Kortfattad beskrivningav kontrast och viktningar för några olika MR‐sekvenser och hur de används vid 

skiftande undersökningar.

Drena Vracar, ölPG Björklund, civ ing

Innehåll

Viktningar, Allmän signal T1/T2, Leverlesioner Sida 3

Cerebral ischemi Sida 4

Cerebral blödning Sida 5

Begrepp och förkortningar Sida 6

Inledning MR Sida 7

T1‐viktning Sida 9

T2‐viktning Sida 10

Pd‐viktning Sida 11

Kontrastmedel Sida 12

Spinn‐eko Sida 13

Gradient‐eko Sida 14

Inversion Recovery Sida 15

STIR, FLAIR Sida 16

FatSat, Dixon, STIR Sida 17

3D VIBE/SPACE/MPRAGE Sida 18

TrueFISP, CISS, DESS Sida 19

MRCP Sida 20

I/O Fas Sida 21

Diffusion Sida 22

SWI Sida 23

Angio Sida 24

Flöde Sida 25

Kontrastförhållanden

‐ Orbita Melanom, Sella Sida 26

‐ Rygg Metastas, Trauma Sida 27

‐ Hemangiom Sida 28

‐ Cerebral Blödning Sida 29

‐ Cerebral Infarkt Sida 30

‐ Prostata Sida 31

Protokoll

‐ Hjärna Sida 32

‐ Rygg Sida 33

‐ Buk Sida 34

‐MSK Sida 35

pgb@bjopg.se www.bjopg.se

HemosiderinJärnKalkKortikalt benLuftSnabbt blodflöde (SE)

AbscessCSFCysta*/VätskaEncephalomalaciNekrosÖdem

Extracellulärt methemoglobinFett (TSE)Långsamt blodflöde

Fett (SE)Intracellulärt methemoglobinMelanin

LJUST MÖRKT

LJUST

MÖRKT

T2T1

Allmänt signal på T1 och T2 exkl kontrastmedel

Viktningar:Spinn‐Eko/Turbo Spinn‐Eko

Kort TE~10ms

Lång TE~100ms

Kort TR~500ms

Lång TR>2000ms

PdT1

T2

Signalförändring i relation till omgivande vävnad

Benign

Malign

'T2 Shine through'

b0Högt b‐värde

ADCLeverlesioner

lägre celltäthet

högre celltäthet

* Cysta med lågt proteininnehållFritt efter Hemant Parmar, MD, Jonathan D. Trobe, MDJournal of Neuro‐Ophthalmology 2010;30:91–93

Sida 3

Diffusion

Cytotoxiskt ödem Interstitiellt ödem

30min

2‐4timmar

~10dagar

Ödem

Signal

Cerebral ischemi

Sida 4

Fritt efter: www.asnr.org/neurographic

30min 2‐4dagar ~10dagar

DWI

ADC

> 2veckor

jfr

90 HU(färskt blod)

40 HU(GM)

30 HU(WM)

0 HU(CSF)

iso

3 15 dagar

CT

Fritt efter radiopaedia.org

Cerebral blödning

Tid Stadium T1 T2

<6h Oxyhemoglobin

6-72h Deoxyhemoglobin

3-7d Intracellulärtmethemoglobin

1-4v Extracellulärtmethemoglobin

>4v

Extracellulärtmethemoglobin

medhemosiderin rand

Mån-År Hemosidering

Sida 5

1

2

3

4

5

6

T1

T2

T2

T1

Oxy‐HbDeOxy‐Hb(1‐2 dagar)

Intracell MetHb(2‐7 dagar)

Extracell MetHb(7‐28 dagar)

