRM d'un homme de 56 ans avec dissections de l' artère cœliaque (supérieure) et l' artère mésentérique supérieure (inférieure). L' écoulement laminaire est présent dans la vraie lumière (fermée flèche) et l' écoulement hélicoïdal est présent dans la fausse lumière (flèche ouverte).

À contraste de phase (PC-MRA) peut être utilisé pour coder pour la vitesse du sang se déplaçant dans le signal de résonance magnétique de la phase . La méthode la plus couramment utilisée pour coder la vitesse est l'application d'un gradient bipolaire entre l'impulsion d'excitation et la lecture. Un gradient bipolaire est formé par deux lobes symétriques de surface égale. Par définition, la surface totale (moment 0e) d'un gradient bipolaire , est nulle:

(1)

Le gradient bipolaire peut être appliqué le long d' un axe quelconque ou une combinaison d'axes en fonction de la direction le long de laquelle l' écoulement doit être mesurée (par exemple , x). , La phase accumulée pendant l'application du gradient, est égal à 0 pour les spins stationnaires: leur phase est affectée par l'application du gradient bipolaire. Pour spins se déplaçant à une vitesse constante, le long de la direction du gradient bipolaire appliquée:

(2)

La phase accumulée est proportionnelle à la fois et le premier moment de gradient bipolaire , fournissant ainsi un moyen pour estimer . est la fréquence de Larmor des spins de représentation. Pour mesurer , du signal IRM est manipulé par des gradients bipolaires (champs magnétiques variables) qui sont préréglés à une vitesse d'écoulement maximale attendue. Une acquisition d'image qui est inverse du gradient bipolaire est alors acquis et la différence des deux images est calculée. Tissus statiques tels que les muscles ou les os soustraient, cependant les tissus en mouvement tels que le sang va acquérir une phase différente , car il se déplace constamment à travers le gradient, donnant ainsi également sa vitesse de l'écoulement. Depuis contraste de phase ne peut acquérir le flux dans une direction à la fois, 3 acquisitions d'images distinctes dans les trois directions doivent être calculées pour donner l'image complète de l' écoulement. En dépit de la lenteur de cette méthode, la force de la technique est que , en plus de l' imagerie de sang circulant, des mesures quantitatives de l' écoulement de sang peut être obtenu.

Flow-indépendante angiographie

Alors que la plupart des techniques de MRA reposent sur les agents de contraste dans le sang ou écoulement pour générer le contraste (contraste techniques renforcées), il y a aussi des non-contraste amélioré les méthodes d'écoulement indépendant. Ces méthodes, comme son nom l' indique, ne reposent pas sur le flux, mais sont plutôt basées sur les différences de T 1 , T 2 et déplacement chimique des différents tissus du voxel. L' un des principaux avantages de ce genre de techniques est que nous l' image des régions de l' écoulement lent souvent observée chez les patients atteints de maladies vasculaires plus facilement. De plus, les méthodes améliorées non contraste ne nécessitent pas l'administration de l' agent de contraste supplémentaire, qui ont été récemment liés à la fibrose systémique néphrogénique chez les patients ayant une maladie rénale chronique et une insuffisance rénale .

Contraste amélioré angiographie par résonance magnétique utilise l' injection d' agents de contraste IRM et est actuellement la méthode la plus courante d'effectuer MRA. Le produit de contraste est injecté dans une veine, et les images sont acquises à la fois de pré-contraste et au cours de la première passe de l'agent à travers les artères. Par soustraction de ces deux acquisitions dans le post-traitement, on obtient une image qui , en principe , montre que les vaisseaux sanguins, et non les tissus environnants. A condition que le moment est correct, cela peut produire des images de très haute qualité. Une alternative est d'utiliser un agent de contraste qui ne fonctionne pas, comme la plupart des agents, quitter le système vasculaire en quelques minutes, mais reste dans la circulation jusqu'à une heure (un « agent sang-pool »). Depuis plus de temps disponible pour l' acquisition d'image, l' imagerie haute résolution est possible. Un problème, cependant, est le fait que les artères et les veines sont améliorées en même temps si les images de haute résolution sont nécessaires.

Subtractionless contraste amélioré angiographie par résonance magnétique: les développements récents dans la technologie ARM ont permis de créer des images ARM de contraste amélioré de haute qualité sans soustraction d'une image de masque amélioré sans contraste. Cette approche a été montré pour améliorer la qualité de diagnostic, car il empêche la soustraction mouvement des artefacts ainsi qu'une augmentation du bruit de fond de l' image, les résultats directs de la soustraction d'image. Une condition importante de cette approche est d'avoir une excellente suppression de graisse corporelle sur de grandes zones d'image, ce qui est possible en utilisant des méthodes d'acquisition mDIXON. Caractéristiques MRA supprime les signaux provenant de la graisse du corps lors de l'acquisition de l' image réelle, qui est une méthode qui est sensible à de faibles déviations dans les champs magnétiques et électromagnétiques et par conséquent peut présenter une suppression insuffisante de graisse dans certaines zones. mDIXON méthodes peuvent distinguer et de signaux d'image séparés avec précision créés par la graisse ou de l' eau. En utilisant les « images d'eau » pour les analyses ARM, pratiquement pas de graisse corporelle est vu de sorte qu'aucun masque de soustraction sont nécessaires pour phlébographie de haute qualité MR.

Non améliorée angiographie par résonance magnétique: Depuis l'injection d'agents de contraste peut être dangereux pour les patients ayant une fonction rénale mauvaise, d'autres techniques ont été mises au point, qui ne nécessitent pas d' injection. Ces méthodes sont basées sur les différences de T 1 , T 2 et déplacement chimique des différents tissus du voxel. Un notable procédé non amélioré pour l' angiographie d'écoulement indépendante est équilibré précession libre en régime permanent (bSSFP) imagerie qui produit naturellement signal haut à partir des artères et des veines.

acquisitions 2D et 3D

3D rendu MRA pour identifier une artère sous - clavière aberrante .

Pour l'acquisition des images deux approches différentes existent. En général, les images 2D et 3D peuvent être acquises. Si les données 3D sont acquises, des coupes transversales à des angles de vue arbitraires peuvent être calculées. données en trois dimensions peuvent également être générés en combinant des données 2D à partir de différentes tranches, mais cette approche aboutit à des images de qualité inférieure à angles de vue différents de l'acquisition de données d'origine. De plus, les données 3D ne peuvent être utilisés que pour créer des images en coupe, mais aussi des projections peuvent être calculées à partir des données. acquisition de données en trois dimensions peut être également utile lorsqu'il s'agit de géométries de vaisseaux complexes où le sang circule dans toutes les directions spatiales (malheureusement, ce cas nécessite également trois codages de flux différents, un dans chaque direction spatiale). Les deux PC-ARM et ARM-TOF ont des avantages et des inconvénients. PC-MRA a moins de difficultés à écoulement lent que l'ARM-TOF et permet également des mesures quantitatives de débit. PC-ARM montre une faible sensibilité lors de l'imagerie et pulsante flux non uniforme. En général, le flux sanguin lent est un défi majeur dans MRA dépendant du flux. Il provoque les différences entre le signal sanguin et le signal de tissu statique à petit. Ceci soit applique à PC-MRA où la différence de phase entre le sang et le tissu statique est réduite par rapport à l'écoulement plus rapide et de TOF-MRA où l'aimantation transversale du sang et donc le signal de sang sont réduites. Les agents de contraste peuvent être utilisés pour augmenter le signal sanguin - ceci est particulièrement important pour les navires et les très petits vaisseaux avec de très faibles vitesses d'écoulement qui montrent normalement le signal en conséquence faible. Malheureusement, l'utilisation des médias de contraste à base de gadolinium peut être dangereux si les patients souffrent d'une mauvaise fonction rénale. Pour éviter ces complications, ainsi que d'éliminer les coûts des produits de contraste, les méthodes non-amélioration ont été étudiées récemment.

