磁共振成像常用专用术语缩略语解读(一)
在磁共振成像技术学习过程中经常会遇到很多专业术语的缩写,虽然理论上对于这些缩写可以不予了解或者死记硬背,但如果能够深入理解这些缩写背后的含义却会对深入学习带来很多方便。在磁共振成像原理的学习过程中有些学习看起来好像是浪费时间,其实一旦掌握就能达到事半功倍的效果。花一点时间学习和记忆这些缩写术语,既可以理解为对自己的一个挑战,也可以理解为自己对于磁共振成像原理和技术学习的一个升华。这里笔者简单和大家介绍一些我个人认为非常重要的缩写术语,可能是硬件方面的,也可能是软件和序列方面的。
ADC硬件相关
在磁共振领域硬件相关的ADC大家可能不是很熟悉,这里指的是Analogue to Digital Converter即模数转换器。在所有数字化成像设备都涉及到ADC这个概念。对于磁共振成像而言ADC的性能对于评估一台磁共振成像设备的性能也是很重要的一个指标。它会决定信号采样的最大带宽、信噪比等。使用GE磁共振成像设备的用户可能会了解一个EDR(扩展动态范围)的选项,其实这个EDR就是通过控制ADC的精度从而在一定程度上提升图像的信噪比。
ADC临床相关
在磁共振临床应用领域ADC指的是扩散成像后处理的Apparent Diffusion Coefficient即表观扩散系数。表观扩散系数ADC能够更真实的代表成像区域水分子的扩散行为,但因为受成像空间分辨率、温度等影响,迄今为止还无法准确评估单个水分子的扩散行为。表观扩散系数的计算建立在较低b值时扩散成像的信号强度和b值呈单指数关系,也就是S=S0e-bADC,根据这一公式,通过采集两个不同b值的扩散图像就可以计算出ADC值。相比于扩散图像而言,后处理的ADC图可以剔除常规扩散图像中的T2透射效应,这对于脑梗死分期、明确脱髓鞘病变等具有重要的临床价值。同时,ADC值能够真实反映是否扩散受限以及受限程度,这对于肿瘤类病变的诊断评估也具有重要临床意义。
ARC
Auto-calibrating Reconstruction for Cartesian sampling,这是在GE磁共振设备上基于K空间域的并行采集技术,类似的技术如GRAPPA。这类并行采集技术虽然在图像采集过程中也采用K空间隔行采集的方式,但在进行图像重建前通过自校准方式补充所缺失的K空间数据,因此采用这种并行采集技术时每个线圈通道单独重建出来的图像是一幅完整的图像。这和ASSET类并行采集技术形成了一个重要区别。另外,在进行3D成像时如果所使用的线圈具备在层面内和层面间都能满足空间上的对称或阵列关系,那么使用ARC并行采集时就可以在层面内和层面间两个方向上的加速。因为ARC类并行采集技术是基于K空间域,它在重建过程中不需要额外的线圈灵敏度校准序列,同时这类并行采集技术较ASSET类并行采集技术而言在FOV较小或者使用部分相位方向FOV时产生伪影的程度较轻。
图片说明:当采用ARC并行采集技术并将加速因子设为2时可见每个通道重建的图像都是完整的图像;而当选择ASSET并行采集技术同时将加速因子也设成2则显示每个通道的图像都是有明显卷褶伪影的图像。
ART
Acoustic Reduction Technique,这是在GE设备上用于减少扫描噪音的一种选择。当选择了这个成像选项后成像系统会限定梯度系统的性能特别是降低梯度切换的速度,并因此减少扫描过程中梯度切换所产生的噪音。但需要强调的是这种工作模式会导致回波间隔或最短TR、TE时间的延迟,这些可能会对图像质量以及成像时间带来一定的负面影响。
ASPIR
这是在GE设备上用于描述绝热反转脉冲的一个术语,Adiabatic Spectral Inversion Recovery.在一些特殊的扫描序列如LAVA, IFIR以及SSFSE选择了SPECIAL后可以激活的一个选项。“Adiabatic”即“绝热”用来描述射频脉冲一个特定的状态。绝热脉冲通常只用于反转脉冲,其主要意义是确保获得相同的磁化矢量反转角度。当达到绝热状态时纵向磁化矢量的反转角度只和反转脉冲的方向相关。要想使反转脉冲达到绝热状态需要射频脉冲工作的功率更大且持续时间更长,因此会导致更高的射频能量沉积。在GE磁共振设备ASPIR可以用于一些特定的成像序列如LAVA、VIBRANT、SSFSE、IFIR等。其中,有些序列如LAVA、VIBRANT当选择了SPECIAL脂肪抑制后可以有常规反转和绝热反转两个不同的选择,通常默认采用的是非绝热反转脉冲,只有在脉冲序列中输入特定的启动命令后才开启绝热脉冲模式。界面上一个重要差别是:当采用非绝热反转脉冲时界面上的TI是不可选择的Auto TI;而采用绝热反转脉冲时界面上标注的是Auto Prep Time。大家在工作中可以仔细观察这些细微变化,对于我们理解序列细节很有帮助。在IFIR、SSFSE只要选择了SPECIAL脂肪抑制,界面上就会自动显示为Auto Prep Time,这说明这些成像技术在使用SPCIAL脂肪抑制方法时默认启动的是绝热脉冲方式。