Hemosiderin

MR

T1

T2

T1

T2

T1

T2

T1

T2

2 1

3 4

5

6

T1

T2

Sekvens Siemens GE PhilipsSpin Echo  SE  SE  SE Gradient Echo  GRE  GRE  FFESpoiled Gradient Echo  FLASH  SPGR T1‐FFE Coherent Gradient Echo  FISP  GRASS  FFESteady‐State Free Precession  PSIF  SSFP  T2‐FFETrue FISP  TrueFISP  FIESTA  Balanced FFETrue FISP/Dual Excitation  CISS  FIESTA‐C  –Double Echo Steady State  DESS – –Multi‐Echo Data Image Combination  MEDIC  MERGE  M‐FFEUltrafast Gradient Echo  TurboFLASH  Fast GRE/Fast SPGR  TFE Ultrafast Gradient Echo 3D  MPRAGE  3D FGRE/Fast SPGR  3D TFE Volume Interpolated GRE  VIBE  LAVA‐XV  THRIVEBody Diffusion  REVEAL  DWIBSSusceptibility‐Weighted Imaging  SWI (SWAN)  (Venous BOLD)Turbo/Fast Spin Echo TSE   FSE  TSE Single‐Shot TSE/FSE  HASTE  Single‐Shot FSE Single‐Shot TSE FSE/TSE with 90° Flip‐Back Pulse  RESTORE  Fast Recovery FSE  DRIVE 3D TSE with Variable Flip Angle  SPACE  CUBE  VISTADiffusion‐Weighted Imaging  DWI DWI  DWI Motion Correction with Radial Blades  BLADE PROPELLER  MultiVane Acceleration:Image‐based Algorithm  mSENSE  ASSET PAT:  SENSEk‐space‐based Algorithm  GRAPPA ARC  –

TR :  Repetitionstid, tiden mellan upprepade excitationer av ett snitt.TE :  Ekotid, tiden mellan excitationen av ett snitt och mätning av signalen.TI :  Inversionstid, tiden mellan kontrastskapande inversionspuls och efterföljande mätningFA :  Flippvinkel, styrkan på RF‐pulsen, 0‐90° vid excitation, 120‐180° vid refokusering av 

ekon i turbo/fast spinn‐eko eller 180° vid inversion av magnetiseringen.Pd : Protontäthet, mängden mobila protoner som ger signal.T1 : tiden för magnetiseringens återgång till 63% av jämviktsläget läng z‐axeln

pga stark växelverkan med omgivningen.Fett 200ms, GM/WM 920/780ms, CSF ~3500ms

T2 :  tiden för minskning till 37% av magnetiseringen i xy‐planetgenom förlust av faskoherens pga svag växelverkan.Fett 100ms, GM/WM 100/90ms, CSF ~1000ms

Begrepp och förkortningar

Sida 6

Väte finns i de flesta vävnader, men de som genererar signal som kan detekteras medvanlig bildgivande MR är i huvudsak i extracellulärt vatten och i kolvätekedjor i fett.Den för ett volymselement samlade magnetiska resultanten, magnetiseringen, pekar ivilotillståndet i huvudsak i magnetfältets riktning. Ju större magnetiseringen är destohögre signal kan erhållas.

Signalen beror naturligtvis på tätheten av väteatomer (densiteten). Ingen signal från luft,mycket låg signal från lungvävnad och kompakt ben. Ofta hög signal från fett och/eller CSF.Signalen beror förutom tätheten även på andra inneboende vävnadsegenskaper såsom T1och T2 samt mätprocedurparametrar.

Den bildmässiga informationen kallas i MR‐sammanhang för signal (motsvarandeattenuering, ekogenicitet etc). Signalens ursprung är oscillerande magnetisk induktionfrån väteatomkärnor, protoner. Protonerna har en egenskap som kallas spinn somuppfattas som om den roterar runt en axel. Spinnet ger upphov till ett sk magnetisktmoment som är en magnetisk egenskap. Protonen utgör alltså en liten magnet somroterar. Rotationsaxelns riktning cirkulerar runt magnetfältets riktning i en rörelse somkallas precession.

I 1,5T (Tesla) magneter är precessionsfrekvensen ca 63 MHz. Frekvensen är mycketnoggrant kopplad till magnetfältets styrka och kallas också resonansfrekvens. Ommagnetfältet ändras om än aldrig så lite följer resonansfrekvensen slaviskt med.

För att få mätbar signal tippas magnetiseringen,med hjälp av en RF‐puls, till att precessera tvärsmagnetfältet, kallas excitation. I de flestasekvenser upprepas excitation och mätningenmånga gånger, typiskt lika många gånger som detfinns rader i den färdiga bilden. Den induktivasignalen detekteras av spolar som omgerpatienten. Ofta används ytspolar som placerasdirekt på patienten för att få bättre bildkvalitetgenom främst förbättrad signal/brus‐förhållande,SNR.

