颈动脉斑块磁共振成像-成像技术
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来源：TsinghuaCBIR公众号
作者：李睿
美国华盛顿大学血管成像实验室和清华大学生物医学影像研究中心在斑块成像领域有20多年的研究经验，在TsinghuaCBIR公众号上连载此研究的相关成果，从临床背景、成像技术、图像判读等对斑块分析进行了深入分析，给大家带来一场斑块成像的学术盛宴。第二期为大家奉上斑块成像的相关技术，欢迎欣赏。
磁共振斑块成像技术需要硬件和软件进行支撑，其中高信噪比的专用接收线圈、根据临床应用改进的黑血成像序列和定制的图像分析算法是较为重要的环节。
特定部位的血管成像线圈保证了斑块成像的在高分辨率下的信噪比，例如颈动脉线圈、下肢血管成像线圈等。
神经血管一站式成像线圈特为脑卒中定制，包括头部、颈部、胸部三个部分，可以对引起脑卒中的血管床进行一站式检查。
斑块成像技术的核心是黑血成像序列，经过20多年的发展已经出现了不同的血流抑制方法，主要可以分为依靠血液T1/T2属性的血流抑制和依靠血流流动的血流抑制。
根据以上的血流抑制方法可以设计多对比度的斑块成像序列包，提供T1加权、T2加权、PD加权、重T1加权等多种对比度对斑块的成分进行区分。
双反转恢复是最为经典的黑血成像方法，它依靠血流的T1属性和流入特性，只能进行单层采集、扫描时间长，虽然在大对数成像系统上都配备但是一般都需要指脉的配合。
为改进DIR扫描速度慢的问题，我们团队研发了多层双反转恢复技术，可以在一个TR当中采集多个层面提高采集效率，适用于长TR的T2加权成像。
造影增强是最可靠的识别纤维冒的方法，为获得打药前后相同的血流抑制效果，我们团队设计了四反转恢复序列可以对较大范围的T1值进行血流抑制。
综合以上的血流抑制技术可以对斑块进行多对比度的成像，经典的2D成像序列包括T1WI、T2WI和重T1加权的MP-RAGE序列。
在西雅图华盛顿大学血管成像实验室，利用斑块内膜剥脱术所获得的斑块标本与术前磁共振成像的结果进行对照，以确定不同斑块成分在磁共振图像上的特征。
利用多对比度磁共振信号特征可以区分斑块当中不同的成分。
然而2D成像只能进行有限层面的采集并且层厚较大容易产生容积伪影，因此有必要进行3D成像方法的研究。
常用的3D黑血成像方法包括MSDE(FSD)技术、VISTA(SPACE, VISTA)技术和SNAP技术，他们分别可以提供T1加权、T2加权和重T1加权的成像。
我们采用头颈一站式扫描以及各向同性的分辨率在15分钟内获得3D多对比度大范围黑血成像。
成像的平面包含了颅外颈动脉、颅内颈动脉和大脑中动脉等易发生动脉粥样硬化斑块的血管床。
利用曲面重建的方法获得不同血管床各个层面的黑血图像。
我们对不同血管床的图像质量进行了主观评价，都获得了可以用于诊断的图像质量评分，其中颈内动脉C2段和大脑中动脉M1段相对于其他血管床成像质量较差。
定量评价管腔管壁信噪比也得到了相同的结论，这主要是由于这两个位置的血管周边环境复杂并且距离线圈单元较远造成。
针对2D成像西雅图华盛顿大学实验室研发了用于科研的CASCADE软件和用于临床的PlaqueView，3D成像的图像分析软件正在清华大学进行开发。