Ky thuat xoa mo MRI

Các kỹ thuật xóa mỡ 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 bác sĩ và kỹ thuật viên chẩn đoán hình ảnh cầu hiểu biết ưu điểm
và nhược điểm của các kỹ thuật xóa mỡ khác nhau trên MRI để chọn
lựa kỹ thuật thích hợp nhất trong thực hành lâm sàng


Ý NGHĨA LÂM SÀNG CỦA VIỆC PHÁT
HIỆN MỠ VÀ XÓA MỠ TRÊN MRI
• Phân biệt mỡ và các chất có thời gian T1 ngắn khác:
• Mỡ và máu bán cấp đều có tín hiệu cao trên T1W nhưng khi dùng kỹ thuật xóa
mỡ thì tín hiệu máu bán cấp vẫn cao trên T1W trong khi mỡ có tín hiệu thấp

• Làm rõ tổn thương hoặc vùng giải phẫu bắt thuốc trong mô mỡ:
• Tăng chất lượng hình ảnh chụp mạch máu có tiêm thuốc trên nền xóa mỡ
• Khi dùng T1W xóa mỡ sau tiêm thuốc, tổn thương bắt thuốc dễ phát hiện hơn

• Làm rõ tổn thương hoặc vùng giải phẫu có thời gian T2 dài trong mô mỡ.
• Tăng chất lượng hình ảnh chụp mạch không tiêm thuốc trên nền xóa mỡ
• Hầu hết các tổn thương (như phù, viêm, u) có thể dễ phát hiện vì có tín hiệu cao

trong khi mỡ xung quanh có tín hiệu thấp trên hình T2W xóa mỡ.


U quái buồng trứng trưởng thành

Xuất huyết

Lạc nội mạc tử cung

Phân biệt mỡ/xuất huyết
là chìa khóa đển chẩn
đoán phân biệt u quái
buồng trứng trưởng
thành/ nang xuất huyết
và nhạy trong phát hiện
lạc nội mạc tử cung vùng
chậu

Mỡ

Nguồn:
Torii S, Machida H, Fukui R, Ko
jima S, Hirata M, Yamamoto
Y, Matsuzawa K, Tanaka I, Ue
no E,
/>bit/?exhibit=PH124-ED-X

T1W DIXON FS

4 kỹ thuật thường dùng trong thực hành
lâm sàng
• Xóa mỡ chọn lọc bậc hóa học (CHESS)
• Phục hồi đảo chiều (STIR)
• Kỹ thuật hỗn hợp (kết hợp các yếu tố chọn lọc bậc hóa học và phục
hồi đảo chiều)
• Phân tách mỡ nước (kỹ thuật Dixon)
Kỹ thuật thứ năm là kích thích nước, ít được sử dụng và về nguyên lý có
thể xem như là một kiểu của kỹ thuật chọn lọc bậc hóa học


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)

Del Grande et al., Fat-Suppression Techniques for 3-T MR Imaging
of the Musculoskeletal System, RadioGraphics 2014; 34:217–233

STIR

Hỗn hợp

SPAIR

SPIR

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


Xóa mỡ chọn lọc bậc hóa học
(CHESS)
Cơ sở vật lý

• Vào năm 1985, Haase và cs. đã mô tả chuỗi xung xóa mỡ chọn lọc bậc hóa học (CHESS)
có thể tạo ra hình ảnh thuần nước và thuần mỡ dựa trên cơ sở khác biệt bậc hóa học
giữa nước và mỡ.
• Để xóa mỡ, một xung kích thích có độ rộng băng tần hẹp tập trung vào tần số cộng
hưởng của mỡ (xung RF chọn lọc hóa học) và góc bật 90o lật vector từ hóa của mỡ
thành mặt phẳng ngang.
• Ngay sau đó, một gradient điều chỉnh “độ đồng nhất” từ trường áp vào để làm lệch
pha proton và làm khử tín hiệu mỡ. Hình ảnh thu được ngay sau khi gradient làm lệch
pha kết thúc và trước khi bắt đầu thời gian phục hồi từ hóa dọc của mỡ.
• Khoảng cách của đỉnh nước và đỉnh mỡ tăng theo độ mạnh từ trường. MRI máy từ
trường yếu hai đỉnh này có xu hướng chồng nhau có thể làm xóa mỡ không đồng nhất.

