اسپین اکوی سریع یا Fast Spin Echo

بهره وری سکانس اسپین اکو زمانی بیشتر می شود که پس از هر پالس RF 90 درجه در یک TR بیش از یک اکو گرفته شود. این تکنیک به اسپین اکوی سریع یا FAST SPIN ECHO یا FSE یا TSE  نام دارد. پس از تشکیل اکوی اول مغناطش عرضی به چرخش خود با فرکانس های مختلف ادامه می دهد و اندک اندک دفازه می شود. این دفازه شدن می تواند دوباره به وسیله ی یک پالس ۱۸۰ درجه ی  دوباره همفاز کننده ، همفاز شود و اکوی بعدی را شکل دهد. بزرگی دامنه ی اکوی دوم نسبت به اکوی اول کاهش می یابد چون پالس دوباره همفاز کننده اثر غیریکنواختی میدان را بر دفازه شدن جبران کرده ولی هنوز اثر اسپین اسپین اینترکشن پابرجاست و مطابق با ثابت فروپاشی T2 سیگنال فروپاشی کرده و به دفازه شدن ادامه می دهد. تعداد اکوهای گرفته شده پس از هر پالس ۹۰ درجه طول قطار اکو یا ECHO TRAIN LENGHT یا ETL گفته می شود. این فاکتور میزان بهره وری سکانس اسپین اکو را نشان می دهد. ETL بالاتر به زمان اسکن کمتر ختم می شود.

 

پس به هرنسبتی ETL افزایش یابد، زمان اسکن با آن رابطه ی معکوس داشته و به همان نسبت کاهش می یابد.

 

 

همچنین می توان در کنار اسپین اکوی سریع تصویربرداری مولتی اسلایس هم انجام داد تا زمان اسکن بیشتر پایین بیاید. مطابق شکل بالا که سه مقطع در یک TR با ETL=4 تصویربرداری می شوند.

 

 

اما فاکتور ETL را به طور محدودی می توان بالا برد. محدودیت بالا بردن مقدار ETL دلایل زیر را دارد:

مقدار ETL به تعادل بین فروپاشی T2 و فاصله ی بین دو اکوی متوالی بستگی دارد. چون بیشترین دامنه ی سیگنال اسپین اکو با گذشت زمان و طبق ثابت فروپاشی T2 در حال فروپاشی است و پس از گذشت زمانی دیگر سیگنالی باقی نمی ماند که اکویی بگیریم. همچنین هرچقدر بتوانیم فاصله ی بین دو اکوی متوالی را کم کنیم مقدار بیشتری اکو در فاصله ی زمانی معین جا می گیرد. البته کم کردن این فاصله هم به این بستگی دارد که پالس ۱۸۰ ما چه مدت زمانی طول می کشد ارسال شود و چه مدت زمانی طول می کشد تا نمونه برداری اکو انجام شود. پس این فاصله را هم تا حدی می توان کم کرد. البته امروزه استفاده از گرادیان های با تکنولوژی بالا نمونه برداری و ارسال پالس را در سرعت بالایی انجام می دهند و باعث می شوند این فاصله کمتر و کمتر شود.

در تصویر بالا نیز اثر کم کردن فاصله ی بین اکویی در بالا بردن ETL و کم کردن زمان اسکن مشاهده می کنید

 

 

اکو های این سکانس برای پر کردن فضای K استفاده می شوند. همان طور ک در مباحث فضای K ذکر گردید، خطوط مرکزی فضای K با هر اکویی پر شده باشند، سهم بیشتری از کنتراست تصویر را به خود اختصاص می دهند. در حالی که اکوهای ذخیره شده در حاشیه ی فضای K بیشتر برای ساخت قدرت تفکیک فضایی بالا استفاده می شوند. در اسپین اکوی کانونشنال تمامی اکوهای ذخیره شده در فضای K در یک TE برابر پر می شدند، ولی در اسپین اکوی سریع TE اکوهای داخل یک TR متغیر است. از آنجایی که TE کنتراست تصویر را تعیین می کند برای مثال چگونه می توان در یک تصویر که به منظور گرفتن تصویر T1W گرفته می شود اکوهایی گرفت که در انتهای TR قرار گرفته و دارای TE بلند هستند؟ آیا این اکوها وزن تصویر را به سمت T2W نمی کشانند؟

جواب این است که در اسپین اکوی سریع پارامتری به نام TE effective یا زمان اکوی موثر داریم که نشان می دهد کدام اکو درون یک TR نقش اصلی را در کنتراست تصویر داشته باشد و در مرکز فضای K ذخیره شود. برای مثال اگر تصویر T1W نیاز داریم اکوی با زمان TE کوتاه و در اوایل TR به عنوان TE eff انتخاب شود و در مرکز فضای k ذخیره شود و نقش اصلی را در کنتراست تصویر داشته باشد و برای ایجاد یک تصویر T2W برعکس.

در شکل بالا نیز انتخاب اکوی موثر و ذخیره ی آن در مرکز فضای K را مشاهده می کنید.

 

 

در تصویر بالا مشاهده می کنید انتخاب TE موثر متفاوت وزن تصویری را تغییر می دهد. TE موثر بلند تر وزن تصویری نزدیک به T2W ایجاد کرده و TE موثر کوتاه وزن تصویری را به سمت T1W سوق می دهد. در حالی که ETL  در هر دو تصویر ۹ است.

 

 

همچنین نکته ای که باید توجه داشت این است که اگرچه در این سکانس با این ترفند مشکل وزن تصویری میانگین حل می شود ولی باید توجه داشت خلوص وزن T1W یا T2W در اسپین اکو بالاتر از FSE است، چون به هر حال هرچند به مقدار کمتر، ولی سایر اکوها نیز در کنتراست نقش ایفا می کنند. همچنین دو بافتی که اختلاف زمان T2 کمی باهم دارند به همین دلیل در FSE ممکن است بر خلاف اسپین اکو کانونشنال کنتراست خوبی ایجاد نکنند.

استفاده از ETL بالا همچنین باعث Blurring  یا ناواضحی در تصویر می شود. چون بافت های با زمان T2 مختلف در زمان های مختلفی نمونه برداری می شوند. بافت های با T2 کوتاه زودتر نمونه برداری شده و در مرکز فضای K قرار می گیرند، در حالی که بافت های با TE بلند در انتها نمونه برداری شده و در حاشیه ی فضای K ذخیره می شوند و قدرت تفکیک فضایی بالاتری خواهد داشت.

همچنین به دلیل پدیده ی J-Coupling  چربی در تصاویر T2W به طور مشخصی روشن تر از اسپین اکوی کانونشنال دیده می شود.

 

 

تهیه کننده: جناب آقای جمله

منبع: cardiovascular MRI

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *