Angio- RM Prinicipi di Tecnica Armando Tartaro Dipt. di Scienze Cliniche e Bioimmagini - Sez. di Scienze Radiologiche Istituto di Tecnologie Avanzate Biomediche (ITAB) - U d’A Chieti

US DSA STRUTTURALI FLUSSIMETRICHE A-TC A-RM Imaging vascolare

Immagini flusso-dipendenti Sequenze RM convenzionali (SE, TSE, IR, ecc) spin mobili IS non prevedibile spin stazionari IS prevedibile

Immagini flusso-dipendenti SPIN MOBILI: IS variabile (es. sequenza SE) RF RF S. paradosso tempo di “volo” ipo iso iper

Immagini flusso-dipendenti Enhancement Paradosso

Immagini flusso-dipendenti SPIN MOBILI: flusso laminare o turbolento dispersione di fase laminare turbolento

Immagini flusso-dipendenti dispersione di fase

Immagini flusso-dipendenti Perdita di segnale in angio-RM saturazione spin mobili per TR troppo brevi MDC paramagnetico

Immagini flusso-dipendenti Perdita di segnale in angio-RM perdita di coerenza di fase per TE troppo lunghi - gradienti di compensazione - TE + brevi

Tecniche Angio-RM 2D time of flight (tempo di volo) 3D time of flight (TM, TONE, MOTSA) 2D phase contrast (dispersione di fase) 3D phase contrast CE MRA

Tecniche Angio-RM IS \ Background TM= trasferimento di magnetizzazione TONE= Tilted Optimized non Saturating Excitation MOTSA= multiple overlapping thin slab acquisition

Artefatti in Angio-RM HARDWARE (RF, disomogeneità di B0, correnti parassite) SEQUENZE (saturazione, turbolenza, aliasing, non inclusione) SUSCETTIVITA’ MAGNETICA (interfaccia, s. param.) PAZIENTE (movimenti volontarie ed involontari) POST-PROCESSING (sovrastima del MIP)

Tecnica Time of Flight (TOF) è la tecnica più usata sequenze gradient echo TR e TE molto corti gradienti di rifocalizzazione IS dipendente dalla geometria del vaso IS dipendente dalla velocità del sangue

Tecnica Time of Flight (TOF) spins stazionari saturi spins “freschi” flusso RF

Tecnica Time of Flight (TOF) LIMITI saturazione (vene, tratti post-stenosi) saturazione nei vasi con flusso “nel piano” saturazione dei vasi periferici IS nei tratti con flusso turbolento visualizzazione sostanze paramagnetiche (Gd, Metaemoglobina, ecc)

Tecnica Time of Flight (TOF) vantaggi sulla Phase Contrast minore tempo di acquisizione minore sovrastima delle stenosi più sensibile ai flussi lenti maggiore risoluzione spaziale (MT, Tone) maggiori applicazioni cliniche

Tecnica Phase Contrast (PC) sfrutta le  di fase tra spins mobili e fermi gradienti bipolari sottrazione delle immagini studio qualitativo (direzione, verso) studio quantitativo (velocità)

Tecnica Phase Contrast (PC) direzione e verso del flusso acquisizioni 2D unidirezionale acquisizione 3D multidirezionale + x X PC + y Y PC 2 + z Z PC

Tecnica Phase Contrast (PC) codifica di velocità valore di codifica di velocità (VENC) sensibilità per flussi rapidi e lenti VENC =  (M1) “VENC è il flusso più veloce che può essere acquisito come immagine vascolare senza artefatto di aliasing (linea ipointensa centro vasale). La VENC è espressa in cm\sec”

Tecnica Phase Contrast (PC) codifica di velocità VENC 80 VENC 40 VENC 20

Tecnica Phase Contrast (PC) Spin mobili G + z1  Z1 - Z2  0 Gradienti bipolari z2 G - Z1 - Z2 = 0 Spin stazionari

MRA modalità non invasiva flusso dipendente ToF PC

CE Angio-RM Turbo MRA Interpolazione tra gli strati Partial Fourier scanning TE, TR più corti

Il mitero dello “0” filling maggiore rapporto segnale\rumore riduce il tempo di scansione

Zero filling kz kz ky ky 16 x 32 32 x 32

Sinc interpolation 16 x 32 32 x 32

Interpolazione degli strati |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 64 x 1.0 mm 96 x 0.7 mm MIP

