Dixon application

Kỹ thuật Dixon trong MRI:
Nguyên lý và ứng dụng lâm sàng

BS. CK2. Cao Thiên Tượng
Khoa CĐHA-Bệnh viện Chợ Rẫy


Mở đầu
• Nhiều trường hợp cần khử tín hiệu mỡ trong MRI
• Khữ mỡ làm tăng tương phản giữa mô bình thường và bệnh lý trên
các chuỗi xung nhạy dịch (vd, đánh giá mô bệnh lý, sụn khớp, sụn
chêm, tủy xương) hoặc trên hình T1W sau tiêm
• Khữ mỡ cũng giúp đánh giá lượng mỡ trong tổn thương (u…)


Các kỹ thuật xóa
mỡ
Dựa vào phục hồi đảo
chiều

Dựa vào bậc hóa học

CHESS
(fatsat)

Kích thích
nước

Kỹ thuật Dixon
(tách mỡ-nước)

STIR

Hỗn hợp

SPAIR

SPIR

SPIR (Spectral Presaturation with Inversion
Recovery)
SPAIR (Spectral Presaturation Attenuated
Inversion Recovery)


Ưu và khuyết điểm của các kỹ thuật xóa mỡ trong MRI
Kỹ thuật

Thời gian
tạo ảnh

SNR

SAR

Hiệu ứng
kim loại

Độ nhạy B0

Độ nhạy B1

Độ mạnh
từ trường

Ngắn*

Cao

Trung bình

Mạnh

Nhạy

Nhạy

Cao

STIR

Dài

Thấp

Cao

Tối thiểu

Không nhạy

Không nhạy

Không khác

SPIR

Dài

Cao

Cao

Mạnh

Nhạy

Nhạy

Cao

SPAIR

Dài

Cao

Cao

Mạnh

Nhạy

Không nhạy

Cao

Ngắn

Cao

Thấp

Mạnh

Nhạy

Không nhạy

Trung gian+

Dài

Cao

Thấp

Tối thiểu

Không nhạy (3
hoặc 4 điểm)

Không nhạy

Trung gian+

FS

Kích thích
nước
Dixon

*Phụ thuộc vào chuỗi xung
+Có ưu và khuyết điểm ở cả hai loại từ trường cao và thấp


Vài nét lịch sử
• Năm 1984, Dixon đăng bài báo đầu tiên về kỹ thuật hình ảnh phổ đơn
giản để tách mỡ và nước.
• Kỹ thuật này thu được hai hình tách biệt bằng chuỗi xung spin echo
cải tiến, tạo ra hình chỉ mỡ và hình chỉ nước được gọi là kỹ thuật
Dixon 2 điểm
• Hiện nay, nhờ tiến bộ về kỹ thuật, đã phát triển các kỹ thuật Dixon 3
điểm và nhiều điểm


Kỹ thuật Dixon
Nguyên lý
• Mỗi voxel mã hóa tín hiệu theo chu kỳ giữa proton mỡ và nước trong
khi thu thập, đánh giá tín hiệu mỡ và nước khi hậu xử lý.
• Khác với các kỹ thuật xóa mỡ khác, tín hiệu xóa mỡ trong Dixon có

được từ hậu xử lý
• Kỹ thuật Dixon áp dụng cho cả GRE và SE
• Sử dụng hai hoặc nhiều thời gian echo


Dixon 2 điểm
• Sử dụng 2 thời gian echo
• Thời gian echo khi nước và mỡ
cùng pha  tín hiệu cùng pha
(SIP) và khi nước và mỡ ngược
pha tín hiệu ngược pha (SOP)
• W = (SIP + SOP)/2
• F = (SIP-SOP)/2

Dixon (Siemens) =mDixon (Philips) =IDEAL/FLEX (GE) =WFOP (Toshiba)


Dixon cải tiến (dixon 3 điểm)
•• Được
Glover và Schneider đề xuất bằng
 
cách thêm một hình thứ ba để bù cho
độ nhạy của từ trường B0 của phương
pháp Dixon hai điểm ban đầu.
• Sử dụng 3 pha khác nhau là 0, và - giữa
tín hiệu mỡ và nước
• Sau đó Glover mở rộng phương pháp 3
điểm thành 4 điểm với các pha 0, và 3.
• Kỹ thuật 3 và 4 điểm có ưu điểm hơn về
tính không đồng nhất của từ trường

nhưng thời gian khảo sát dài hơn và
SNR thấp hơn


4 hình sau khi hậu xử lý được tái tạo tự động

Hình in
phase=T2W
không FS

Hình out
phase

Hình chỉ
nước= FS

Hình chỉ mỡ =
xóa tín hiệu
nước


Hình in
phase=T2W
không FS

Khoa CĐHA-BVCR

Hình chỉ mỡ =
xóa tín hiệu
nước

Hình out
phase

Hình chỉ
nước= FS


Dixon
Ưu điểm
• Xóa mỡ hoàn toàn và đồng nhất
• Chỉ một lần đo, có cả hình xóa mỡ và không xóa mỡ
• Định lượng mỡ


