【MRI 이론】 11강. Magnetic Resonance Angiography

11강. Magnetic Resonance Angiography

 

추천글 : 【MRI 이론】 MRI 이론 목차

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1. 혈관조영술 [본문]

2. time-of-flight 기법 [본문]

3. phase contrast 기법 [본문]

4. MIP [본문]

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1. 혈관조영술(magnetic resonance angiography, MRA) [목차]

⑴ 개요

① 정의 : 혈류의 신호를 측정함으로써 정상 층류 검사나 병리(예 : 협착증)로 인한 이상 유동을 확인하는 기술

② X-ray 기반 영상기법과 비교 : MRA는 항상 조영제(contrast agent)를 필요로 하지 않음

⑵ 문제점 1. 포화(saturation) 펄스가 덜 효과적

① presaturation 펄스와 흥분 펄스 간 시간 간격이 더 길기 때문

② 포화 펄스의 인가 지점을 적절히 조절함으로써 이 문제를 최소화할 수 있음

⑶ 문제점 2. 협착증에 대한 과장된 신호

① 협착증이 있는 부위뿐만 아니라 광범위하게 신호 손실 발생

② 혈관 개방성(vessle patency) 검사의 원리

⑷ bright-blood 기법

① 정의 : 층류 혈류가 밝게 나타나도록 하는 기법

② 종류 : time-of-flight 기법, phase contrast 기법

③ 동맥과 정맥을 구분하기 위해 둘 중 하나에 presaturaion 펄스를 인가하기도 함

⑸ dark-blood 기법

① 정의 : 혈류를 포화(saturation)시켜 주변 조직에 비해 어둡게 보이도록 하는 기술

② 일반적으로 잘 사용되지 않음

 

 

2. time-of-flight 기법 [목차]

⑴ 흥분 펄스를 지속적으로 제공시

① 정적인 조직 : 신호의 포화 발생

② 혈류 : 흥분 펄스를 받는 시간이 길수록 신호 감쇄 (∵ 포화)

○ 혈류가 Slice에 수직이거나 흥분 영역이 좁을 시 : 포화되기 전에 혈류가 slice를 벗어나 상당한 신호 검출

○ 혈류가 Slice 상을 흐를 시 : T1 relaxation agent가 사용되지 않는다면 혈류 신호가 미미함

③ 혈관 입구에서의 혈류 : 신호가 가장 큼

④ 포화에 영향을 주는 인자 : slice 두께, TR, excitation angle, 유속

⑵ 특징

① 큰 excitation angle

② T1보다 훨씬 짧은 TR

⑶ 한계

① 정성분석만 가능

② 지방 등의 경우 T1 완화시간이 빨라 suppression이 불완전함

○ 해결방법 : MT(magnetization transfer) 펄스 사용

③ 3차원 Time-of-flight 기법의 경우 사용되는 흥분 펄스가 많아 혈류 신호가 미미함

○ 해결법 1. 흥분 펄스를 전 구간에 따라 적절히 다른 크기로 제공

○ 해결법 2. X-ray 혈관 조영술과 유사

○ 폐와 복부 동맥 영상화 시 사용

⑷ 조영제가 관심 영역에 있을 때 좋은 해상도를 얻기 위해 더 자주 조사함

① 예 1. TWIST(time-resolved angiography with interleaved stochastic trajectories)

② 예 2. TRICKS(time-resolved imaging of contrast kinetics)

③ 예 3. 4D-TRAK(4D time-resolved MR angiography with keyhole)

 

 

3. phase contrast 기법 [목차]

⑴ 두 장의 이미지를 얻어 상호 간 상쇄를 하여 오로지 혈관의 신호를 얻는 기술

① 참조 이미지(reference image) : flow compensation으로 얻음

② 두 번째 이미지 : 특정 그래디언트 펄스를 제공하여 특정 방향, 유속으로 유동하는 혈류에 위상 변화를 일으킴

○ 특정 유속 : 속도 부호화 값(velocity encoding value) 또는 V_enc라고 함

③ ①, ② 간 상쇄는 특정하게 움직이는 양성자의 신호만을 보여줌

④ 다른 방향에 대해서도 ①-③을 진행하여 전체적인 혈류를 표시할 수 있음

⑵ time-of-flight 기법과 비교한 장점

① saturaton 기법 대신 상쇄를 함으로써 배경 신호를 효과적으로 제거할 수 있음

② 특정 방향으로 흐르는 혈류에 대한 신호를 분리할 수 있음

⑶ time-of-flight 기법과 비교한 단점

① 상당히 긴 스캔 시간 : time-of-flight 기법에 비해 4배 가량 스캔 시간이 김

② 속도 부호화 값 V_enc을 선택하기 위해 혈류의 최대 속도에 대한 지식이 있어야 함

○ flow aliasing : 유속이 속도 부호화 값을 넘으면 더 적은 유속이 흐른 것처럼 이미지에 나타나는 것

○ flow aliasing은 high-frequency aliasing과 유사함

○ 속도 부호화 값이 너무 크면 유속의 차이에 대한 민감도가 작아짐

○ 해결 방법 : 초음파 도플러 기법, 다중 속도 부호화 기법

 

 

4. MIP(maximum intensity projection) [목차]

⑴ 혈류를 3차원적으로 영상화하는 기술

① 혈류는 여러 slice에 걸쳐 있고 각 slice에 대한 각도도 임의적이라 영상화하기 까다로움

⑵ 사후처리 기법 1. MRA 이미지를 여러 장 구하고 특정 평면을 선택한 뒤 ray tracing을 이용하여 그 평면에 투영시킴

① 투영 시 신호를 합하는 게 아니라 최댓값을 선택함 : 그 최댓값은 혈류의 신호임

② 같은 MRA 이미지더라도 특정 평면의 방향(rotation of projection angle)에 따라 여러 투영면을 만듦

③ 응용 : 특정 혈류의 신호를 강조하거나 제거할 수 있음

④ 혈관 배제(vessle occlusion) : 혈관의 3차원 특성에 의해 특정 혈관이 투영면 상에 안 보이는 현상

⑶ 사후처리 기법 2. 구획화(segmentation)

① 혈관을 식별하기 위해 기기 운용자가 선택한 시드(seed) 지역을 이용

② 해당 시드는 인접한 최대 세기의 신호를 갖는 지점과 연결되어 새로운 시드를 생성

③ 혈류와 인근 조직 간의 대조가 중요함

 

입력 : 2018.10.11 00:31