Les techniques non améliorées en matière de développement

Modes de Nemra flux indépendants ne sont pas basées sur le débit, mais exploitent les différences de T 1 , T 2 et déplacement chimique pour distinguer le sang à partir du tissu statique.

Gated soustraction d'écho de spin rapide: une technique d'imagerie qui soustrait deux séquences d'écho de spin rapide acquises à la systole et la diastole. Artériographie est obtenu en soustrayant les données systolique, où les artères apparaissent sombres, de l'ensemble de données diastolique, où les artères apparaissent lumineux. Nécessite l'utilisation de gating électrocardiographique. Les noms commerciaux de cette technique comprennent l'imagerie du sang frais (Toshiba), SPACE natif (Siemens) et DeltaFlow (GE).

angiographie dynamique MR 4D (4D-MRA): Les premières images, avant la mise en valeur, servir de masque de soustraction pour extraire l'arbre vasculaire dans les images suivantes. Permet à l'opérateur de diviser les phases artérielles et veineuses d'krovotoka avec visualisation de sa dynamique. Beaucoup moins de temps a été consacré à la recherche de cette méthode jusqu'à présent par rapport à d'autres méthodes de MRA.

Venography gras ou sensibilité imagerie pondérée (SWI): Cette méthode exploite les différences de sensibilité entre les tissus et utilise l'image de phase afin de détecter ces différences. L'amplitude et la phase de données sont combinés (numérique, par un programme de traitement d'image) pour produire une image d'amplitude de contraste amélioré qui est extrêmement sensible au sang veineux, l' hémorragie et de stockage du fer. L'imagerie du sang veineux avec SWI est une fonction du niveau sanguin de l' oxygène technique ( en gras) qui est la raison pour laquelle il était (et est encore parfois) renvoyée venography en gras. En raison de sa sensibilité à SWI du sang veineux est couramment utilisé dans les lésions cérébrales traumatiques (TBI) et venographies du cerveau à haute résolution.

Des procédures similaires à l' écoulement MRA à base d'effet peut être utilisé pour les veines d'image. Par exemple, phlébographie par résonance magnétique (MRV) est réalisé par un plan d' excitation en bas tandis que le signal est recueillie dans le plan immédiatement supérieur au plan d'excitation, et l' imagerie par conséquent le sang veineux qui a récemment déplacé par rapport au plan excité. Les différences dans les signaux de tissu, peuvent également être utilisés pour ARM. Cette méthode est basée sur les différentes propriétés de signal du sang par rapport aux autres tissus dans le corps, indépendamment des effets MR d'écoulement. Ceci est le plus fait avec succès avec des séquences d'impulsions équilibrées telles que TrueFISP ou BTFE. BOLD peuvent également être utilisés dans l' imagerie de la course, afin d'évaluer la viabilité de la survie des tissus.

artefacts

MRA techniques sont en général sensibles à un écoulement turbulent, ce qui entraîne une grande variété de spins de protons magnétisée pour perdre la cohérence de phase (phénomène de déphasage intra-voxel) et provoquer une perte de signal. Ce phénomène peut entraîner la surestimation de la sténose artérielle. D'autres objets observés au MRA comprennent:

