آشنایی با سیستم آنژیوگرافی در ام آر آی

دیده شدن خون جاری در آنژیوگرافی در ام آر آی برخلاف تکنیک های CT , وابسته به عوامل زیادی است. خون در MRI هم به صورت تیره و هم به صورت روشن دیده می شود. عوامل سرعت، توالی پالس، انتخاب زمانهای TR  و TE، ضخامت مقطع و …، بر فرایند دیه شدن خون تاثیر دارند.
انواع حرکت و جریان
ماهیت جریان یکنواخت در یک لوله با معادله رینولدر بیان می شود. عدد رینولدز یک کمیت عددی بدون واحد است که از رابطه زیر به دست می آید:ویستکوزیته)/ چگالی×سرعت×دانسیته Re= (جریان لامینار: این نوع جریان در رگهای معمولی دیده می شود و پروفیل آن شلجمی است.جریان پلاگ: این جریان جریان ایده ال است بطوریکه سرعت در راستای مجرا ثابت است و در نتیجه پروفیل سرعت کاملا صاف خواهد بود.

جریان اغتشاشی: این پدیده در رگهای غیر عادی مشاهده می شود (یعنی بعد از گرفتگی) یا در پیوستن دو شاخه زمانی که یک حرکت تصادفی از مواد مایع مشاهده می شود.

دیده شدن نرمال خون در MRI:

دیده شدن خون جاری در رگ را می توان در دو بخش سیگنال ضعیف (black blood) و سیگنال قوی(white blood) طبقه بندی کرد. دیده شدن خون به هر یک از دو حالت فوق تابع سه عامل مستقل از هم است. به این ترتیب که سه عامل سرعت زیاد، جریانهای اغتشاشی و ناهمفازی اسپین ها ایجاد کننده سیگنال ضعیف و سه عامل بازهمفازی اکوی زوج، هم زمانی دیاستولی و درخشش جریانی(FRE) ایجاد کننده سیگنال قوی است.

سیگنال ضعیف:

سرعت زیاد

در توالی پالس اسپین اکو، پروتن ها باید در معرض یک پالس RF 180 و ۹۰ قرار بگیرند تا یک سیگنال بدهند. کاهش سیگنال با سرعت بالا با زمان پرواز TOF هنگامی اتفاق می افتد که پروتنهای در حال جریان به مدت کافی درون برش انتخاب شده باقی نمانند تا هر دو پالس RF را دریافت کنند. هرچه سرعت بیشتر باشد سیگنال کمتر می شود.

جریان اغتشاشی

در جریان اغتشاشی جریانهای تصادفی با مولفه های سرعت مختلف وجود دارند. در نتیجه هر یک از این مولفه ها، دارای فاز متفاوتی هستند که باعث فرونشاندن یکدیگر شده و در نتیجه هیچ سیگنالی ساخته نمی شود(حذف جریان). این اتفاق برای جریان با سرعت کم یا زیاد اتفاق می افتد.

غیرهمفازی

دلایل بسیاری برای غیر همفازی وجود دارد. یکی از مهمترین دلایل غیر همفازی، غیرهمفازی اکوی فرد نامیده می شود.

فعالیت گرادیان های تصویربرداری در هنگام جمع آوری سیگنال موجب می شود که سنگنالها شناخته شوند. این وضعیت برای پروتن های ساکن صادق است، ولی چنانچه موقعیت پروتن های متحرک در هنگام فعالیت گرادیانهای تغییر نماید، در آن صورت پروتن های متحرک نسبت به پروتن های ساکن دچار تغییر فاز شده و افزایش یا کاهش فاز می یابند که به اثر اسپین-فاز مشهور است.

فرکانس رزونانس این پروتن های متحرک از رابطه زیر بدست می آید:

. G. V. t ɣ = ω

چون ω فرکانس زاویه ای است که تغییرات فاز Φ را نسبت به زمان t نشان می دهد، پس تغییر فاز Φ می توان چنین حساب کرد:

½ ɣ G V t2 = Φ

این رابطه نشان می دهد که تعییر فاز پروتن های متحرک متناسب با سرعت، شدت گرادیان و مجذور زمان فعالیت گرادیان است و تغییر هر یک به طور مستقیم، تغییر فاز پروتن ها را به دنبال دارد. بر این اساس ورود جریان لایه ای به یک میدان مغناطیسی گرادیانی منجر به ناهمفازی پروتن ها و از دست رفتن سیگنال در اولین اکو همه اکوهای فرد در یک آرایه چند اکویی می گردد. ناهمفازی هنگامی رخ می دهد که پروتن های موجود در یک وکسل با سرعتی مساوی از میدان مغناطیسی گرادیانی عبور نمی کنند و در نتیجه با فرکانس های مختلف نوسان نموده و در فازهای مختلف قرار می گیرند.

سیگنال قوی

بازهمفازی اکوی زوج

در سکانسهای اسپین اکو و با انتخاب اکوهای متقارن چندتایی مثل ۳۰، ۶۰ ، ۹۰، ۱۲۰، مشاهده می شود که وقتی خون جاری با سرعت ثابت حرکت می کند، در اکوهای زوج مثل ۶۰ و ۱۲۰ پراکنش فازی کمتر و به عبارت دیگر افزایش سیگنال بیشتری نسبت به اکوهای فرد مثل ۳۰ و ۹۰ ایجاد می گردد. این افزایش سیگنال خون جاری در اکوهای زوج دوم و چهارم به بازهمفازی اکوی زوج موسوم است و کاهش سیگنال خون در اکوهای فرد اول و سوم، ناهمفازی اکوی فرد نامیده می شود که گرادیان فرکانس موجب بروز چنین رخدادی در نمایش خون در اکوها می گردد.

همزمانی دیاستولی

در طی یک دوره ضربان قلب، جریان در طول انقباض قلب سریعتر و در حین انبساط قلب کندتر است. بنابراین، در هنگام انبساط قلب، سیگنال داخل عروقی قویتری مشاهده می شود. هنگامی که از همزمان کردن تصویربداری با ضربان قلب استفاده می شود، هر برش از یک نقطه ثابت در دوره ضربان قلب بدست می آید.

 درخشش جریانی (FRE)

این پدیده اغلب مربوط به اولین برش می باشد که جریان خون وارد آن می گردد. به همین خاطر FRE پدیده ورودی نیز نامیده می شود. FRE نوعی اثر TOF است که جریان خون تازه ای که وارد اولین برش می شود کاملا اشباع نشده است و بنابراین مغناطش کامل بدست می آورد. درحالیکه بافت ثابت مجاور آن بخاطر پالسهای RF قبلی تا اندازه ای اشباع شده است.