图片说明:LAVA序列只有在PSD Name处输入特定命令后才启动绝热反转脉冲模式,此时界面的反转时间标注为Auto Prep Time。
图片说明:常规LAVA序列选择SPECIAL后界面上反转时间显示为Auto Inv.Time,这个时间是不可调节的。这时系统采用的反转脉冲是常规反转脉冲,对于射频场不均匀相对更敏感。
图片说明:SSFSE序列如果选择了SPECIAL脂肪抑制后操作界面上反转时间自动显示为Auto Prep Time,说明该序列默认采用的就是绝热反转脉冲。
ASSET
Array Spatial Sensitivity Encoding Technique,相控阵线圈空间灵敏度编码技术,这是GE磁共振设备并行采集技术的一种方式。并行采集技术(Parallel Acquisition Technique, PAT)是用于缩短扫描时间或减少回波链采集序列图像模糊等的一种采集方法。这类技术可以分为几个不同的种类,如基于图像域的并行采集技术如GE的ASSET或通常所说的SENSE,基于K空间域的并行采集技术ARC或GRAPPA等。ASSET是基于图像域的并行采集技术,需要额外的线圈灵敏度校准序列,该校准序列在ASSET图像重建过程中用于进行去除ASSET相关混淆伪影。
BOLD
Blood Oxigen Level Dependent,血氧水平依赖成像。这是磁共振用于脑功能成像的生理基础。该成像理论基础是在被激活的脑区因为对氧的消耗增多而导致代偿性的供血供氧增多。其综合的结果是激活脑区氧合血红蛋白浓度增高。脱氧血红蛋白具有一定的顺磁性效应,而氧合血红蛋白则具有一定的抗磁性效应。基于BOLD的脑功能成像采用EPI信号读取方式,成像序列属于T2对比度。氧合血红蛋白的增多所导致的抗磁性效应会导致相应脑区信号有所提高。利用这样的成像原理进行多遍采集并进行相应统计学分析从而区分出被激活的脑区。
BRAVO
BRAin VOlume imaging,这是GE磁共振成像设备用于头部的三维容积梯度回波成像。该序列被做成一个固定的序列,这意味着有很多内嵌的修饰成分,如并行采集技术以及磁化反转脉冲的选择等。通过磁化反转脉冲的作用提高了大脑灰质和白质之间的对比度。该序列通常被用于各种脑功能成像的结构像,因为优异的灰白质对比更有利于后处理时进行灰白质分割。近年来很多厂商又推出了一个灰白质对比更强烈的MP-RAGE(Magnetization Prepared-RApid Gradient Echo)序列。该序列和BRAVO成像的一个主要区别是K空间填充顺序的不同。在BRAVO序列为了提高灰白质对比采用的是K空间中心填充技术,也就是其反转时间对应的是采集K空间中心时的反转时间;而MP-RAGE采用的是顺序式K空间填充方式,这样在MP-RAGE可以使用更长的反转时间,这对于进一步拉开灰白质之间的对比奠定了更好的基础。
BREASE
BREAst Spectroscopy Exam,这是GE磁共振设备专门用于乳腺的单体素波谱成像技术。该序列采用多TE平均方式,这样更有利于显示胆碱峰的变化。
COSMIC
Coherent Oscillatory State acquisition for Manipulation Imaging Contrast,这是用于颈椎轴位成像的3D成像序列。该序列可以理解为在3D Fiesta序列基础之上为了获取更优化的对比度而进行的一个改进的序列。COSMIC从序列基础看基于真正稳态自由进动序列,但在序列实施过程中从K空间维度进行了优化。首先它采用节段式K空间中心填充技术。在数据采集前和采集后采用震荡翻转角来快速的进入稳态和消除稳态,这样更有利于T1弛豫过程。COSMIC获得的是T2/T1和T2的混合对比度,从而能更好的显示脊髓、神经根,同时也提高了脑脊液与周围组织的对比度。