MRA à contraste de phase: enveloppement de phase provoquée par la sous - estimation de la vitesse du sang dans l'image maximale. Le sang se déplaçant rapidement à propos de la vitesse maximale réglée pour contraste de phase MRA s'aliasé et le signal enveloppe de pi à -pI au lieu de rendre les informations peu fiables flux. Ceci peut être évité en utilisant des valeurs de codage de vitesse (VENC) supérieure à la vitesse maximale mesurée. Il peut également être corrigée avec la soi-disant phase Déballer. Termes Maxwell : causée par la commutation du champ de gradients dans le champ principal B0. A cause de cela le plus champ magnétique à déformer et donner des informations de phase inexactes pour le flux. Accélération : l' accélération de la circulation sanguine est pas correctement codé par des techniques contraste de phase et peut conduire à des erreurs dans la quantification du flux sanguin. Temps de vol MRA: artefact de saturation en raison de l' écoulement laminaire : Dans de nombreux vaisseaux, le débit sanguin est plus lent près des parois des vaisseaux que près du centre du navire. Cela provoque le sang à devenir saturé près des parois des vaisseaux et peut réduire le calibre apparent du navire. Store vénitien » artefact : Parce que la technique acquiert des images dans les dalles, un angle de basculement non uniforme sur la dalle peut apparaître comme bande horizontale dans les images composées.

Visualisation

projection d'intensité maximale d'un ARM couvrant de la crosse de l'aorte juste au-dessous du cercle de Willis

De temps en temps, MRA produit directement (épais) tranches qui contiennent l'ensemble du navire d'intérêt. Le plus souvent, cependant, les résultats d'acquisition d'une pile de tranches représentant un volume 3D dans le corps. Pour afficher ce jeu de données 3D sur un dispositif 2D comme un écran d'ordinateur, certains rendu méthode doit être utilisée. La méthode la plus courante est la projection d'intensité maximale (MIP), où l'ordinateur simule les rayons à travers le volume et sélectionne la valeur la plus élevée pour l' affichage sur l'écran. Les images obtenues ressemblent à des images d'angiographie de cathéter classiques. Si plusieurs de ces projections sont combinées en une boucle ciné ou QuickTime VR objet, l'impression de profondeur est améliorée, et l'observateur peut obtenir une bonne perception de la structure 3D. Une alternative à la MIP est rendu volumique directe lorsque le signal RM est traduite à des propriétés telles que la luminosité, l' opacité et la couleur, puis utilisé dans un modèle optique.

L'utilisation clinique

ARM a réussi à étudier de nombreuses artères dans le corps, y compris les vaisseaux cérébraux et d' autres dans la tête et du cou, l'aorte et ses branches principales dans le thorax et l' abdomen, les artères rénales et les artères des membres inférieurs. Pour les artères coronaires, cependant, ARM a été moins efficace que angioscanner ou angiographie invasive. Le plus souvent, la maladie sous - jacente est l' athérosclérose , mais les conditions médicales telles que les anévrismes ou l' anatomie vasculaire anormale peut aussi être diagnostiquée.

Un avantage de l' ARM par rapport à l' angiographie invasive est le caractère non-invasif de l'examen (pas de cathéters doivent être introduits dans le corps). Un autre avantage, par rapport à l' angiographie CT et angiographie par cathéter, est que le patient n'a pas été exposé à un rayonnement ionisant . En outre, les produits de contraste utilisés pour l' IRM ont tendance à être moins toxiques que ceux utilisés pour l' angiographie CT et l' artériographie, avec moins de personnes ayant tout risque d'allergie. Aussi beaucoup moins est nécessaire pour être injecté dans le patient. Les plus grands inconvénients de la méthode sont son coût relativement élevé et son peu limitée résolution spatiale . La durée du temps les scans prennent peut aussi être un problème, avec CT étant beaucoup plus rapide. Il est également exclu chez les patients pour lesquels les examens IRM peuvent être dangereuses (comme ayant un stimulateur cardiaque ou de métal dans les yeux ou certains clips chirurgicaux).

procédures ARM pour visualiser la circulation crânienne ne sont pas différents du positionnement pour une IRM cérébrale normale. Immobilisation dans la bobine de tête sera nécessaire. MRA est généralement une partie de l'examen total du cerveau IRM et ajoute environ 10 minutes au protocole IRM normale.

Voir également

Références

Liens externes