原文链接:How should imaging parameters be chosen to optimize an ASL acquisition?
- 概要
最佳成像参数的选择依赖于使用的ASL方法(2D vs 3D, PICORE vs FAIR vs pCASL等)。即使每个序列小的变种(如背景抑制和脉冲形状的类型)都会影响参数选择。预期的血流量也应该考虑,如儿童比成人有更强的血液循环。许多选择是经验型的,因此应该从厂商或是脉冲序列设计人员推荐的参数开始。也就是说,一些一般的规则适用于任何一种ASL实现。
- 成像平面 所有ASL方法在垂直于成像板的横断面上采集图像时效果最好。
- 设备 使用尽可能高的磁场强度。ASL技术的信噪比(SNR)有限,因此3.0T比1.5T或更低场强有更好的效果。必须使用多通道线圈。低级别的并行加速(R≈2)对3D采集或许有用,但是对2D采集就需要谨慎采用,因为会造成信噪比损失。
- 重复时间(TR) 需要足够长使得标记的自旋在两次采集之间真正驰豫,通常大于3500ms。
- 最小回波时间(TE) 应总是使用最短回波时间防止信号T2/T2*衰减。
- 空间分辨率 避免“高分辨率”成像。以目前的技术状态,SNR上的考虑需要获取的图像分辨率必须比较低,而不能从标准诊断要求的分辨率上考虑。2D ASL的平面矩阵一般在64x64到128x128之间,相应的层厚在4-6mm之间。3D ASL各向同性是可行的但是由于图像采集时间的限制仍然选择各向异性。
- 信号平均 为了在合理的成像时间(4-6分钟)获得可接受的SNR,需要取多个信号的平均值。2D技术而言,3.0T情况下需要取30到50个信号平均,1.5T情况下更多。对3D技术而言,需要2-4个信号平均。
- 标记持续时间和标记后延迟反转时间(TI) 这取决于磁场强度,使用的ASL方法和预期的血流速度。如果是1.5T下的脑成像,PASL的标记持续时间为700ms,pCASL为1500ms,TI值则一般为1800ms。由于3.0T下血液的T1更长,TI也需要稍微延长。如果预期动脉血流比较慢,如老年患者或血管病变与低心输出量患者,TI也需要延长。相反,对儿童建议使用较短的TI因为他们的血液循环更快。
- 破碎梯度 它们的使用是有争议的。尽管可以减少血流相关的伪影,但是也需要延长最短TE,因此SNR减小。它们也会在ASL图像中引入更多T2(T2*)对比度,这种效应必须在定量血流测量中考虑。破碎梯度也可能从ASL图像中去除重要的临床信息,如延迟或侧支循环。
- 背景抑制 对每个TR使用单一激励的隔离的3D成像方法是必须的。背景抑制对多层的2D方法不是很有效、高效,因此是可选的。背景抑制会略微减弱ASL信号(约5%),如果要做定量血流测量,这种效应要考虑在内。
高级讨论
一些软件为了更高的性能,使用快速,非常低分辨率的多TI ASL序列来评估血团到达时间。如果这种技术可用,可以为每个患者选择最优的TI。
- 参考材料
- Alsop DC, Detre JA, Gola X, et al. Recommended implementation of arterial spin-labeled perfusion MRI for clinical applications: A consensus of the ISMRM perfusion study group and the European consortium for ASL in dementia. Magn Reson Med 2015; 73:102-116.
- Ferré J-C, Bannier E, Raoult H, et al. Arterial spin labeling (ASL) perfusion: techniques and clinical use. Diagn Interv Radiol 2013; 94:1211-1223
- Wong EC. Quantifying CBF with pulsed ASL: technical and pulse sequence factors. J Magn Reson Imaging 2005; 22:727-731.
- Ye FQ, Mattay VS, Jezzard P, et al. Correction for vascular artifacts in cerebral blood flow values measured by using arterial spin tagging techniques. Magn Reson Med 1997; 37:226–235. (use of bipolar crusher gradients to suppress ASL signal in large arteries)
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