Gefäß-Bildgebung

Praxis der MR-Angiographie

Bei der Durchführung der MRA müssen viele, zum Teil divergierende Parameter berücksichtigt und justiert werden.

Patientenvorbereitung

Blähende Speisen sollten für 6 Stunden vermieden werden, orale Flüssigkeitszufuhr ist gestattet.
Wegen der Gadoliniumapplikation muss die Nierenfunktion muss bekannt sein (Kreatinin i.S., GFR).
Aufklärung des Patienten mit schriftlichem Einverständnis.
Ein intravenöser Zugang wird für die Kontrastmittelapplikation benötigt, ggfs. zur Verabreichung eines Sedativums und/oder eines Analgetikums.
Atemmanöver zur Apnoe-Phase für die Beckenetage wird vor Untersuchungsbeginn geübt.
Der Patient wird in bequemer Rückenlage auf dem Untersuchungstisch gelagert, wobei dezidierte Mehrkanal-Spulen schon zur Fixation der Beine führen.

Untersuchungsschritte

Die Becken-Bein-MRA umfasst folgende Schritte:

1. Planungsbilder für a) die drei Etagen, b) die Bolusdetektion
2. native 3D-Datensätze in drei Etagen
3. maschinelle Injektion des Kontrastmittels  und NaCl-Spülbolus
4. kontrastmittelverstärkte 3D-Dätensätze in drei Etagen
5. Subtraktion der Partitionsbilder
6. MIP-Rekonstruktion der Partitionsbilder
7. Filterung der MIP-Bilder
8. Speicherung der Bilddatensätze

Planung der Schichtblöcke (Slabs)Praktische Durchführung der MR-Angiographie

Planungsbilder erlauben die individuelle Positionierung der Untersuchungsvolumina (Slabs). Mit exakter Geometrie der Slabs wird das Meßvolumen eingegrenzt und Akquisitionszeit eingespart oder die Ortauflösung verbessert. Auf dem koronalen Scout werden die Längsausdehnung und die seitlich Begrenzung des Rechteck-FoV (Reduktion der Phasenkodierschritte) festgelegt. Im sagittalen Scout wird der Gefäßverlauf in der Tiefe mit Hilfe von dickschichtigen Phasenkontrast-, TOF- oder SSFP-Sequenzen bestimmt, die Anzahl der Partitionsschichten angepaßt und der Schichtblock so anguliert, dass auch randständig verlaufende Gefäße erfasst werden. Axiale Scouts sind hilfreich zur Lokalisation von extraanatomischen Bypässen. Folgende anatomische Besonderheiten müssen beachtet werden:
Aortoiliakale Etage: Die Beckengefäße verlaufen von kranial-dorsal nach kaudal-ventral, entsprechend muss der Slab anguliert werden. Die Iliakalarterien verlaufen häufig elongiert. Ein Atemstop reduziert zwerchfellinduzierte Bewegungsartefakte.
Femoropopliteale Etage: Der sagittale Gefäßverlauf ist von kranial-ventral nach kaudal-dorsal gerichtet. Die Angulationsrichtung des Oberschenkel-Slab verläuft also umgekehrt zum Becken-Slab.
Kruropedale Etage: Dorsal muss das Untersuchungsvolumen die Kniekehle und das obere Sprunggelenk umfassen, nach ventral muss der Slab um 90mm zur Erfassung der Fussgefäße ausgedehnt werden. Ein spezieller Gefäß-Localizer ist nicht notwendig.