Inledning

Sida 7

tid ms

Mxy

CSF

Parenkym

TE

T2‐relaxation

50 100

tid s

Mz

CSF

Parenkym

TR

T1‐relaxation

1 2 3

Efter excitation och mätning byggs magnetiseringen åter upp i magnetfältets riktning igen.Det sker genom stark växelverkan med omgivningen och kallas T1‐relaxation. Det är T1‐relaxation som är orsaken till att magnetiseringen byggs upp när vävnaden placeras i ettmagnetfält. Olika vävnader har olika snabb T1‐relaxation. Stora molekyler och ordnadestrukturer har kort T1. Små molekyler och oordnade strukturer har lång T1. T1 avser entidskonstant då vävnadens magnetisering återuppbyggts till 63% från ca 0,2s för fett ochmer än 3s för CSF vid 1,5T. T1‐tiden ökar med ökande fältstyrka.Bilder där skillnader i vävnaders olika T1‐relaxation får utgöra grunden för kontrast kallasT1‐viktade. Ju kortare T1‐värde desto högre signal. Repetitionstiden TR skall då vara kort.

De vanligaste iv‐kontrastmedlen är T1‐sänkande, dvs deförkortar T1‐tiden och åstadkommer en höjning avsignalen på T1‐viktad bild.Vid höga koncentrationer kan kontrastmedlen vara T2‐sänkande vilket ger en sänkning av signalen på T2‐viktadbild.

Vävnaders olika förmåga att under tid avge signal kallas T2‐relaxation och beskrivs medT2‐tid. Ju längre tid vävnaden kan avge signal desto längre är T2. T2‐relaxationen skergenom svag växelverkan vilken åstdkommer en slumpmässig fasändring. Små molekyler tex vatten har lång T2, stora molekyler kort T2. Ordnade strukturer tex ligament har mycketkort T2. T2 avser en tidskonstant då signalen från vävnaden sjunkit till 37%. T2 är i stortsett oberoende av fältstyrka.Bilder där skillnader i vävnaders olika T2‐relaxation får utgöra grunden för kontrast kallasT2‐viktade. Ju längre T2‐värde desto högre signal. Repetitionstiden TR skall vara lång.

T1‐viktad bild. Grafen visar magnetiseringens återuppbyggnad efter excitation med 90°‐puls. TR anger tiden mellan excitationspulserna. Bilden visar kontrasten vid markerad TR och kort TE.

T2‐viktad bild. Grafen visar magnetiseringen i xy‐planet excitation med 90°‐puls. TE anger tiden mellan excitation och mätning. Bilden visar kontrasten vid markerad TE och lång TR.

T1‐viktad bild m.kontrastupptag.

Sida 8

T1‐viktning

Beroende på repetitionstid, TR, kan olika mycket av magnetiseringen hinna relaxeramellan excitationerna sk T1‐relaxation. Små molekyler/oordnade strukturer har i regellång T1, stora molekyler/ordnade strukturer har i regel kort T1. Vävnad med kort T1 (fett)hinner relaxera fullständigt även vid kort TR. Vävnad med lång T1 (CSF) kräver lång TR föratt relaxera fullständigt och hinner endast delvis relaxera vid kort TR. T1‐värdet är ett måttpå hur mycket magentisering det finns att hämta signal ur vid given repetitionstid.Det är den i magnetfältets riktning uppbyggda magnetiseringen som ger signal videfterföljande excitation. Genom val av repetitionstid TR kan kontrast skapas somåterspeglar vävnadens T1. Vävnad med kort T1 ger då högre signal än vävnad med lång T1.Oftast används TR på ca 500‐700ms för T1‐viktning. Ekotiden, TE, dvs tiden mellanexcitation och mätning måste vara kort för att få hög signal och inte blanda in T2‐relaxation.

T1‐viktade turboSpinEko‐bilder TR = 600ms, TE = 9/14ms

Fett har kort T1 ~220ms som ger hög signal på T1‐viktad bild.Muskel har T1~850ms som ger medelhög signal.Medulla har T1~700ms som ger medelhög signal.Disk har T1 ~880ms som ger låg signal.Kompakt Ben ger ingen signal men Benmärg har kort T1 ~400‐600ms vilket ger förhållandevis hög signal.Brosk har T1 ~700ms som ger medelhög signal.Menisk och ligament ger ingen eller låg signal pga att det är ordnade fiberstrukturer.Likvor har T1 ~3500ms som ger låg signal på T1‐viktad bild.Vit hjärnsubstans ha T1 ~780ms som ger medelhög signal.Grå hjärnsubstans ha T1 ~920ms som ger något lägre signal.Ödem har förlängd T1 i förhållande till parenkym och ger svag sänkning av signal.Blod har T1 ~1250ms som ger låg* signal. *Snabbt resp långsamt flöde ger olika signal.

Sida 9

T2‐viktning

Efter excitation erhålls en radiofrekvent signal orsakad av magnetisk induktion av densamlade magnetiseringen. T2‐relaxation anger vävnadens förmåga att avge signal övertid. Signalens tidsförlopp är beroende på hur väl de olika protonernas spinn håller ihopunder precessionen. Genom påverkan från omgivningen påverkas fasläget för de enskildaspinnen. Ju större spridning av fasläget är inom volymelementet desto lägre blir densamlade magnetiseringen och därmed signalen. Den med tiden irreversibla ökandespridningen i fas kallas T2‐relaxation. Tiden för hur snabbt fasläget sprids beskrivs medtidskonstant T2.Vävnad med lång T2 behåller fasläget samlat och avger signal lång tid efter excitation.I vävnad med kort T2 sprids fasen snabbt och signalen går förlorad på kort tid.Små molekyler (vatten) har i regel lång T2. Stora molekyler (fett) har i regel kort T2.Oordnad vävnad (vätska) har lång T2. Ordnad vävnad (fibrer) har kort T2.T2‐viktning erhålles med lång ekotid, TE.Repetitionstiden, TR, dvs tiden mellan excitationerna måste vara lång för att inte blandain T1‐relaxation.Urfasning pga lokala variationer i magnetfältet kallas T2*. Denna dominerande i mångagradienteko‐sekvenser. T2* är beroende på vävnadens susceptibilitet.

T2‐viktade turboSpinEko‐bilder med TR = 3700/5470ms, TE = 90ms

Fett har T2 ~100ms som ger hög signal på T2‐viktad turboSpinEko‐bild.Muskel har T2~50ms som ger låg signal.Likvor / Ledvätska har T2 >1000ms som ger hög signal.Medulla har T2~90ms som ger medelhög signal.Kompakt Ben ger ingen signal men Benmärg har T2 ~80ms vilket ger förhållandevis hög signal.Disk nukleus har T2 ~90ms som ger högre signal än kotor. Degenererad disk T2 ~50 låg signal.Brosk har kort T2 ~50ms ger låg signal.Ödem har i förhållande till parenkym förlängd T2 >100ms ger hög signalVit substans har T2~90ms som ger medelhög signal.Grå substans har T2~100ms som ger något högre signal.Menisk och ligament ger ingen signal pga att det är ordnade fibrösa strukturer.

Sida 10

Pd‐viktning

Protondensitet, Pd utgör en bild med begränsad inverkan av T1 och T2.Repetitionstiden, TR, måste vara lång för att inte blanda in T1‐relaxation. Egentligenminst 5 ggr längre än den längsta T1‐tiden.Ekotiden, TE, måste vara kort för att inte blanda in T2‐relaxation. Det finns ingen nedregräns där TE är acceptabel då urfasningen i ordnade strukturer sker mycket fort.Praktiskt användbar Pd‐viktning har TR>3500ms och TE så kort som möjligt ~10ms.Pd‐viktningen kan i flera sammanhang anses vara en T1‐viktad bild för längre T1‐tider.Lång TR och kort TE gör att Pd‐bilden får bra SNR vilket är gynnsamt för att se skador i texligament och menisk.Vid undersökning av hjärnan ger Pd‐viktade bilder begränsad diagnostisk information dåvarken ödem eller de flesta tumörer har nämnvärt avvikande protontäthet.

Vävnadernas olika T1‐ och T2‐värden är den huvudsakliga källan till kontrast.Ungefärliga relaxationstider för olika vävnadstyper vid fältstyrkan 1.5 T.

Vävnad T1 T2Fett 220 100Grå hjärnsubst. 920 100Vit hjärnsubst. 780 90CSF 3200 1000Lever 490 40Njure 650 60Mjälte 780 60Blod deoxy/oxy 1250 50/200Benmärg 600 80Disk 880 80Skelettmuskel 860 50Brosk 150 50

Relaxationstider

Sida 11

iv Kontrastmedel

Gadoliniumbaserade kontrastmedel förkortar T1 vid låg koncentration, förkortar T2vid hög koncentration. Genom förkortning av T1 i blod från ca 1250ms till ca 250msökar signalen på en T1‐viktad bild.Kontrastmedel syns ej utan verkar endast indirektgenom att ändra T1‐ och T2‐relaxationen för vattnet i den omgivande vävnaden.De flesta kontrastmedel är extracellulära. De indikerar kärlförsörjning, diffunderar ut iinterstitiet och tillbaka, passerar ej intakt blod/hjärn barriär, utsöndras via njurar.Några leverspecifika kontrastmedel tas upp av hepatocyter och utsöndras även viagallvägar.Höga koncentrationer med förkortad T2 som ger sänkt signal på T2‐viktad bild kan sesi infartsven och i njurar, uretärer och urinblåsa.

