Manyetik Rezonans Görüntüleme: Temel Bilgiler

YENİ PULS SEKANSLARI   MRG’de yeni puls sekansları, üzerinde yoğun çalışmaların yapıldığı güncel bir konudur. Bugün bu çalışmaların ve edinilmiş sekans tiplerinin çoğu rutin incelemelere uyarlanamamıştır. Bununla birlikte bu başlık altında incelenen FSE (Fast Spin-eko) şu anda tüm MRG merkezlerinde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu geliştirmekte olan yeni sekans tiplerinin esas amacı görüntü kalitesi bozulmadan inceleme zamanının mümkün olduğunca kısaltılmasıdır. Çünkü bugün MRG’de yaşanan en büyük sorunlardan biri inceleme zamanının uzun olmasıdır. RARE , FAST SPİN-EKO (TURBO SPİN-EKO) (FSE-TSE) Fast Spin-eko (veya Turbo Spin-eko) 1986 yılında ilk defa Hennig ve arkadaşları tarafından uygulanan RARE tekniğinden [22, 36] modifiye edilerek, uygulanmaya başlanmış yeni bir tekniktir ve bu sekans, şu anda dünyanın bir çok önemli MR merkezinde proton dansite ve T2 ağırlıklı görüntüler için rutin olarak kullanılmaktadır (Şekil 10.1). RARE tekniğinde 90° RF puls sonrası faz-kodlama step sayısı kadar 180° RF puls uygulanmakta ve eko elde edilmekte; her 180° RF puls ile faz-kodlama step’i değiştirilmektedir. FSE (veya Turbo Spin-eko)’da ise, 90° RF puls sonrası belli sayıda (buna “Turbo faktör” de denmektedir) 180° RF puls uygulanmakta ve her seferinde eko elde edilmekte, her 180° RF puls ile faz-kodlama stepi değiştirilmektedir (Şekil 10.1) (konvansiyonel Spin-eko’dan farklı olarak, 90° RF puls her 180° RF puls ile kullanılmaz).  Günümüzde RARE tekniği klinikte kullanılmaz; ancak RARE tekniğinden modifiye edilen FSE (TSE), yaklaşık son iki-üç yıldır bir çok merkezde rutin incelemelerde kullanılmaktadır. Sekil 10.1: Fast Spin-eko. Bu sekansda 90 RF puls sonrasi belli sayida 180 RF puls uygulanmaktadir. Her 180 RF puls ile faz-kodlama stepi degismektedir.

FSE’de 90° RF pulslar arası TR’dir; bir TR süresinde 180° RF pulslar ile kaç defa eko elde edildiği “ETL (echo train lenght)” ile, ekolar arası mesafe ise “ESP (echo space)” ile tanımlanır. “TE effective” ise, ETL (echo train lenght)’in ortasında bulunan; yani k-space’de santrale yerleştirilen eko’yu tanımlar ve oluşturulacak görüntüdeki kontrastı belirleyen ana unsuru oluşturur [19].

          TE eff = ESP x ETL/2

MRG’de görüntünün oluşturulması başlığı altında anlattığımız, yukarıdan aşağı şeklindeki k-space’in doldurulması, bu sekans için de geçerlidir; ancak her eko birbirini takip eder şekilde değil, orta eko k-space’in merkezinde olmak üzere atlayarak doldurulur. Bunun sonucu olarak (k-space’in kesintili biçimde doldurulması), bugün için bu sekans tipinin en büyük sorunu olan, proton dansite görüntülerinde bulanıklık (blurrign) meydana gelmektedir.

Bu tekniğin önemli özellikleri; Spin-eko’ya göre belirgin derecede kısa sürede (yaklaşık 1/3 zamanında) görüntüler elde edilebilmesi ve Spin-eko ile hemen hemen aynı doku kontrast özelliklerinde görüntü oluşturulabilmesidir. Lezyonların görünümleri ve normal dokular arasındaki kontrast konvansiyonel Spin-eko ile elde edilenlere çok benzese de, tüm FSE sekanslarında (T1 ağırlıklı, T2 ağırlıklı ve Proton dansite görüntülerinde) yağ dokusunun hiperintens (parlak) olarak görülmesi ve hemorajilerde bazı kan ürünlerinin daha az göze çarpması gibi farklılıklar vardır (yağ dokusunun devamlı hiperintens görülmesinin sebebi “j-coupling” teorisi ile açıklanmaktadır). Bu kadar kısa zaman içersinde görüntü oluşturabilen bu teknik ile, henüz pratikte uygulanmamakla birlikte, 3D volüm görüntüleri oluşturulabilir.

