مقدمه:
ام آر آنژیوگرافی (MRA) جایگزینی برای آنژیوگرافی معمولی و CT آنژیوگرافی است که نیاز به اشعه یونیزان و گاهی نیاز به مواد حاجب را به طور کلی از بین می برد.
MRA با چندین تکنیک مختلف انجام می شود:
- روش MRA با استفاده از ماده کنتراست (Contrast Enhancment MR angiography)
- روش MRA بدون استفاده از ماده کنتراست (non-Contrast Enhancment MR angiography)
روش MRA بدون استفاده از ماده کنتراست، به 2 روش قابل انجام می باشد:
الف) روش زمان پرواز (TOF MRA)
ب) روش کنتراست فاز(PC MRA)
روش زمان پرواز (TOF MRA):
روش آنژیوگرافی TOF بر اساس یک سکانس گرادیان اکوی دو بعدی یا سه بعدی معمولی (GRE) است که از پدیده بهبود جریان(flow-related enhancement) استفاده می کند.
در این روش، یک پالس پیش اشباع، اغلب در بالا یا پایین هر برش اعمال می شود تا سیگنال وریدهای عبوری را کاهش دهد.
همچنین زوایای فلیپ متوسط تا بزرگ (30-60 درجه) برای به حداکثر رساندن کنتراست بین بافت ساکن و خون استفاده می شود.در یک حجم تصویربرداری شده، بافت‌های ثابت توسط پالس‌های RF تکراری متعددی به صورت مغناطیسی اشباع می‌شوند.
جریان یافتن خون “تازه” در این حجم تصویر شده، دارای مغناطیس اولیه بالایی می باشند چون هنوز در معرض این پالس ها قرار نگرفته اند. بنابراین سیگنال خون جاری در مقایسه با بافت پس زمینه به طور متناقضی روشن به نظر می رسد.
در نهایت برای ایجاد تصاویر MR آنژیوگرافی، از یک تکنیک حداکثر شدت پروجکشن (MIP) با تراز کردن، فیلتر کردن و نمایش سطح اختیاری استفاده می شود.
حداکثر بهبود جریان، زمانی اتفاق می افتد که رگ مورد نظر عمود بر صفحه تصویربرداری باشد.
روش کنتراست فاز(PC MRA) یا Phase contrast:
این ایده که سرعت جریان خون را می توان از طریق کدگذاری فاز بدست آورد، اولین بار توسط Paul R. (“Dick”) Moran در اوایل دهه 1980 مطرح شد.
این محقق اثرات فاز را بر روی اسپین های ثابت و متحرک که در معرض یک جفت گرادیان دوقطبی قرار می گیرند،تجزیه و تحلیل کرد.
یک اسپین ثابت که تحت چنین جفت گرادیان قرار می‌گیرد، تغییر فاز خالص را تجربه نمی‌کند، اما یک اسپین متحرک، یک تغییر فاز خالص متناسب با سرعت خود دارد. دو اسپین که با سرعت یکسان اما در جهت مخالف جریان دارند، تغییر فاز برابر اما مخالف خواهند داشت. بنابراین، با اندازه گیری تغییرات فاز، می توان سرعت را محاسبه کرد.
معمولاً گرادیانهای دوقطبی تنها در امتداد یک محور آناتومیک (x-، y- یا z-) در یک زمان اعمال می شوند تا حساسیت جریان را در آن جهت خاص فراهم کنند. با این حال، گرادیان های کدگذاری جریان ممکن است در امتداد دو یا چند محور به طور همزمان برای اندازه گیری حساسیت جریان در امتداد هر جهت دلخواه اعمال شوند. این روش یک تصویر آنژیوگرافی تولید نمی کند، اما مبنایی برای اندازه گیری جریان فاز کنتراست است که به طور گسترده در MRI قلب و عروق استفاده می شود.
دامنه، مدت و فاصله گرادیانهای دوقطبی، میزان حساسیت به جریان های آهسته یا سریع را تعیین می کند که توسط یک پارامتر قابل انتخاب بنام رمزگذاری سرعت (VENC) یا velocity encoding کنترل می شود که باید قبل از هر آزمون PC MRI/MRA تعیین شود.
تنظیم مناسب VENC برای عملکرد آزمون بسیار مهم است.
با اعمال گرادیان های دوقطبی به صورت متوالی در امتداد جهت های اصلی (x-، y- و z-) و اندازه گیری جابجایی فاز، مولفه های سرعت جریان در امتداد هر جهت (vx، vy، و vz) را می توان محاسبه کرد.
داده های جریان به دست آمده از یک آزمون PC MRI/MRA ممکن است در حالت 1 بعدی، 2 بعدی، 3 بعدی یا 4 بعدی به دست آید که می تواند نه تنها برای اندازه گیری جریان خون، بلکه برای به تصویر کشیدن جریان هر مایعی مانند CSF استفاده شود.
می‌توان آن را به روش‌های مختلفی نمایش داد:
- به عنوان یک تصویر غیر حساس به جهت (“سرعت”) شبیه به یک TOF MRA.
- در یک قالب شبیه داپلر که حساس به رنگ یا مقیاس خاکستری است.
- یا حتی در حالت سینما.
3D PC MR angiogram
2D PC MR venogram
روش استفاده از ماده کنتراست (Contrast Enhancement MRA):
روش CE MRA براساس توالی GRE سه بعدی سریع انجام می شود و به خواص T1 ماده کنتراست در عروق بستگی دارد؛ به همین علت این تکنیک به دقت زمانی ورود مقدار گادولینیوم به رگ مورد نظر بستگی زیادی دارد.
نکته: باتوجه به اینکه این تکنیک بیشتر وابسته به خواص T1 است، بنابراین در مقابل آرتیفکت های ناهمفازی مقاومت بیشتری دارند.
در این روش صفحه تصویربرداری معمولا در صفحه رگ است(کرونال) که باعث افزایش ناحیه تصویربرداری همراه با افزایش رزولوشن می شود.
این تکنیک به 2 روش انجام می شود:
- روش میانی – بیضوی: در این روش تصویربرداری همزمان با ورود ماده کنتراست زا به شریان مورد نظر شروع می شود.
- روش چند فازی: در این روش پس از اینکه ماده کنتراست گادولینیوم تزریق شد، جمع آوری تصاویر در چندین مرحله صورت می گیرد که یکی از آنها الزاما در فاز شریانی می باشد.
یکی از مهمترین مزیت های این تکنیک؛ قابلیت نمایش عروق دارای ضایعه است که به دلیل بیماری، تجمع ماده حاجب در آنها با تاخیر اتفاق می افتد.
ایراد مهم این تکنیک؛ محدودیت رزولوشن فضائی بدلیل رویهم قرار گرفتن هر دو شریان و ورید در یک تصویر می باشد.