Магнитно-резонансная ангиография — фазово-контрастный метод МРА

  Метод подавления фона и акцентирования сосудистого сигнала с использованием изменения фазы макроскопического вектора поперечной намагниченности (Mxy) под действием потока.  Фазовое кодирование использует биполярное градиентное поле для кодирования потока, т.е. после возбуждения радиочастотного импульса между градиентом, выбранным по уровню, и градиентом считывания прикладываются два градиентных поля точно такого же размера и длительности, но в противоположных направлениях. Для популяции протонов покоящейся ткани эффекты двух градиентных полей в точности аннулируются, так что изменение фазы Mxy в покоящейся ткани в момент ножа TE равно нулю. Подвижная популяция протонов, с другой стороны, имеет фазовое отличие от неподвижной ткани из-за изменения положения между двумя приложенными градиентными полями, и изменение фазы Mxy подвижной популяции протонов сохраняется в момент ТЕ, образуя таким образом фазовый контраст с неподвижной тканью.  Во время приложения биполярного градиентного поля изменение фазы накопления популяции подвижных протонов коррелирует со скоростью потока, чем быстрее поток, тем более выражено изменение фазы. Максимальное изменение фазы, которое может отразить PCMRA, составляет 180 градусов, при превышении этого значения оно будет ошибочно принято за обратное изменение фазы, создавая иллюзию обратного кровотока.  Если скорость кровотока составляет 50 см/с и код скорости потока также выбран 50 см/с, изменение фазы протекающего протона составляет ровно 180 градусов и получается самый сильный сигнал; если код скорости потока выбран 40 см/с, изменение фазы протекающего протона составляет более 180 градусов и кровоток будет ошибочно считаться реверсивным и подавать низкий сигнал. Однако, если кодирование скорости потока значительно меньше, чем фактическая скорость потока, фазовое изменение популяции протонов жидкости мало и фазовый контраст с интервалом покоя ткани слабый. Поэтому ключевым моментом в PC MRA является настройка кодирования скорости потока. Для быстрого кровотока мы часто выбираем большие значения кодирования потока, 80-200 см/с; для кровотока с умеренной скоростью мы часто выбираем 40-80 см/с, а для медленного кровотока — 10 см/с. Примечание: только протоны потока вдоль направления кодирования потока будут производить изменение фазы, если сосуд перпендикулярен направлению кодирования, это не будет заметно на PCMRA. Оператор может выбрать градиент кодирования вдоль любого направления, например, направление выбора уровня, направление кодирования частоты, направление кодирования фазы или все 3 направления. Когда поток присутствует в каждом направлении, градиент кодирования потока должен быть применен вдоль всех 3 направлений для получения данных, но за в 3 раза больше времени, когда присутствует одно направление.  PC MRA обычно требует 3 основных этапа, а именно: получение визуализирующей информации, вычитание и отображение изображения.  Особенности: 1. изображения делятся на амплитудные и фазовые; 2. сила сигнала амплитудных изображений связана только со скоростью потока и не имеет информации о направлении потока, чем быстрее кровоток, тем выше сигнал, но не дает количественных значений скорости потока; 3. фазовые изображения, также известные как изображения потока, не только имеют силу сигнала кровотока, связанную со скоростью потока и могут предоставить количественную информацию о скорости потока, но также имеют информацию о направлении потока, положительный поток крови показывает высокий сигнал, чем выше скорость потока, тем сильнее сигнал. Чем выше скорость потока, тем сильнее сигнал; обратный кровоток показывает низкий сигнал, чем выше скорость потока, тем ниже сигнал; а покоящаяся ткань показывает средний сигнал.4. При использовании вычитания фоновая ткань почти полностью отбрасывается из-за отсутствия фазовых изменений.5. Поскольку фазовые изменения кровотока могут быть отражены только в направлении поля градиента, кодированного потоком, для того чтобы отразить реальную ситуацию кровотока в сосуде, необходимо применять скорость потока в размерном направлении, направлении, кодированном фазой, и направлении, кодированном частотой. Для того чтобы отразить реальную ситуацию внутрисосудистого кровотока, необходимо применять градиентное поле кодирования скорости потока в направлении уровня, направлении кодирования фазы и направлении кодирования частоты. Обычная МРА на ПК — это амплитудное изображение, которое показывает сигнал кровотока и, следовательно, структуру сосуда. Фазовые изображения используются в основном для количественного анализа направления потока, скорости потока и расхода. По сравнению с TOF МРА, PC МРА имеет преимущества: 1. хорошее подавление фоновой ткани, что помогает отображать мелкие сосуды; 2. хорошо отображает медленный кровоток, подходит для исследования вен; 3. хорошо отображает стеноз сосудов и аневризмы; 4.  Недостатки: 1, время больше, чем TOF MRA; 2, обработка изображения сложная; 3, необходимо заранее определить кодированную скорость потока, кодированная скорость потока слишком мала, легко появляется артефакт обратного кровотока; кодированная скорость потока слишком велика, тогда изменение фазы кровотока слишком мало, сигнал явно ослаблен. Методами являются 2D, 3D и МРА ПК (Cine).  Метод флоуметрии (P239) Клиническое применение: относительно немного, используется для 1. анализа венозного 2. сердечного и макрососудистого потока 3. анализа потока спинномозговой жидкости. TOF МРА в основном используется для исследования артериальных поражений.