Vantaggi della Turbo MRA Minore tempo di scansione meno artefatti da movimento migliore qualità degli angiogrammi dall’origine dei vasi epiaortici al circolo intracranico

Turbo MRA convenzionale multi slab (3) TR = 40 ms 3 x 32 x 192 x 512 TA = 12:18 min turbo multi slab (2) TR = 38 ms 2 x 24,i x 192 x 512 TA = 5:51 min

Turbo MRA convenzionale (12:18 min) turbo (5:51 min)

Turbo MRA SE T1 Turbo MRA, ToF 5:40 min

Rapporto segnale\rumore Turbo MRA Rapporto segnale\rumore standard turbo

Multi-slab ToF, scan time 6:44 min Turbo MRA Multi-slab ToF, scan time 6:44 min

Turbo MRA Basso campo Senza MDC

CE Turbo MRA Basso campo TA 20 sec TA 28 sec

Turbo MRA < Tempo di scansione > rapporto s\n Turbo: Standard: scan time = 12 min Turbo: scan time = 6 min

Svantaggi della Turbo MRA Maggiore tempo di ricostruzione più dati per immagine voxel più grande (> defasamento)

CE MRA 2D Flash; TA 5 min Turbo ce-MRA; TA 10 sec

CE MRA 2D Flash; TA 5 min Turbo ce-MRA; TA 10 sec

CE Turbo MRA 9 sec

Test bolus Iniezione MDC Fase arteriosa (~ 2 cc) Fase venosa tempo TurboFLASH, 1 immagine/sec

Test bolus

CE MRA DT = TTpicco - x% Tacq Iniezione MDC Acquisizione dati ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| tempo Tempo di transito TT picco = max CE T acq = scansione x = coeff. inizio acquisizio- … ne K spazio centrale … (35%) - 10% DT = TTpicco - x% Tacq

CE-MRA Dinamica Iniezione MDC (~ 2 cc) Fase arteriosa Fase venosa 3D scan #1 3D scan #2 3D scan #3 3D scan #4 3D scan #5 Fase venosa tempo

CE-MRA Dinamica

Moving Bed Infusion Tracking MOBITRAK Moving Bed Infusion Tracking tempo Fase arteriosa Iniezione MDC (0,6\sec x 40 cc) 3D scan #3 #1 #2

Angio- RM Prinicipi di Tecnica Ricostruzione dei Dati Volumetrici in Angio-RM Armando Tartaro Dipt. di Scienze Cliniche e Bioimmagini - Sez. di Scienze Radiologiche Istituto di Tecnologie Avanzate Biomediche (ITAB) - U d’A Chieti

acquisizione di volumi suddivisi in singole "partizioni" ricostruzioni 2D e 3D tecnica RM: acquisizione di volumi suddivisi in singole "partizioni" sequenze dedicate: - ToF 3D (FISP, FLASH, SPGR, ecc) - Turbo o ultra FAST (SE, TSE, MPRAGE) disponibilità di hardware e software sempre più potenti

pre-processing (MIP): sottrazione di immagini senza e con mdc ricostruzioni 2D e 3D pre-processing (MIP): sottrazione di immagini senza e con mdc

pre-processing (MIP): ricostruzioni 2D e 3D pre-processing (MIP): Target MIP CE Turbo MRA Target MIP

Maximum Intensity Projection (MIP) ricostruzioni 2D e 3D modalità: Maximum Intensity Projection (MIP) Shaded Surface Display (SSD) Volume Rendering (VRT)

Maximum Intensity Projection (MIP) ricostruzioni 2D e 3D Maximum Intensity Projection (MIP) per ogni pixel solo i valori di massima intensità vengono rappresentati nella proiezione (angiogramma)

Maximum Intensity Projection (MIP) ricostruzioni 2D e 3D Maximum Intensity Projection (MIP) limiti: sovrastima delle stenosi quando il segnale del lume vasale è disomogeneo non c'è percezione della III dimensione (profondità) artefatti da sostanze paramagnetiche

MIP ricostruzioni 2D e 3D Iniezione MDC Fase arteriosa 3D scan #1 #2 3D scan #3 tempo

Shaded Surface Display (SSD) ricostruzioni 2D e 3D Shaded Surface Display (SSD)

ricostruzioni 2D e 3D altre modalità..... endoscopia virtuale