Meningit Abscess Tumör

Vid höga koncentrationer kan gadolinium‐baserade kontrastmedel vara T2*‐sänkandevilket ger en sänkning av signalen på T2*‐viktad bild.Perfusionsundersökning med bolusinjektionsänker signalen på T2*‐viktad bild i områdenmed god blodförsörjning.Områden med dålig blodförsörjning är mindrepåverkade eller har fördröjd påverkan avkontrastmedlet. De får därför förhöjd signaljämfört med vävnad med god blodförsörjning.

Sida 12

Spinn‐eko

Spin‐eko sekvensen  utgör MR‐diagnostikens 'Golden Standard'.Omedelbart efter excitation är spinnen i fas men de förlorar faskoherensen av flera orsaker. En av dem är T2‐relaxation orsakad av svag växelverkan med omgivningen. En annan orsak som är mycket snabbare än T2‐relaxation är urfasning pga susceptibilitetsvariationer i vävnaden. Susceptibilitet är ett mått på hur mycket ett ämne förstärker eller försvagar magnetfältet. Susceptibilitetsvariationer orsakar lokala variationer i magnetfältet som lokalt ändrar resonansfrekvensen. Variation i resonansfrekvens i ett volymselement medför en med tiden ökande spridning av spinnens fasläge och därigenom gradvis snabbt minskande signal. Orsaker  förutom T2‐relaxation som leder till gradvis minskande signal efter excitation brukar sammanfattas i begreppet T2*‐relaxation.Det vanliga sättet att undvika effekten av T2*‐relaxation är att använda sk   Spinn‐eko sekvenser som genom en extra 180° RF‐puls som med refokusering kompenserar för statiska variationer i magnetfältet.  Den extra RF‐pulsen tar tid och belastar  patienten med extra uppvärmning. Spinn‐eko sekvensen förekommer i två olika varianter, vanligt spinneko (SE) och turbo‐spinneko (TSE). Vanligtvis  märks ingen skillnad men fettsignal i T2‐viktade bilder blir olika för SE och TSE. Fett har normalt kort T2 pga av intern växelverkan mellan spinn. Upprepade 180°‐pulser i TSE‐sekvenser bryter växelverkan och förlänger därmed T2 vilket ger hög signal i fett.Turbo‐spinneko används som bildinsamlingsmodul efter den kontrastskapande inversionspulsen i STIR och FLAIR

Sida 13

Gradient‐eko

Sekvenser som inte använder 180° refokuseringspulser samlas under begreppet Gradient‐eko sekvenser (GRE). De är generellt mer känsliga för susceptibilitetsskillnader och kemiskt skift i form av i fas/ur fas effekter. Fördelen är snabbheten och i vissa fall den unika kontrast som de kan skapa.FLASH/SPGR/T1‐FFE, trueFISP/FIESTA/Balanced FFE, CISS/FIESTA‐C, DESS, VIBE/LAVA/THRIVE, SPACE/CUBE/VISTA, MPRAGE/3D FGR/3D TFE, SWIoch EPI är exempel på sådana sekvenser.

‐ FLASH, VIBE, MPRAGE är exempel på sekvenser som efter mätning förstör den transversella magnetiseringen. Jämvikt endast i longitudinell riktning.‐ trueFISP, CISS, DESS är olika varianter av SSFP‐sekvenser som upprätthåller jämvikt för  magnetiseringen i både transversell och longitudinell riktning.‐ EPI, Echo Planar Imaging, är en typ av insamlingsmönster där signalen för hela bilden samlas i efter oftast en enda excitation. ‐ SWI utnyttjar både bild‐ och fasinformation till en sammalagd bild där fasinformationen utnyttjas för att markera blodkärl och blodansamlingar.

