磁共振扫描扫描过程中病人相若产生相对运动,会在图像上形成明显的运动伪影,影响诊断医生对图像的判读和诊断。在腹部、心脏或者纵膈的扫描中,如何冻结呼吸运动伪影非常关键。
检查过程中,被检查者的运动主要分为:
?自主运动:病人在检查中主动运动,这种运动是可以控制的,常规检查前嘱咐病人保持静止或者做好固定,即可避免运动伪影产生。
?不自主运动:主要是指一些生理性运动,这种运动是病人无法控制的。
图1.左图:头颅检查中常见的由于病人左右摆动头产生的伪影。右:腹部检查中,由于呼吸运动产生的伪影。
人体在生理状态下,自由呼吸的时候,随着膈肌、肋间肌、腹肌的配合,膈肌会有规律的上升和下降。肝脏在人体自由呼吸条件下,运动就复杂得多,肝脏不仅会上下移动,也会前后“翻滚”。所以我们在进行腹部扫描的时候,必须保证在肝脏相对静止的时候采集信号,这样才能冻结呼吸运动。
图2.人体自由呼吸情况下,主要呼吸肌及肝脏的运动特点
冻结呼吸运动的方法很多,每种方法都有其独特的方法与使用技巧:
上01屏气扫描屏气(BreathHold,简称BH)扫描是最常用的冻结呼吸运动的方法,在我们进行腹部及心脏扫描的时候经常使用到。屏气扫描就是在采集时要求病人呼气末屏住气(憋气),在短时间完成采集,由于病人短时间没有呼吸运动,所以不会产生运动伪影,从而达到冻结呼吸运动的目的。
这种方法使用简单且扫描时间较快,深受放射科医生的喜爱,使用屏气扫描一定要注意两个问题:
屏气时间选择:规范化的操作是要求病人在呼气末屏气,即要求病人“吸气—吐气—屏气”。采用呼气末屏气,这样即使每次病人吸气量不同,但是吐气量也会调整,肝脏在每次采集信号的时候位置相对固定。
如果病人憋不住气怎么办:特别是一些儿童和老人。在T2W—TSE序列中,一般是分多次屏气完成扫描,我们可以输入单次屏气扫描的层数,来控制每一次屏气的时间。在增强扫描序列中,一般采用的是3D薄层的脂肪抑制梯度回波序列,这个时候我们不能通过分段屏气完成一个动态扫描。
图3.左侧:肝脏mDIXON动态增强扫描,一次屏气完成一个动态的扫描,屏气时间14s。右侧:心脏延迟强化LGE扫描,屏气时间:13s。
屏气扫描虽然方法简单,但是病人实在憋不住气,我们会采用其他方法。
02呼吸触发呼吸触发(RespiratoryTrigger,简称RT)是通过在腹部放置一个呼吸门控装置,探测病人的呼吸波形,在相对呼气末平台期完成信号采集。这个时候呼吸运动动度最小,肝脏相对静止。和屏气扫描相比,RT不需要给病人施加口令,不需要病人憋气,在相对正常的自由呼吸状态下完成信号采集。
图4.通过设施一个ms的延迟采集时间—TriggerDelay,就能保证信号在平台期的时候开始采集,这样做出来的图像就没有呼吸运动伪影。
图5.设置TriggerDelay技巧
一些情况不适宜使用RT方法,比如无法探测到病人呼吸波形(婴幼儿或者呼吸微弱的老年人),呼吸极度快的(没有相对平台期的),使用RT方法就会受到限制,那么这个时候我们就可以使用导航技术。
03膈肌导航膈肌导航(Navigator,简称Nav)是利用一个圆柱形的激发脉冲,确定扫描中膈肌的位置,在膈肌位置相对比较固定的区间采集信号,达到冻结呼吸运动的目的。与RT相比,采用Nav来扫描,就不需要放置呼吸门控装置。导航条位置的放置非常重要:一般要求将导航条置于右侧膈肌位置,上1/3为肺组织,下2/3为肝组织。
图6.导航条放置方法及意义
导航技术是对RT技术的一种有力补充,特别是应用在新生儿腹部扫描中,Nav技术无需检测呼吸波,在自由呼吸状态下便可以完成检查。在心脏不打药冠状动脉磁共振成像中,全心扫描也是采用导航技术完成的。
图7.新生儿1岁,麻醉后,腹部T2脂肪抑制扫描,使用Nav导航技术。
图8.磁共振不打药冠状动脉全心成像,导航技术。星云工作站自动完成心脏分隔,可以看到左前降支角支心肌桥,与CTA结果相符合。
04单激发自由呼吸此方法通过一次射频激发,完成一幅图像的所有K空间信号采集,由于扫描速度极快,对运动伪影不敏感,可以应用于腹部。腹部动态增强扫描,我们需要抓住关键的几个时期:动脉早期,动脉晚期,门静脉期。
图9.4岁半幼儿,单激发自由呼吸扫描,T1-TFE-IP序列,扫描时间1min22s。
图10.单激发自由呼吸增强扫描,双动脉,扫描时间:28s,图像无明显呼吸运动伪影。
李懋赞赏