磁共振成像常用专用术语缩略语解读(二)

上一讲里我们介绍了在日常工作中经常遇到的一些磁共振术语缩写,了解这些缩写的具体含义是学习这些技术或概念的一个重要切入点。接下来继续和大家讲述几个重要的缩写术语。

CD重建

在相位对比血管成像时CD是一种重建方式,Complex Difference,CD,复合差重建。这种重建方式主要用于进行血管成像而不反映血流的方向信息。与CD重建相对应的是PD即Phase Difference相位差重建。PD重建可以显示血流的方向信息。在GE磁共振成像设备选择CD重建时也会导致序列成像一些细节变化:CD重建方式时系统不施加块散相位梯度,同时进行相位校正。

CNR

Contrast-to-Noise Ratio,对比度噪声比。这是磁共振成像中质量控制和参数优化中最最重要的一个内容,也可以理解为参数优化中的灵魂。CNR决定了两种不同组织间的信号差别。在学习CNR这个概念时需要建立组织固有对比度和影像对比度相关概念。影像对比度就是通过参数优化所再现出来的组织间对比度。因为磁共振成像参数多,参数之间相互制约,这些都会对最后的影像对比度产生不同的影响。我们在学习磁共振成像参数相关知识过程中需要深入理解不同参数对于对比度的影响。注意,虽然CNR是建立在足够的SNR之上的,但不能简单的把这二者混为一谈。譬如,对于FSE序列而言,降低接收带宽从表观上看可以提升图像的SNR,但此时却可能因为ESP的变长而导致FSE序列回波链信号采集时间跨度过长,这会导致图像对比度变差、变模糊。

CSI

Chemical Shift Imaging,化学位移成像。这是特指多体素波谱成像。波谱成像有单体素和多体素之分,单体素波谱通常用SV表示,Single Voxel, 而多体素波谱用CSI来表示。多体素波谱又具体可以分为2D多体素波谱和3D多体素波谱成像。了解这些基本概念对于学习波谱成像有一定意义。

图片说明:2D多体素波谱成像可以实现一次成像进行多个不同体素波谱成像并进行对比分析。这对于明确病变不同区域代谢水平具有一定的临床价值。同时2D多体素波谱成像也可以生成不同代谢物或不同代谢物之间的比值伪彩图。

DISCO

DIfferential Subsampling with Cartesian Ordering,基于笛卡尔K空间填充的差分化亚采样。这是在近几年GE磁共振平台所推出的一种用于动态增强扫描的快速成像解决方案。在该成像技术中将构成一幅图像的完整K空间数据分成几个节段,如A、B、C、D,其中A为K空间中心节段而B、C、D是三个外围节段。在每个期相采集中都会采集完整的K空间中心节段A,而只采集B、C、D中某一个外围节段,不同期相采集不同的B、C、D。在最后图像重建过程中缺失的外围K空间节段借用其他时相的K空间数据,这样实现了动态增强扫描中更高的时间分辨率。

图片说明:在DISCO扫描界面中Wash-in Phases部分是一次采集完成,同时也采用K空间共享。

DSC

Dynamic Susceptibility Contrast,动态磁敏感对比灌注成像。这是用于中枢神经系统的一种灌注成像解决方案。该灌注模型建立在血脑屏障完整基础之上,因为磁共振钆对比剂分子量比较大不能自由通过正常的血脑屏障,因此在对比剂首过期间就会形成血管内和周围组织之间的磁化率差别。用于DSC的成像序列通常是基于SE或GRE的EPI信号读取,这些序列对于磁化率差距非常敏感。容易理解当一个病变内血管丰富时因为这种磁化率差异就可以带来更明显的信号衰减。DSC成像后处理时根据这些信号变化来拟合血流灌注的相关参数。需要牢记的是因为DSC灌注成像的理论基础是基于血脑屏障完整,一旦血脑屏障破坏或病变不存在血脑屏障在一定程度上都可能会影响其灌注结果。

图片说明:颅内肿瘤病变通过DSC灌注成像可以评估肿瘤病变的血供水平。这里的信号曲线可以看出肿瘤病变中的平均通过时间(MTT)变长。

DTI

Diffusion Tensor Imaging,扩散张量成像。扩散张量成像可以理解为扩散加权成像的拓展应用。通常的扩散加权成像是在三个方向施加扩散加权梯度,而扩散张量成像则是在6个或6个以上方向施加扩散加权梯度。扩散加权成像能够反映组织中水分子的扩散行为,而扩散张量成像不仅能够反映组织中水分子扩散行为还能反映水分子在不同方向上的扩散受限程度,因此DTI成像能够提供组织中水分子的部分各向扩散异性(Fractional Anisotrophy, FA)。DTI成像通过后处理可以计算FA值并依此拟合出纤维走行方向。DTI成像迄今成为脑网络研究中的一个重要手段。