CISS / FIESTA‐C SWI TOF

GRE Ur fas GRE I fas

Sida 14

Inversion Recovery

Alla Inversion Recovery, IR, sekvenser börjar med att magnetiseringen inverteras,till att peka mot magnetfältet. Det åstadkommes med en sk inversionspuls, en 180°RF‐puls. Det får till följd att T1‐kontrasten förstärks. Tiden mellan inversionspulsenoch den efterföljande bildtagningen kallas inversionstid, TI. Dessutom ger IR‐sekvensen möjlighet undertrycka signal från vävnad med särskild T1‐relaxation. Efterinverteringen relaxerar magnetiseringen tillbaka i magnetfältets riktning. För vävnadmed visst T1‐värde finns det vid en viss tidpunkt under relaxationen lika mycketmagnetisering med magnetfältet som mot. Magnetiseringen har då relaxerat till 0‐linjen. Om bildtagning sker vid den tidpunkten kommer den aktuella vävnaden inteatt ge någon signal.

Tv sk real‐bild med TR=7000, TE=10 och TI=350 där bakgrunden =0 i signalvärde ärmedelgrå. Ljusare delar har relaxerat förbi 0‐linjen och ger positiv signal. Mörkaredelar har ännu ej hunnit relaxera förbi 0‐linjen och ger därför negativ signal. Bildenframhäver kontrastskillnader mellan grå och vit hjärnsubstans.Th en sk magnitudbild med TR=4000, TE=40 och TI=160 där bakgrunden med 0‐signal har satts till svart. Negativa värden har bytt tecken och återges som positiva.Vävnad med magnetisering som relaxerat till 0‐linjen blir svart. Bilden framhävervätska och undertrycker fett.

Realbild Magnitudbild

T1 Relaxation

tidCSF

Ödem

WMGM

FettMz

‐Mz

0

Sida 15

180°

z

x

y

Mz

STIR, Short TI Inversion Recovery, har kort inversionstid, TI~150ms vid 1,5T, somanpassats till att undertrycka signal från fettvävnad. Pga lång TR erhålls hög signalfrån vätska. Relativt lång TE framhäver signal från vätska och undertrycker signalfrån omgivande vävnad

FLAIR

TR=4000, TE=41, TI=160

STIR

FLAIR, Fluid Attenuated Inversion Recovery, har lång inversionstid, TI~2200ms vid1,5T, som anpassats till att undertrycka signal från "fritt" vatten, CSF. Vatten i ödemär inlagrat i en strukturerad omgivning vilket sänker T1‐relaxationstiden.Magnetiseringen i ödem har då hunnit relaxera förbi 0‐linjen. Pga lång TR erhållshög signal från ödem. Lång TE sänker signal från omgivande vävnad. Ger bramöjlighet att sklija ödem från "fritt" vatten i fissurer och ventriklar.

TR=9000, TE=99, TI=2500

TR=5000, TE=30, TI=160  

Sida 16

FatSat

Frekvensselektiv fettsläckning åstadkommes genom möjligheten att enbart exciteraprotoner i fett. Med en extra RF‐puls med frekvens 220 Hz lägre änresonansfrekvensen för protoner i vatten exciteras enbart protoner i fett.Omedelbart efter den fettselektiva excitationen fasas fett‐signalen ur med kraftigagradienter. Innan magnetiseringen i fett hunnit relaxera sker bildtagning som nuendast omfattar protoner i vatten. Tekniken är beroende av ytterst homogentmagnetfält.Kan användas tillsammans med T1‐sänkande kontrastmedel.

Relaxationstidsmässig fettsläckning som utnyttjar denspecifika T1‐relaxationstiden i fett, ca 220ms. Eninversionspuls föregår bildtagningen. När relaxationenför fett passerar 0‐linjen (150ms) sker bildinsamling.Ska EJ användas tillsammans med T1‐sänkandekontrastmedel.Det finns risk att lesioner med upptag avkontrastmedel får T1‐värde i närheten av 220ms.Dessa kommer då liksom fett att få låg signal.

STIR

DIXON

Med gradientekosekvens med två olika ekotider kan man få bilder där signalen förvatten och fett är i fas resp 180° ur fas. Ur rådata för dessa kan 'rena' vatten‐ ochfettbilder skapas.