Xóa mỡ đồng nhất
• Do không ảnh hưởng đến
tính không đồng nhất của từ
trường khu vực
• SNR cao hơn STIR
• Xóa mỡ đặc hiệu so với STIR
• Xóa mỡ sau tiêm Gd

FS

Dixon


So sánh về độ nhạy từ

FS (CHESS)

DIXON


So sánh SNR

Dixon

>

STIR


So sánh SNR

STIR

Images courtesy of Bac Nguyen

Dixon

SNR của STIR < Dixon, thời gian khảo sát gần như
nhau (STIR =3’15”, Dixon =3’58” máy 1.5T)
/>

Chỉ một lần đo cho nhiều hình
Trước tiêm

Phát hiện độ lớn của tổn
thương

Sau tiêm

Hình T1W không và
có xóa mỡ, trước và
sau tiêm


Dixon T2W
Chordoma

T2W chỉ nước (xóa mỡ), đánh giá tín hiệu
trong và quanh u nhưng không đánh giá
chính xác tương quan giải phẫu của u với
mạch máu, cơ và thần kinh

Hình in phase =T2W chuẩn không xóa mỡ,
thấy rõ tương quan u với mạch máu

• Với chỉ một lần đo, kỹ
thuật T2W Dixon có
thể cho:
• Hình xóa mỡ hoàn
toàn, đặc hiệu, để
phát hiện các vùng
bệnh lý tăng tín hiệu
• Hình T2W không xóa
mỡ để phân tích giải
phẫu
• Hình chỉ mỡ, khử

nước, tương tự hình
T1W để khảo sát hàm
lượng mỡ


T2W Dixon khớp gối

Hình chỉ mỡ

Hình in phase,
không xóa mỡ

Hình chỉ nước,
xóa mỡ đồng
nhất


Dixon
Định lượng mỡ
• Mặc dầu còn đang nghiên cứu ứng dụng cho cơ xương khớp, kỹ thuật
Dixon đã được dùng để định lượng mỡ gan
• Kỹ thuật Dixon có thể dùng kết hợp với SE hoặc GRE để định lượng
mỡ trong cơ.
• Fischer và cs. đã so sánh định lượng mỡ bằng kỹ thuật Dixon 2 điểm
với phân loại Goutallier về thâm nhiễm mỡ cơ đùi và thấy có mối
tương quan tốt. Nó cũng đã được sử dụng trong teo cơ Duchenne.
• Định lượng thâm nhiễm mỡ tủy xương trong các bệnh lý huyết học


Định lượng thoái

hóa mỡ trong cơ
trên gai

Nozaki et al., Quantification of Fatty Degeneration Within the Supraspinatus
Muscle by Using a 2-Point Dixon Method on 3-T MRI, AJR 2015; 205:116–122


Dixon
Khuyết điểm
• Tăng thời gian chụp so với FS SE (CHESS), cùng một tham số đo, thời
gian đo gấp đôi. Kỹ thuật hình ảnh song song làm giảm thời gian đo
• Tuy có ưu điểm hơn CHESS, ảnh giả kim loại vẫn còn quan trọng trong
Dixon, đặc biệt các kim loại lớn. STIR vẫn có ưu điểm hơn về giảm ảnh
giả kim loại.
• Kỹ thuật Dixon 2 điểm nhạy với từ trường B0 hơn Dixon 3 điểm


Dixon trong MRI bụng
• mDixon tạo ra 4 hình trong chỉ một lần nín thở
Một lần nín thở

mDixon

hình
in phase

hình
out phase

hình

chỉ nước

• Phương pháp thông thường tạo ra 3 hình trong hai lần nín thở
Một lần nín thở

2D in/out phase

hình
in phase

Một lần nín thở

3D nước

hình
chỉ nước

hình
out phase

hình
chỉ mỡ


Dixon tạo ra 4 hình trong một lần
nín thở

hình
out phase

hình
in phase

hình
chỉ nước

hình
chỉ mỡ
MRI 3T, Skyra, Khoa CĐHA-BV Chợ Rẫy


Gan nhiễm mỡ

in phase

out phase

chỉ nước

chỉ mỡ


Định lượng mỡ gan bằng hình ảnh inout phase
• Hai công thức:
1- (SIP-SOP)/2 (SIP) X 100
SIP: Cường độ tín hiệu ở hình in phase
SOP: Cường độ tín hiệu ở hình out phase
2-Sử dụng lách bình thường làm tham chiếu
[SIIP-SIOP/2(SIIP)X 100]
SIIP: tỉ lệ cường độ tín hiệu gan/lách trên hình in

phase
SIOP: tỉ lệ cường độ tín hiệu gan/lách trên hình out
phase