DWI

Diffusion Weighted Imaging,扩散加权成像。基于SE序列的扩散加权成像可以简单理解在T2加权成像基础上施加了一对扩散加权梯度的成像。这对扩散加权梯度的极性依据于它和180°聚焦脉冲关系的不同可以是极性相同的(在聚焦脉冲的两侧)也可以是极性相反的(在聚焦脉冲的一侧)。对于静止质子而言这对扩散加权梯度的作用可以相互抵消;而对于运动质子而言这对扩散加权梯度所引起的质子改变不能相互抵消并因此导致其信号降低。因为病变组织中的氢质子通常存在不同程度的扩散受限,因此在扩散加权成像时与扩散相对更自由的正常组织之间形成了一定的对比。对于DWI成像而言b值是一个特别重要的概念,b值的大小由扩散加权梯度的强弱及其持续时间来决定。b值越高DWI成像中扩散对比更敏感,对于发现病变以及明确病变性质更重要。

eADC

exponential ADC,指数化ADC。讨论DWI部分我们提及一个重要的公式:当b值不是很高时扩散加权成像的信号与b值之间呈指数式衰减关系:S=S0e-bADC,从而推出:S/S0=e-bADC。这个S/S0就是所说的eADC图。这里,S0是未施加扩散加权梯度时的信号强度,而S是施加了扩散加权梯度后的信号强度。通过上面的公式我们采用两个不同的b值就可以计算出ADC,这是扩散加权成像可以获得的一个半定量值。相比于ADC而言,eADC图虽然没有定量价值,但这幅图能反映扩散行为所导致的对比改变;这个图像中消除了常规扩散加权图像的T2透射效应,同时eADC的对比更符合医生的视觉观察习惯。在eADC图上扩散受限的表现为高信号而扩散更自由的则表现为低信号。人眼对于从低到高的改变相对更敏感。

图片说明:DWI图像上病变呈高信号但不能确认病变一定是扩散受限,经过后处理生成的ADC和eADC提示病变ADC值降低而在eADC图上呈高信号。

EDR

Extended Dynamic Range,扩展动态范围。这是在GE磁共振设备上很多序列可以选择或者唯一可以选择的选项。理解这个概念需要从模-数转换器这一概念入手。众所周知对于任何数字化成像而言都存在着一个从模拟信号到数字信号的转化过程。模拟信号是一个连续的信号,从强到弱是一个连续变化的过程,而数字信号是一个离散信号,它是通过对连续的模拟信号进行离散采样后获得的信号。从模拟信号到数字信号这个转换过程就是通过模/数转换器(Analogue-to-Digital Converter, ADC)进行离散采样而完成的。在对模拟信号进行离散采样的过程中有一个量化精度的概念。简单的说对于模拟信号量化的越精细这时带来的采样误差就会越小,一个非常简单的解释就是量化的精细就避免了计数过程中四舍五入带来的误差。EDR其实就可以理解为提高量化精度的操作。EDR会决定系统进行多少位信号的存储。EDR未开启时系统进行的是16位信号的存储,开启EDR后则系统进行的是32位信号的存储。显然,开启EDR会对内存产生更高的要求。在以往老一些版本设备上未开启EDR时系统允许的最大数字增益R2是15,而开启EDR时系统允许允许的最大数字增益R2是30。在较新的磁共振平台上无论是否开启EDR系统都允许相同的数字信号增益即R2都是30。这里再强调一次:开启EDR后从模拟信号到数字信号量化过程更精细,这在无形中对于提高信噪比具有一定的意义,虽然这种影响可能不是肉眼可见的那么明显。另外,某些成像选项也对EDR有一定依赖性,如Receiver Gain这个选项只有在EDR开启后才出现。

图片说明在Premier平台上无论是否开启EDR这个选项预扫描时R2最大值都是30。在较老的平台上EDR未开启时最大R2是15而开启EDR后最大R2是30。

图片说明:这里展示的是同一个序列在选择了EDR后显示出CV39 Receiver Gain这个选项开放,而如果关闭了EDR这个选项后CV 39这个选项消失。

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