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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

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Angio- RMPrinicipi di Tecnica

Armando TartaroDipt. di Scienze Cliniche e Bioimmagini - Sez. di Scienze Radiologiche

Istituto di Tecnologie Avanzate Biomediche (ITAB) - U d’A Chieti

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DSADSA USUS

A-TCA-TC A-RMA-RM

Imaging vascolare

STRUTTURALISTRUTTURALI FLUSSIMETRICHEFLUSSIMETRICHE

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Sequenze RM convenzionali (SE, TSE, IR, ecc)

spin mobili IS non prevedibile

spin stazionari IS prevedibile

Immagini flusso-dipendenti

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SPIN MOBILI: IS variabile (es. sequenza

SE)

Immagini flusso-dipendenti

RF RF

S. paradosso

ipo iso iper

tempo di “volo”

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Immagini flusso-dipendenti

Enhancement Paradosso

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SPIN MOBILI: flusso laminare o turbolento

Immagini flusso-dipendenti

laminare turbolento

dispersionedi fase

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Immagini flusso-dipendentidispersione di fase

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saturazione spin mobili per TR troppo brevi

MDC paramagnetico

Immagini flusso-dipendenti

Perdita di segnale in angio-RM

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perdita di coerenza di fase per TE troppo lunghi

- gradienti di compensazione

- TE + brevi

Immagini flusso-dipendentiPerdita di segnale in angio-RM

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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

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TM= trasferimento di magnetizzazione

TONE= Tilted Optimized non Saturating Excitation

MOTSA= multiple overlapping thin slab acquisition

Tecniche Angio-RM

IS \ Background

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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)

Artefatti in Angio-RM

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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)

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Tecnica Time of Flight (TOF)

spins “freschi”

spins stazionari saturi

flusso

RF

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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)LIMITI

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minore tempo di acquisizione

minore sovrastima delle stenosi

più sensibile ai flussi lenti

maggiore risoluzione spaziale (MT, Tone)

maggiori applicazioni cliniche

Tecnica Time of Flight (TOF)vantaggi sulla Phase Contrast

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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)

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Tecnica Phase Contrast (PC)direzione e verso del flusso

acquisizioni 2D unidirezionale

acquisizione 3D multidirezionale

+ x

+ y

+ z

X PC

Y PC

Z PC

2

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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”

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Tecnica Phase Contrast (PC)codifica di velocità

VENC 80

VENC 40

VENC 20

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Tecnica Phase Contrast (PC)

z1

z2

Spin mobili

Z1 - Z2 = 0

Spin stazionari

Z1 - Z2 0

Gradienti bipolari

G +

G -

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PCToF

MRA modalità non invasiva

flusso dipendente

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Interpolazione tra gli strati

Partial Fourier scanning

TE, TR più corti

Turbo MRA

CE Angio-RM

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maggiore rapporto segnale\rumore

riduce il tempo di scansione

Il mitero dello “0” filling

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32 x 3216 x 32

kz

ky

kz

ky

Zero filling

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B B

32 x 3216 x 32

Sinc interpolation

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96 x 0.7 mm64 x 1.0 mm

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

Interpolazione degli strati

MIP

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Minore tempo di scansione

meno artefatti da movimento

migliore qualità degli angiogrammi dall’origine dei vasi epiaortici al

circolo intracranico

Vantaggi della Turbo MRA

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convenzionalemulti slab (3)TR = 40 ms

3 x 32 x 192 x 512TA = 12:18 min

turbomulti slab (2)TR = 38 ms

2 x 24,i x 192 x 512TA = 5:51 min

Turbo MRA

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

Turbo MRA

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SE T1 Turbo MRA, ToF5:40 min

Turbo MRA

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standard turbo

Turbo MRA

Rapporto segnale\rumore

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Multi-slab ToF, scan time 6:44 min

Turbo MRA

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Turbo MRA

Basso campo

Senza MDC

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CE Turbo MRABasso campo

TA 28 secTA 20 sec

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Turbo:

scan time = 6 minStandard:

scan time = 12 min

Turbo MRA< Tempo di scansione

> rapporto s\n

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Maggiore tempo di ricostruzione

più dati per immagine

voxel più grande (> defasamento)

Svantaggi della Turbo MRA

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

CE MRA

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

CE MRA

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CE Turbo MRA

9 sec

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tempo

Fase venosa

Fase arteriosaIniezione

MDC(~ 2 cc)

TurboFLASH, 1 immagine/sec

Test bolus

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Test bolus

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Iniezione MDC

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||tempo

Tempo di transito

Acquisizione dati

CE MRA

DT = TTpicco - x% Tacq

TT picco = max CE

T acq = scansione

x = coeff. inizio acquisizio- … ne K spazio centrale … (35%) - 10%

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CE-MRA DinamicaCE-MRA Dinamica

tempo

Fase venosa

Fase arteriosa

3D scan#3

3D scan#1

3D scan#5

3D scan#2

3D scan#4

IniezioneMDC

(~ 2 cc)

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CE-MRA DinamicaCE-MRA Dinamica

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MOBITRAK Moving Bed Infusion

Tracking

MOBITRAK Moving Bed Infusion

Tracking

tempo

Fase arteriosa

IniezioneMDC

(0,6\sec x 40 cc)

3D scan#3

3D scan#1

3D scan#2

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Angio- RMPrinicipi di Tecnica

Armando TartaroDipt. di Scienze Cliniche e Bioimmagini - Sez. di Scienze Radiologiche

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Ricostruzione dei Dati Volumetrici in Angio-RM

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ricostruzioni 2D e 3D

acquisizione di volumi suddivisi in singole "partizioni"

tecnica RM:

sequenze dedicate:

- ToF 3D (FISP, FLASH, SPGR, ecc)

- Turbo o ultra FAST (SE, TSE, MPRAGE) disponibilità di hardware e software sempre più potenti

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ricostruzioni 2D e 3D

sottrazione di immagini senza e con mdc

pre-processing (MIP):

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CE Turbo MRA Target MIP

ricostruzioni 2D e 3D

Target MIP

pre-processing (MIP):

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ricostruzioni 2D e 3D

modalità:

Maximum Intensity Projection (MIP)

Shaded Surface Display (SSD)

Volume Rendering (VRT)

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Maximum Intensity Projection (MIP)

ricostruzioni 2D e 3D

per ogni pixel solo i valori di massima intensità vengono rappresentati nella proiezione (angiogramma)

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Maximum Intensity Projection (MIP)

ricostruzioni 2D e 3D

sovrastima delle stenosi quando il segnale del lume vasale è disomogeneo

limiti:

non c'è percezione della III dimensione (profondità)

artefatti da sostanze paramagnetiche

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MIPricostruzioni 2D e 3D

tempo

Fase arteriosa

IniezioneMDC

3D scan

#1

3D scan

#3

3D scan

#2

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Shaded Surface Display (SSD)

ricostruzioni 2D e 3D

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endoscopia virtuale

ricostruzioni 2D e 3D

altre modalità.....