Vatten och fett i fas Vatten och fett ur fas Vattenbild Fettbild

T1‐viktad  T1‐viktad med FatSat 

STIR med TI=150ms 

Sida 17

3D

SPACE / CUBE / VISTA

VIBE / LAVA / THRIVE

3D‐sekvenser exciterar en hel volym och skapar de enskilda snitten med en extrafaskodning i snittvalsriktning. På så sätt kan man få snitttjocklekar under 1mmmed i det närmaste perfekt snittprofil.

VIBE, Volume Interpolated Breathold Examination, är en T1‐viktad 3D gradienteko‐sekvens som ursprungligen utvecklades för bukundersökningar med andhållning.Insamlingstiden är kort, från ca 15 s vilket gör att den kan användas för dynamiskaundersökningar för att följa uppladdningsmönster vid kontrastundersökningar.Används även vid kontrastförstärkt angio.

MPRAGE / 3D FGRE / 3D TFE

SPACE är en T2‐viktad 3D turbospinneko‐sekvens. Isotrop upplösnng möjliggörrekonstruktion av vinklade snitt. Lång TRoch lång effektiv TE medför T2‐viktning.

MPRAGE, Magnetization Prepared RapidGradient Echo, är en 3D gradienteko‐sekvens med IR‐preparering för att öka T1‐kontrasten. Isotrop upplösnng möjliggörrekonstruktion av vinklade snitt.Används mest på barn för att få ökadkontrastskillnad mellan grå och vithjärnsubstans.

Sida 18

TrueFISP / FIESTA / Balanced FFE

Efter excitation med RF‐puls relaxerar magnetiseringen tillbaka i fältets riktning.Om inte T1 är mycket kortare än TR hinner inte all magnetisering relaxera . Efterett antal excitationer kommer magnetiseringen i ett jämviktstillstånd ilongitudinell riktning. Magnetiseringen hinner relaxera till en viss nivå mellanexcitationerna. I trueFISP‐sekvensen skapas jämvikt även för den transversellamagnetiseringen genom refokusering med RF‐pulser och gradienter. Om TR ärmycket kortare än T2 kommer magnetiseringen att pendla mellan transverselltoch longitudinellt i ett jämviktsläge.Kontrasten i trueFISP blir T2/T1‐viktad. Det innebär att fett och vätska blir ljusa dådessa har T1‐ och T2‐värden som är i samma storleksordning. Övrig vävnad blirmedelgrå eller mörk då T2 är mycket lägre än T1.trueFISP, Fast Imaging Steady‐state Precession, ger anatomiskt intressantinformation men ger dålig information om patologi.

trueFISP 2D

CISS / FIESTA‐C

DESS

Constructive Interference Steady State,CISS, är en sekvens liknande trueFISP menmed dubbel insamling. Bilden utgör enMIP av de två insamlingarna. Signalen ärkraftigt T2‐viktad med hög kontrast mellanCSF och parenkym. Används i huvudsak föratt avbilda kranialnerverna.

Double Echo Steady State, DESS, är ensekvens liknande trueFISP där både engradienteko‐signal och en spinneko‐signalskapas. Signalerna läggs ihop till en bild därgradienteko‐signalen framhäver vävnadmed kort TE och spinneko‐signalenframhäver vävnad med lång TE (ledvätska).Största användningsområdet är avbildningaav ledbrosk.

Sida 19

HASTE / Single‐Shot FSE

MRCP

Space 3D T2‐viktad andningsstyrd sekvens med isotrop upplösning 1x1x1mm

Data från Space‐sekvensen kan rekonstrueras med MIP i olika projektioner 

MRCP, Magnetic Resonance CholangioPancreatography.Galla har lång T2 > 1s vilket gör att gallvägar kan visualiseras med starkt T2‐viktade sekvenser med lång ekotid TE. Turbo‐spinneko baserade sekvenser lämparsig utmärkt för MRCP då dessa kan ge generera många ekon.

SPACE / CUBE / VISTA

HASTE, Half Fourier Acquisition Single Shot Turbo Spin Echo, är en sekvens som efter en excitation samlar in data för hela bilden i ett långt eko‐tåg. Snittjocklek ~70mm. Fatsat för att ytterligare undertrycka signal från omgivande vävnad. Tas ofta i tre projektioner för att täcka gallvägar i lever, pankreas och ductus.Används i huvudsak om Space inte ger bra bild.