Xóa mỡ chọn lọc bậc hóa học
(CHESS)
Lưu ý lâm sàng

Vùng cấu trúc giải
phẫu đa dạng

• Dùng xóa mỡ ở vùng khảo sát (FOV) nhỏ (khớp gối, bàn
tay, cổ tay…)
• Đặc hiệu mỡ, xác định đặc điểm mô. Xóa mỡ đại thể
• Giúp tăng tương phản hình ảnh và làm nổi bật tổn
thương như mô bắt thuốc, phù và các sản phẩm của
máu
• Máy từ trường cao, đòi hỏi đồng nhất từ trường Bo và B1
• Không thích hợp cho FOV lớn, lệch tâm (off-center),
vùng giải phẫu có cấu trúc đa dạng , bn có vật cấy ghép
kim loại

FOV lớn


STIR
T1 của mỡ ngắn hơn T1 của
nước
Xung 180 độ đảo ngược hoàn
toàn từ hoá dọc
Xung kích thích 90 độ sau một
khoảng thời gian TI để phục
hồi từ hoá mỡ đến điểm

không.
Ở máy 1.5 TI ~ 130-170ms


STIR
• Không đòi hỏi độ mạnh và tính đồng nhất của từ trường
• Có thể khảo sát ở FOV rộng (như toàn bộ cột sống trong trường hợp
viêm khớp cột sống hoặc di căn), và trong các vùng giải phẫu phức tạp
có nhiều giao diện khí-mô (như đám rối thần kinh cánh tay, ngón tay
và ngón chân)
• Hình ảnh lệch tâm (chẳng hạn như khuỷu tay, cổ tay, bàn tay với bệnh
nhân nằm ngữa và cánh tay đặt dọc theo cơ thể),
• Trong trường hợp có kim loại (như tạo hình khớp sau phẫu thuật)


STIR
• Không đặc hiệu cho mỡ
• Có thể xoá tín hiệu mô không chứa mỡ có thời gian T1 ngắn tương tự
mỡ như các sản phẩm của máu (methemoglobine), các giàu protein,
melanin hoặc mô sau tiêm Gd. STIR không dùng sau tiêm Gd tĩnh
mạch và tiêm nội khớp
• Tỉ lệ tín hiệu độ nhiễu thấp. Khắc phục bằng cách giảm TE
• Thời gian khảo sát dài


Giá trị TI nào?

STIR, TI =205ms

STIR, TI =220ms

Độ mạnh từ
trường (Tesla)

STIR
0.3

Thời gian TI
(ms)
80

0.5

110

1.0

130

1.5

150

3

220

• Nếu hình ảnh quá “đen và trắng”
1. Chọn TI tối ưu (ví dụ 140 hoặc 160 thay vì

150)
2. TE thấp hơn (thử 30-40)


STIR vs. CHESS

FOV lớn
Cấu trúc giải
phẫu đa dạng

FS (CHESS)

STIR


STIR vs. SPAIR-Ảnh giả kim loại

STIR

SPAIR


SPIR (Spectral Presaturation with Inversion
Recovery) và SPAIR (Spectral Presaturation
Attenuated Inversion Recovery)
• Kết hợp ưu điểm của
phục hồi đảo chiều (IR)
và CHESS để xoá mỡ
• SPIR và SPAIR thích
hợp cho máy 3T

• SPIR kích thích chọn
lọc hạt nhân lipid với
flip angle > 90o


SPIR và SPAIR
Các lưu ý lâm sàng
• Ưu điểm của SPIR là SNR cao hơn STIR và không xóa các mô khác có thời gian T1
tương tự như mỡ.
• SPIR nhạy với từ trường B0 và B1, đòi hỏi phải phân tách tốt đỉnh mỡ và nước để đạt
được xóa mỡ hiệu quả
• SPAIR là kỹ thuật tốt để dùng xóa mỡ đồng nhất và có hiệu quả về SNR ở vùng khảo
sát lớn như đùi và vùng ngực-bụng-chậu
• Nhược điểm của xung hỗn hợp là do nhạy với từ trường B 0 có thể xóa mỡ không đồng
nhất, chủ yếu là ở bờ của máy MRI lòng ngắn khi vùng khảo sát lớn hơn vùng chêm
(shimming).
• Các nhược điểm nữa của chuỗi xung hỗn hợp là thời gian khảo sát dài và tỉ lệ hấp thụ
riêng biệt (SAR) cao hơn


CHESS vs. SPAIR-Mức độ xóa mỡ

CHESS

SPAIR


SPAIR-Xóa mỡ có SNR cao

SPAIR vs STIR

MRI 3T, Skyra,
Khoa CĐHA-BV Chợ Rẫy

SPAIR

STIR


Kỹ thuật DIXON
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

Khoa CĐHA-BVCR

Hình out
phase

Hình chỉ
nước= FS

STIR

Hình chỉ mỡ =
xóa tín hiệu
nước