Suszeptibilitätsgewichtete Bildgebung

Veronika Abich August 15, 2016 S 90 0
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Suszeptibilitätsgewichtete Bildgebung, ursprünglich als BOLD venographic Bildgebung verwendet eine Art von Kontrast in der Magnetresonanzbildgebung unterscheiden sich von herkömmlichen Spindichte, T1, T2 oder Bildgebung. SWI verwendet einen vollständig kompensiert fließen, langen Echo erinnerte Gradienten-Echo-Pulssequenz, um Bilder zu erwerben. Diese Methode nutzt die Anfälligkeit Unterschiede zwischen Gewebe und verwendet das Phasenbild, um diese Unterschiede zu erkennen. Der Betrag und die Phase-Daten werden kombiniert, um einen verstärkten Kontrast Magnitudenbild die außerordentlich empfindlich auf venöses Blut, Blutungen und Eisenspeicherung herzustellen. Die Abbildung des venösen Blutes mit SWI ist eine BOLD-Kontrast-Technik, weshalb es wurde als BOLD Venographie bezeichnet. Aufgrund seiner Empfindlichkeit gegenüber venösen Blutes SWI wird häufig in traumatischen Gehirnverletzungen und für Hochauflösung Gehirn venographies verwendet, hat aber viele andere klinische Anwendungen. SWI als klinische Paket von Philips und Siemens angeboten werden, sondern kann auf beliebiger Hersteller Maschine bei Feldstärken von 1,0 T, 1,5 T, 3,0 T und höher ausgeführt werden.

Aufnahme und Bildverarbeitung

SWI verwendet eine komplett Geschwindigkeit kompensiert, dreidimensionale, RF verwöhnt, hochauflösende, erinnerte daran, 3D-Gradienten-Echo-Scan. Sowohl die Größe und die Phase Bilder gespeichert werden, und das Phasenbild Hochpaß entfernt unerwünschte Artefakte filtriert. Das Betragsbild wird dann mit dem Phasenbild kombiniert, um einen verstärkten Kontrast Magnitudenbild als Anfälligkeit gewichtete Bild bezeichnet erstellen. Es ist auch üblich, um Mindestintensität Projektionen über 8 bis 10 mm zu schaffen, um Venen Konnektivität besser zu visualisieren. Auf diese Weise vier Sätze der Bilder erzeugt werden, die ursprüngliche Größe, HP gefilterten Phasen, Anfälligkeit gewichtet, und MIPS über die Anfälligkeit gewichteten Bildern.

Phase-Filterung

Die Werte in den Phasenbildern aus -π gezwungen, so ❒ Wenn der Wert über π es wickelt, um & pgr geht. Inhomogenitäten im Magnetfeld verursachen niederfrequenten Hintergrund Gradienten. Dies bewirkt, dass alle Phasenwerte zu langsam über das Bild, das Phasen Umhüllung erzeugt und verdunkelt das Bild zu erhöhen. Diese Art von Artefakt kann durch Phasenabwicklung oder durch Hochpassfiltern der ursprünglichen komplexen Daten, die Niederfrequenzänderungen in dem Phasenbild entfernt werden muss.

Anfälligkeit gewichtete Image-Erstellung

Die Suszeptibilität gewichtete Bild wird durch die Kombination der Amplitude und gefilterten Phasen Bilder erstellt. Eine Maske wird von dem Phasenbild durch Abbilden alle Werte oberhalb von 0 rad bis 1 sein und linear Abbilden Werte von -π bis 0 Radianten in Bereich von 0 bis 1 bzw. erstellt. Alternativ kann eine Leistungsfunktion kann anstelle eines linearen Mapping von -π bis 0 verwendet, um die Wirkung der Maske zu erhöhen. Das Betragsbild wird dann durch diese Maske multipliziert. Auf diese Weise Phasenwerte über 0 Radiant haben keine Auswirkung und Phasenwerte unter 0 Radiant verdunkeln das Ausmaß Bild. Dies erhöht den Kontrast in dem Betragsbild für Objekte mit niedrigem Phasenwerte, wie Venen, Eisen und Blutung .....

Klinische Anwendungen

Klinische Anwendungen sind in der Forschung in verschiedenen Bereichen der Medizin.

Schädel-Hirn-Trauma

Der Nachweis von Mikroblutungen, Scheren, und Diffuse axonale Schädigung bei Traumapatienten ist oft schwierig, da die Verletzungen sind in der Regel relativ klein sein und kann leicht mit niedriger Auflösung Scans entgehen lassen. SWI ist in der Regel bei relativ hohen Auflösung laufen und ist extrem empfindlich auf Blutungen im grauen / weißen Substanz Grenzen macht es möglich ist, sehr kleine Läsionen Erhöhung der Fähigkeit, mehr subtile Verletzungen erkennen zu sehen.

