Времяпролётная ангиография

Времяпролётная ангиография (TOF) — это методика МРТ для визуализации тока крови в сосудах без необходимости введения контрастного вещества. Это T1-взвешенная градиент-эхо последовательность, использующая усиление сигнала, обусловленное потоком, от крови, поступающей в сканируемый срез или объём, для формирования сигнала.

Терминология

Термин «enhancement» (усиление/накопление) в МРТ в строгом смысле применяется к повышению интенсивности сигнала, возникающему в результате введения положительных контрастных средств (например, препаратов гадолиния). В связи с этим некоторые специалисты считают, что высокий сигнал, обусловленный потоком (flow-related high signal), является более точным описанием данного явления. Тем не менее, в большинстве литературы используется термин «усиление, обусловленное потоком» (flow-related enhancement).

Физические основы

T1-взвешенные последовательности МРТ основаны на частичном насыщении визуализируемых тканей для создания различий в принимаемом сигнале. При подаче повторяющихся радиочастотных импульсов с коротким временем повторения (TR) протоны не успевают полностью восстановить свою продольную намагниченность (Mz). Степень восстановления зависит от времени T1-релаксации каждой ткани, за счет чего и формируется контрастность изображения.

Протоны, поступающие в срез или объем сканирования, являются «свежими», ранее не подвергались насыщению и поэтому дают более высокий сигнал. Это лежит в основе усиления сигнала, связанного с потоком, которое обычно наблюдается на крайних (верхних и нижних) срезах в T1-взвешенных последовательностях спин-эхо. По мере прохождения через визуализируемый объем эти протоны подвергаются воздействию тех же повторяющихся импульсов, что и неподвижные ткани, и поэтому постепенно теряют сигнал.

Времяпролётная МРА использует этот принцип, применяя радиочастотные импульсы с очень коротким TR для намеренного насыщения стационарных тканей, что значительно снижает T1-сигнал от всех тканей и тем самым подчёркивает связанное с потоком усиление сигнала от поступающей в исследуемый объём крови. Однако по мере поступления эта кровь сразу же начинает насыщаться и через некоторое время также теряет свой сигнал.

Для уменьшения этого эффекта большая часть МРА выполняется с применением методики сбора данных множественными перекрывающимися тонкими блоками (MOTSA — multiple overlapping thin slab acquisition), при которой несколько относительно тонких 3D-объёмов (толщиной по несколько сантиметров каждый) наслаиваются друг на друга. Сочетание постепенной потери сигнала в верхней части каждого объёма и неидеального совмещения срезов иногда проявляется в виде горизонтальных линий или равномерно распределённой по объёму потери сигнала.

Поскольку времяпролётная ангиография сама по себе не является избирательно артериальной, выше сканируемого объёма размещается полоса пространственного насыщения, чтобы предотвратить связанное с потоком усиление сигнала от одновременно визуализируемых вен.

Ключевые моменты

• короткий TR

• плоскость изображения располагается перпендикулярно направлению потока

Подводные камни

• медленный кровоток или поток из сосуда, идущего параллельно плоскости сканирования, может насыщаться аналогично неподвижным тканям, что приводит к потере сигнала от сосуда

• турбулентный поток может приводить к расфазировке спинов и неожиданно короткой T2-релаксации: что также приводит к потере сигнала от сосуда

• время сбора данных относительно велико (более 5 минут).

• ретроградный артериальный кровоток может экранироваться при использовании полос насыщения венозного кровотока.

• артефакты: гостинг (артефакт двоения), артефакт магнитной восприимчивости

• будет визуализироваться выраженный гиперинтенсивный по T1 сигнал, например кровоизлияние