Ky thuat xoa mo MRI poster

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 cũng giúp đánh giá lượng mỡ trong tổn thương (u…)

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
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:

•

Làm rõ tổn thương hoặc vùng giải phẫu có thời gian T2 dài 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
– 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

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
Xuất huyết

chậu

Mỡ

Nguồn:
Torii S, Machida H, Fukui R, Kojima S, Hirata M, Yam
amoto Y, Matsuzawa K, Tanaka I, Ueno E,
/>
T1W DIXON FS


Các kỹ thuật xóa mỡ

CHESS (fatsat)

Kích thích nước

Hỗn hợp

Dựa vào phục hồi đảo chiều

Dựa vào bậc hóa học

Kỹ thuật Dixon
(tách mỡ-nước)

STIR

SPAIR

SPIR (Spectral Presaturation with Inversion Recovery)

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

SPAIR (Spectral Presaturation Attenuated Inversion Recovery)

SPIR


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


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)
Vùng cấu trúc giải phẫu đa dạng

•
•
•

Dùng xóa mỡ ở vùng khảo sát (FOV) nhỏ

•
•

Máy từ trường cao, đòi hỏi đồng nhất từ trường Bo và B1

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

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 T1W 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

•

Ưu điểm

•

Khuyết điểm

– Không đòi hỏi độ mạnh và tính đồng nhất của từ trường
– Có thể khảo sát ở FOV rộng
– Hình ảnh lệch tâm (off-center)
– Trong trường hợp có kim loại
– 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, các giàu protein, melanin hoặc mô sau tiêm
Gd.

– Tỉ lệ tín hiệu độ nhiễu thấp.
– Thời gian khảo sát dài
STIR


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

Thời gian TI (ms)

(Tesla)

•

STIR

0.3

80

0.5

110

1.0

130

1.5

150

3

220

Nếu hình ảnh quá “đen và trắng”

1.
2.

Chọn TI tối ưu (ví dụ 140 hoặc 160 thay vì 150)
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 phản 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 B0 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

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

Hình out phase

Hình chỉ nước= FS

Hình chỉ mỡ = xóa tín
hiệu nước