Sequenzparameter

Für ultraschnelle GRE-Sequenzen (gespoilter Turbo-FLASH) gelten folgende Empfehlungen:

Akquisitionszeit TA: Sie darf zur Vermeidung von venösen Überlagerungen in den aortoiliakalen und femoropoplitealen Etagen maximal 15 und 20s betragen.
Repetitionszeit TR: Sie bestimmt die Akquisitionszeit. Ihr Wert liegt unter 5ms. Mit kurzer TR verschlechtert sich das SNR, es kann zum Aliasing in Schichtselektionsrichtung kommen.
Echozeit TE: Sie beträgt zwischen 1 und 2ms. Proportional zum TE verhalten sich auch die Akquisitionszeit sowie die Ausprägung von Dephasierungs- und Chemical-Shift-Artefakten.
Auslesebandbreite DB: Größere Bandbreiten erlauben zwar kürzere TR und TE, führen jedoch zu einem schlechteren SNR. Sie sollte klein gehalten werden.
Flipwinkel α: Er liegt zwischen 20° und 50° mit Unterdrückung des Hintergrundsignals bei gespoiltem Turbo-FLASH. Bei TR < 5ms kann der Flipwinkel verkleinert werden, allerdings zu Ungunsten des CNR.
Field of View (FoV): In der Becken-Bein-MRA beträgt die longitudinale Kantenlänge des FoV zwischen 44 und 50cm, die quere Kantenlänge bei einem Rechteck-FoV zwischen 31 und 35cm.
Bildmatrix: Die „in-plane“-Auflösung sollte in kraniokaudaler Richtung mindestens 384 Frequenzkodierschritte sowie in Rechts-Links-Richtung 256 Phasenkodierschritte betragen.
Partitionsdicke und -anzahl: Regionabhängig müssen zwischen 32 bis 120 Partitionsschichten mit interpolierten Dicken zwischen 0,8 bis 2,0mm akquiriert werden. Dünne Schichten verbessern die räumliche Auflösung, verschlechtern jedoch das SNR.
Voxelgröße: Sie muss den nach peripher abnehmenden Gefäßdiametern in Größen zwischen 1mm3 und 5mm3 angepasst werden. Ihre Geometrie ist idealerweise isotrop.
Beschleunigungs(PAT-)faktoren: Durch sie wird in der parallelen Bildgebung die Messzeitverkürzung beschrieben. Voraussetzung sind Mehrkanal-Phased-array-Spulen.

Bei der Durchführung der MRA müssen viele, zum Teil divergierende Parameter berücksichtigt und justiert werden.

Patientenvorbereitung

- Blähende Speisen sollten für 6 Stunden vermieden werden, orale Flüssigkeitszufuhr ist gestattet.

- Wegen der Gadoliniumapplikation muss die Nierenfunktion muss bekannt sein (Kreatinin i.S., GFR).

- Aufklärung des Patienten mit schriftlichem Einverständnis.

- Ein intravenöser Zugang wird für die Kontrastmittelapplikation benötigt, ggfs. zur Verabreichung eines Sedativums und/oder eines Analgetikums.

- Atemmanöver zur Apnoe-Phase für die Beckenetage wird vor Untersuchungsbeginn geübt.

- Der Patient wird in bequemer Rückenlage auf dem Untersuchungstisch gelagert, wobei dezidierte Mehrkanal-Spulen schon zur Fixation der Beine führen.


Untersuchungsschritte

Die Becken-Bein-MRA umfasst folgende Schritte:

Untersuchungsschritte der MRA

1. Planungsbilder für a) die drei Etagen, b) die Bolusdetektion

2. native 3D-Datensätze in drei Etagen

3. maschinelle Injektion des Kontrastmittels und NaCl-Spülbolus

4. kontrastmittelverstärkte 3D-Dätensätze in drei Etagen

5. Subtraktion der Partitionsbilder

6. MIP-Rekonstruktion der Partitionsbilder

7. Filterung der MIP-Bilder

8. Speicherung der Bilddatensätze

Planung der Schichtblöcke (Slabs)

