Bài giảng Lựa chọn kỹ thuật Diffusion trong vấn đề giảm Artifact và cải thiện độ phân giải trong cộng hưởng từ thần kinh sọ não - CN. Phạm Hồng Tăng

Bài giảng Lựa chọn kỹ thuật Diffusion trong vấn đề giảm Artifact và cải thiện độ phân giải trong cộng hưởng từ thần kinh sọ não biên soạn CN. Phạm Hồng Tăng trình bày các nội dung: Đặt vấn đề; Nguyên lý chuỗi xung Diffusion và các nhiễu ảnh; Các kỹ thuật trong Diffusion (DC, Profeller, Focus, Muse); Ứng dụng lâm sàng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lựa chọn kỹ thuật Diffusion trong vấn đề giảm Artifact và cải thiện độ phân giải trong cộng hưởng từ thần kinh sọ não - CN. Phạm Hồng TăngLựa chọn kỹ thuật Diffusion trong vấn đề giảm Artifact và cải thiện độ phân giải trong cộng hưởng từ thần kinh sọ não CN PHẠM HỒNG TĂNG BỆNH VIỆN ĐA KHOA AN PHƯỚCNội dung• Đặt vấn đề• Nguyên lý chuỗi xung Diffusion và các nhiễu ảnh• Các kỹ thuật trong Diffusion (DC, Profeller, Focus, Muse)• Ứng dụng lâm sàngĐặt vấn đề• Diffusion là kỹ thuật quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong thần kinh sọ não• Diffusion có độ phân giải thấp và nhiều nhiễu ảnh• Các kỹ thuật mới trong Diffusion (DC, Propeller, Focus, Muse)• Ứng dụng lâm sàng: lựa chọn được phương pháp thích hợp để tạo ra hình ảnh Diffusion đạt chất lượng tối ưu nhất trong chẩn đoán Nguyên lý Diffusion• Chuyển động Brown: các phân tử nước chuyển động tự do theo mọi hướng một cách ngẫu nhiên.• Các bệnh lý làm thay đổi hiệu ứng sinh học trong tế bào, làm thay đổi cấu trúc các mô (vd Nhồi máu não - phù độc tế bào) và làm thay đổi tính chất khuếch tán của các phân tử nước trong mô. Nguyên lý Diffusion• DWI sử dung một cặp gradient để làm lệch pha các proton và sau đó làm tái pha các proton trở lại• Hiệu chỉnh trên DWI phụ thuộc vào trọng số khuếch tán b value:b value: trọng số khuếch tánG Độ chênh từδ Thời gian bật cuộn chênh từΔ thời gian trễ giữa hai lần bật cuộn chênh từɣ hệ số hồi chuyển từ, của Hydro là 42.5 Mhz/T hinhanhykhoa.com EPI (Echo planar imaging)• EPI là chuỗi xung tạo ảnh siêu nhanh sử dụng các Gradient biến đổi pha được bật tắt liên tục và đổi hướng nhanh.• Mỗi lần thu hình nhiều echo được tạo ra và mỗi echo được mã hóa với độ dốc của gradient khác nhau để lấp đầy tất cả các đường K space trong một lần kích thích duy nhất. Artifacts, Pitfalls• SNR thấp (b value cao)• Méo hình theo hướng pha ở vùng giải phẫu không đồng nhất từ trường B0 (các vùng có nhiều cấu trúc như xương, khí)• Nhạy cảm với dị vật kim loại• Nhiễu ảnh bóng ma Ghosting (N/2, eddy currents)• T2 Shine-through, T2 Blackout Artifacts, Pitfalls• Thu hình song song (ASSET, ARC, SENSE)• Fat supprestion (giảm dịch chuyển hóa học)• Tối ưu pixel theo hướng pha (giảm méo hình)• Giảm kích thước voxel, tăng NEX (độ phân giải) Reverse Polarity Gradient (RPG) DC (Distortion Correction)• Là kỹ thuật sử dụng gradient phân cực ngược tích hợp, thuận chiều mã hóa pha và ngược chiều mã hóa pha  Hiệu chỉnh biến dạng do B0 theo chiều mã hóa pha• Hiệu chỉnh chuyển động Rigid Bodies và ảnh hưởng dòng điện xoáy (eddy currents ) DC (Distortion Correction)• DC sử dụng tốt nhất khi chuỗi xung DWI có SNR cao• Hiệu quả tối đa khi kết hợp với MUSE• DC sử dụng tuyệt vời cho các vùng có số lượng ảnh giả nhiều, nhưng không quá nghiêm trọng• DC sẽ gặp khó khăn khi chụp những vùng có xác xuất chuyển động cao như gan, vú, trực tràng v.v...• Tăng nhẹ thời gian hinhanhykhoa.com FSE-DW PROPELLER DWI• Loại bỏ xảo ảnh méo hình mạnh mẽ nhờ sử dụng nền tảng FSE thay cho EPI, Propeller sử dụng thu hình xuyên tâm trên K-space• Khuyến cáo sử dụng để loại bỏ những xảo ảnh nghiêm trọng như kim loại hoặc không đồng nhất từ trường B0• SNR thấp, thời gian chụp dài SMALL FOV DWI FOCUS DWI - Fov Optimized and Constrained Undistorted Single-Shot• Giảm tối đa FOV theo chiều pha  Giảm tối đa Echo Trains  giảm méo hình• Sử dụng mô hình thu nhận Single Shot SE-EPI  hạn chế tối đa sự méo hình do môi trường không đồng nhất• Giảm thiểu hiện tượng aliasing, loại bỏ hiện tượng fat ghotsing FOCUS DWI Fov Optimized and Constrained Undistorted Single-Shot• Sử dụng bộ phát sóng kích thích RF 2D, sóng RF này thực chất là tổng hợp của khoảng 25 xung phụ gần nhau và kéo dài, được phát đồng thời với một gradient nhanh theo trục mã hóa pha và một gradient chậm theo trục lựa chọn lát cắt.• Giảm FOV chiều pha tối đa mà không bị ảnh giả cuộn hình (wrap-around) FOCUS DWI Fov Optimized and Constrained Undistorted Single-Shot• Sử dụng linh hoạt các kỹ thuật xóa mỡ để loại bỏ ảnh giả bóng ma (ghosting)• FOV theo chiều pha phải ≤ 0.5• Lựa chọn ma trận theo chiều pha phải tương ứng với phase FOV. Ví dụ phase FOV =0.5  Ma trận theo chiều pha = 50% chiều tần số MUSE DWI MUltiplexed Sensitivity Encoding• MUSE DWI cho phép thu hình khuếch tán phân đoạn theo hướng mã hóa pha• Loại bỏ và làm giảm tối đa độ méo hình đồng thời với độ phân giải hình ảnh cao hơn• Kỹ thuật mã hóa đặc biệt giúp tái tạo một hình ảnh từ nhiều bộ dữ liệu hình ảnh chồng lấn giúp loại bỏ Ví dụ: Phase Accel = 1 các ảnh giả lỗi pha do chuyển động gây ra. MUSE Number shots = 4 hinhanhykhoa.com MUSE DWI MUltiplexed Sensitivity Encoding• Số lượng phân đoạn MUSE tối đa phụ thuộc vào cuộn thu và hệ số tăng tốc• MUSE cho giá trị tuyệt với với hình ảnh có độ phân giải cao – Ma trận ảnh từ 256• NEX tối đa có thể lên đến 64• Thời gian thu hình lâu hơn Ứng dụng lâm sàng• Giảm nhiễu do dị vật kim loại DW normal MUSE Propeller DW • Giảm méo hình theo hướng phaDW normal MUSE + DCDW normal Propeller DW 47s 2p10sMUSE + DC MUSE 2p04s 2p • Độ nhạy DW normal Propeller DW• Độ phân giải DW normal MUSE + DC ...