Schlaganfall und Blutungen

Diffusionsgewichtete Bildgebung bietet eine leistungsstarke Mittel zur akuten Schlaganfall zu erkennen. Es ist zwar bekannt, dass Gradientenecho-Bildgebung kann Blutung zu erfassen, wird es am besten mit SWI detektiert. In dem hier gezeigten Beispiel zeigt das Gradienten-Echo-Bild die Region wahrscheinlich zytotoxischen Ödems während die Bild SW zeigt die wahrscheinliche Lokalisierung der Schlaganfall und Gefäßgebiet betroffen.

Der helle Bereich in der Gradienten-Echo-gewichtete Bild zeigt den Bereich, in dieser akuten Schlaganfall beispielsweise betroffen. Die Pfeile in der SWI Bild kann das Gewebe mit einem Risiko, das durch den Hub und die Position des Hubs selbst betroffen ist, zu zeigen. Der Grund, dass wir in der Lage, den betroffenen Gefäßregion sehen sein könnte, weil es einen reduzierten Pegel der Sauerstoffsättigung in diesem Gewebe, was darauf hindeutet, dass die Strömung in diesem Bereich des Gehirns könnte post stroke reduziert werden. Eine andere mögliche Erklärung ist, dass es eine Erhöhung der lokalen venösen Blutvolumens. In jedem Fall deutet dieses Bild, dass das Gewebe mit diesem Kreislauf-Gebiet verbunden sind, könnten Gewebe in Gefahr sein. Zukünftige Schlaganfallforschung werden Vergleiche der Perfusion gewichtete Bildgebung und SWI beinhalten, um mehr über lokale Fluss und die Sauerstoffsättigung zu lernen.

Sturge-Weber-Krankheit

Ein SWI Venogramm eines Neugeborenen mit Sturge-Weber-Syndrom, die nicht neurologische Symptome zeigen wollte nach links angezeigt. Die ersten herkömmlichen MR-Bildgebungsverfahren nicht etwas Ungewöhnliches zu demonstrieren. Das abnorme venöse Gefäßsystem in der linken Hinterhauptslappen, die sich zwischen dem Hinterhorn des Ventrikels und der kortikalen Oberfläche im venogram deutlich sichtbar. Aufgrund der hohen Auflösung auch Kollateralen aufgelöst werden kann.

Tumoren

Teil der Charakterisierung von Tumoren liegt im Verständnis der angiographischen Verhalten von Läsionen sowohl aus der Perspektive der Angiogenese und Mikroblutungen. Aggressiven Tumoren sind in der Regel schnell wachsenden Gefäßsystem und viele Mikro-Blutungen haben. Somit könnte die Fähigkeit, diese Veränderungen im Tumor zu erkennen, um eine bessere Bestimmung des Tumorstatus führen. Die verbesserte Empfindlichkeit des SWI venösen Blut und Blutprodukte aufgrund ihrer Unterschiede in der Empfindlichkeit im Vergleich zu normalem Gewebe führt zu einem besseren Kontrast im Nachweis von Tumorgrenzen und Tumor Blutung.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose ist in der Regel mit viel Flair und kontrastverstärkten T1-Bildgebung untersucht. SWI ergänzt diese durch die Enthüllung der venösen Konnektivität in einigen Läsionen und legt Beweise von Eisen in einigen Läsionen. Diese wichtige neue Informationen können helfen zu verstehen, die Physiologie der MS.

Die Phasenbilder mit einem Scan-SWI erworben wurden gezeigt empfindlich auf MS Läsion Bildung zu sein.

Vaskuläre Demenz und zerebrale Amyloid-Angiopathie

Gradient erinnert Echo-Bildgebung ist der herkömmliche Weg, um Blutungen in CAA anzeigt; SWI ist eine wesentlich empfindliche Technik, die viele Mikroblutungen, die auf GRE Bilder verfehlt werden offenbaren kann. Eine konventionelle Gradienten-Echo-T2 * -gewichteten Bild zeigt einige Low-Signal Brennpunkte mit CAA verbunden. Auf der anderen Seite, eine SWI Bild zeigt viele mehr damit verbundene Niedersignalherde. Phasenbilder wurden verwendet, um die Wirkung der lokalen Hämosiderin Aufbau zu verbessern. Ein Beispiel Phasenbild mit noch höherer Auflösung von 0,25 mm x 0,25 mm x 2,0 mm zeigt eine klare Möglichkeit, mehrere CAA-assoziierten Herde zu lokalisieren.

Pneumozephalus

Neuere Studien legen nahe, dass SWI vielleicht geeignet für monitorizing neurochirurgischen Patienten nach Pneumozephalus sein, wie Luft kann leicht mit SWI erkannt werden.

Hochfeld-SWI

SWI ist einzigartig geeignet, um die Vorteile der höheren Feldsysteme nehmen, da der Kontrast in dem Phasenbild linear proportional zu Zeit und Feldstärke Echo. Höhere Felder damit kürzere Echozeiten zu ermöglichen ohne Verlust von Kontrast, die Scan-Zeit und Bewegung Boutiquen verringern kann. Das hohe Signal-zu-Rausch verfügbar bei höheren Feldern erhöht auch die Scanqualität und ermöglicht eine höhere Auflösung Scans.

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