Konvansiyonel Spin-eko’da her 90° ve 180° RF pulsları için bir faz-kodlama stepi kullanılmaktadır ve inceleme zamanı faz-kodlama step sayısı ile direkt olarak ilişkilidir; yani matriks 256 x 256 ise faz-kodlama step sayısı 256 ve inceleme zamanımız 256 x TR olur (NEX = 1 için). FSE’da ise zamanlama diyagramında da görüldüğü gibi, bir TR süresi içersinde bir çok eko elde edilmekte ve her 180° RF puls ile faz-kodlama stepi değiştirilmektedir (her 180° RF puls ile k-space’in bir sırası doldurulmaktadır). Eğer bir TR süresinde 16 faz-kodlama stepi kodlanıyor ise, inceleme süresi 256 x TR yerine, sadece 16 x TR kadar olacaktır. Bununla birlikte, uzun “eko train” (ETL) nedeniyle bir TR süresince daha az kesit üzerinde çalışılabilmekte ve nedeniyle inceleme zamanındaki kısalma bu kadar fazla olmamaktadır. Günümüzde kullanılmakta olan MR sistemlerinde FSE ile, T1 ağırlıklı görüntü için bir TR süresinde 4 eko yapılmakta; ikili-eko (double-echo) için ise, 4 eko proton dansitesi, 4 eko T2 ağırlıklı görüntü için olmak üzere 8 eko elde edilmektedir. Bu kullanılan yöntemlerle konvansiyonel Spin-eko’ya çok benzer kontrast özelliklerinde görütüler elde edilebilmektedir (Resim 10.1 ve Resim 10.2). Sistemde birbiri ardısıra kullanılan 180° RF pulsların sonucu vücutta RF puls enerji birikimi ve daha önce belirtildiği gibi, ikili-eko’da elde edilen proton dansite görüntülerinde bulanıklık (blurring) bazı durumlarda önemli sorun yaratmaktadır. Yine yağ dokusunun T2 ağırlıklı görüntülerde devamlı hiperintens olarak görülmesi bazen yağ dokusu süpresyon tekniklerinin kullanılmasını gerektirir (bugün için yaygın olarak kullanılmasa da, bu puls sekansına uyarlanmış Inversion Recovery ile yağ dokusu silinebilmektedir).

Resim 10.1: Konvansiyonel Spin-eko (SE) sekansi ile elde edilmis T2 agirlikli goruntu (TR:2500, TE:90). Yag dokusu hipointens olarak goruluyor. Resim 10.2: Fast Spin-eko (Turbo Spin-eko). FSE sekansi ile elde edilmis T2 agirlikli goruntu (TR:2500, TE:100). Yag dokusunun hyperintens olduguna dikkat ediniz.

EKO-PLANAR GÖRÜNTÜLEME - Echo-planar Imaging (EPI) (Single-Shot Imaging)  

Sekil 10.2: Eko-Planar goruntuleme. Bu sekans tipinde tek 180 RF puls sonrasi, frekans-kodlama gradiyentinin hizli bicimde acilip kapatilmasi ile goruntu olusturulmaktadir.

“Eko-planar görüntüleme” ve bunun varyantlarında (Modulus-blipped echo-planar imaging, single-puls technique ve Instrascan gibi), çok sayıda 180° RF puls kullanmak yerine, tek 180° RF puls sonrası frekans-kodlama gradiyentinin hızlı biçimde açılıp kapanması ile k-space doldurulmaktadır ve inceleme zamanı birkaç saniyedir (Şekil 10.2). Teknik yüksek Tesla değerli MR sistemlerinde, faz aksisinde belirgin kimyasal şifte neden olur (10–15 piksel gibi büyük miktarlarda) ve bunu engellemek için yağ dokusu süpresyon tekniklerinin kullanılması gerekir. Bununla birlikte, elde edilen görüntülerin uzaysal rezolüsyonu ve SNR değeri, konvansiyonel Spin-eko’ya göre belirgin derecede düşüktür ve görüntüler suboptimal olarak kabul edilir (rutin klinik kullanıma geçememiştir). Bu teknikte kaliteli görüntü için, magnetin çok fazla derecede homojen olması ve güçlü gradiyentin çok hızlı açılıp kapanabilmesi gerekir. Tüm bunlara rağmen, inceleme zamanının saniyeler düzeyinde olması ile, solunum ve kardiyak hareketlerin neden olduğu artefaktları tümüyle ortadan kaldırabilmektedir.

GRASE (Gradiyent-Spin-eko)

Sekil 10.3: GRASE: Bu sekans tipinde hem 180 RF pulslar kullanilir, hem de gradiyent-eko olusturulur.

Bu teknik son zamanlarda Gradiyent-eko ve Spin-eko’nun kombinasyonu olarak geliştirilmiş, çok yeni bir tekniktir. İnceleme zamanları konvansiyonel Spin-eko’ya göre çok düşüktür (yaklaşık 24 kez daha kısa zamanlarda). Elde edilen görüntülerde doku kontrastı, uzaysal rezolüsyon ve görüntü kalitesi Spin-eko’ya benzer. FSE (Fast Spin-eko)’ya olan başlıca üstünlüğü, inceleme zamanlarının daha kısa olması ve FSE’nin dezavantajı olan vücutta RF puls enerji birikmesi problemine yol açmamasıdır. Teknik belli sayıda gradiyent-eko oluşturulması sonrası, 180° RF puls uygulanması esasına dayanır ve k-space’in doldurulması diğer tekniklerden bazı farklılıklar gösterir (Şekil 10.3).

Bugün için henüz rutin klinik uygulamaya geçmemiş olmasına rağmen, çok yakın gelecekte FSE gibi, GRASE tekniğinin de yaygın olarak kullanılması beklenmelidir (bu tekniklerin rutine geçmeleri şu anda kullanılmakta olan sistemlere yeni software uygulanması ile mümkün olmaktadır ve şunu söylemek gerekir ki, bugün için MR sistemlerini üreten merkezlerde çalışan personelin çoğunluğu hardware üzerinde değil, daha çok software üzerinde çalışmaktadır ve yeni software programlarını uygulamaya geçirmek oldukça pahalıdır). 

Ana sayfa    I   Bir Önceki Bölüm   I    Bir Sonraki  Bölüm   I   iletisim   I    www.birthmarks.us