Planungsbilder erlauben die individuelle Positionierung der Untersuchungsvolumina (Slabs). Mit exakter Geometrie der Slabs wird das Meßvolumen eingegrenzt und Akquisitionszeit eingespart oder die Ortauflösung verbessert. Auf dem koronalen Scout werden die Längsausdehnung und die seitlich Begrenzung des Rechteck-FoV (Reduktion der Phasenkodierschritte) festgelegt. Im sagittalen Scout wird der Gefäßverlauf in der Tiefe mit Hilfe von dickschichtigen Phasenkontrast-, TOF- oder SSFP-Sequenzen bestimmt, die Anzahl der Partitionsschichten angepaßt und der Schichtblock so anguliert, dass auch randständig verlaufende Gefäße erfasst werden. Axiale Scouts sind hilfreich zur Lokalisation von extraanatomischen Bypässen. Folgende anatomische Besonderheiten müssen beachtet werden:

- Aortoiliakale Etage: Die Beckengefäße verlaufen von kranial-dorsal nach kaudal-ventral, entsprechend muss der Slab anguliert werden. Die Iliakalarterien verlaufen häufig elongiert. Ein Atemstop reduziert zwerchfellinduzierte Bewegungsartefakte.

- Femoropopliteale Etage: Der sagittale Gefäßverlauf ist von kranial-ventral nach kaudal-dorsal gerichtet. Die Angulationsrichtung des Oberschenkel-Slab verläuft also umgekehrt zum Becken-Slab.

- Kruropedale Etage: Dorsal muss das Untersuchungsvolumen die Kniekehle und das obere Sprunggelenk umfassen, nach ventral muss der Slab um 90mm zur Erfassung der Fussgefäße ausgedehnt werden. Ein spezieller Gefäß-Localizer ist nicht notwendig.

Sequenzparameter

Für ultraschnelle GRE-Sequenzen (gespoilter Turbo-FLASH) gelten folgende Empfehlungen:

- Akquisitionszeit TA: Sie darf zur Vermeidung von venösen Überlagerungen in den aortoiliakalen und femoropoplitealen Etagen maximal 15 und 20s betragen.

- Repetitionszeit TR: Sie bestimmt die Akquisitionszeit. Ihr Wert liegt unter 5ms. Mit kurzer TR verschlechtert sich das SNR, es kann zum Aliasing in Schichtselektionsrichtung kommen.

- Echozeit TE: Sie beträgt zwischen 1 und 2ms. Proportional zum TE verhalten sich auch die Akquisitionszeit sowie die Ausprägung von Dephasierungs- und Chemical-Shift-Artefakten.

- Auslesebandbreite DB: Größere Bandbreiten erlauben zwar kürzere TR und TE, führen jedoch zu einem schlechteren SNR. Sie sollte klein gehalten werden.

- Flipwinkel α: Er liegt zwischen 20° und 50° mit Unterdrückung des Hintergrundsignals bei gespoiltem Turbo-FLASH. Bei TR < 5ms kann der Flipwinkel verkleinert werden, allerdings zu Ungunsten des CNR.

- Field of View (FoV): In der Becken-Bein-MRA beträgt die longitudinale Kantenlänge des FoV zwischen 44 und 50cm, die quere Kantenlänge bei einem Rechteck-FoV zwischen 31 und 35cm.

- Bildmatrix: Die „in-plane“-Auflösung sollte in kraniokaudaler Richtung mindestens 384 Frequenzkodierschritte sowie in Rechts-Links-Richtung 256 Phasenkodierschritte betragen.

- Partitionsdicke und -anzahl: Regionabhängig müssen zwischen 32 bis 120 Partitionsschichten mit interpolierten Dicken zwischen 0,8 bis 2,0mm akquiriert werden. Dünne Schichten verbessern die räumliche Auflösung, verschlechtern jedoch das SNR.

- Voxelgröße: Sie muss den nach peripher abnehmenden Gefäßdiametern in Größen zwischen 1mm3 und 5mm3 angepasst werden. Ihre Geometrie ist idealerweise isotrop.

- Beschleunigungs(PAT-)faktoren: Durch sie wird in der parallelen Bildgebung die Messzeitverkürzung beschrieben. Voraussetzung sind Mehrkanal-Phased-array-Spulen.

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