Sida 20

In phase /Out of phase

Protoner i fett har vid 1,5T ca 220 Hz lägre resonansfrekvens än protoner i vatten. Detinnebär att protoner i fett precesserar 1 varv mindre varje 4,5ms och ett halvt varvmindre 2,25ms innan dess. Om ett volymselement innehåller både fett och vattenkommer magnetiseringen i fett att peka i motsatt riktning mot magnetiseringen i vattenvid 2,25ms. Signalen erhållen med en gradienteko‐sekvens utgör vid 2.25 ms skillnadenmellan fett‐ och vattensignal,"Out of Phase". Vid 4,5 ms erhålls summan av signalerna,"In Phase". Volymselement med enbart fett eller enbart vatten påverkas inte. Spinneko‐sekvenser är inte känsliga för I/O‐phase.Jämför med DIXON.

Gradientekosekvenser är känsliga för susceptibilitetsskillnader i vävnaden som orsakarmagnetfältsvariationer. Susceptibilitetsskillnader medför snabb urfasning av signalen skT2*‐relaxation. Järninlagring ger lägre signal på andra ekot som har 2,25ms längreekotid.

Lever med fettinlagring

Out of Phase TE=2,25ms In Phase TE= 4,5ms

Lever med järninlagring

Out of Phase TE=2,25ms In Phase TE= 4,5ms

Sida 21

Diffusion

När protoner rör sig utmed en gradient får magnetiseringen ändrat fasläge pga attresonansfrekvensen ändras i det varierande magnetfältet. Fasläget för stillaståendeprotoner kan återskapas med en gradient med omvänt tecken. Urfasningen ochdärmed signalminskningen blir ett mått protonernas rörlighet. Vid diffusionsmätninganger b‐värdet graden av diffusionskodning, vilket i huvudsak är styrkan pådiffusionsgradienten. Med två bilder med olika b‐värde kan diffusionen mätas.En ADC‐bild, Apparent Diffusion Coefficient, beräknas av de två mätningarna .

• Vätska och ödem ger låg signal på bild med högt b‐värde och hög signal på ADC.• Cellulär svullnad ger ökad mängd intracellulärt vatten vilket har begränsad diffusion

som ger hög signal på bild med högt b‐värde och låg signal på ADC.• Ökad celltäthet orsakar minskad mängd extracellulärt vatten vilket ger hög signal

på bild med högt b‐värde och låg signal på ADC.

ADC‐bilden används som kontroll att det inte är lång T2 som ger hög signal sk 'T2 shinethrou'. Den ger också ett kvantitativt värde på diffusionen.

b50 b800 ADC

Flair ADCb1000

Sida 22

SWI

SWI, Susceptibilty Weighted Imaging, utnyttjar gradienteko‐sekvensenskänslighet för variationer i magnetfältet. Venöst blod innehåller deoxy‐hemoglobin som är paramagnetiskt, dvs förstärker magnetfältet något. Det gerupphov till susceptibilitetsskillnader mellan vener och omgivande vävnad vilketdetekteras som fasskillnader i signalen. SWI‐sekvensen använderfasinformationen (SWI fas) för att skapa en karta över blodkärlen. Kartan läggs påden anatomiska gradient‐eko bilden (SWI magnitud).Arteriellt blod är rikt på syre i form av oxy‐hemoglobin. Oxy‐hemoglobin är svagtdiamagnetiskt liksom det mesta av omgivande vävnad. Det ger ingasusceptibilitetsskillnader och syns därför inte på SWI‐bilden.

SWI‐sekvensen presenterar två bildserier, SWI original och SWI mIP, där denandra är en mIP över 5‐8 snitt för att framhäva kärl och anomalier. mIP står för'minimum Intensity Projection'.

Observera att den anatomiska bakgrunden kommer av en gradienteko‐sekvensmed kort TR. Ämnen med kort T1 som inte är paramagnetiska kan ge hög signalpå SWI‐bilder. Likaså inflödesförstärkning i kärl.

SWI‐sekvensen är speciellt framtagen och optimerad för undersökningar av kärloch blödningar i hjärnan. Dess känslighet för susceptibiltetsvariationer gör attden även har börjat användas för att visualisera paramagnetiska järninlagringar itex MS‐plack och diamagnetiska kalkinlagringar i tex calcifierande tumörer.

SWI magnitud SWI fas SWI original SWI mIP

Sida 23

SWI av  'mikro'‐blödningar

Angio

PC

Kontrastförstärkt angio utgör en subtraktionsbild av bild med och utan iv kontrast för attundertrycka omgivande vävnad. Kontrasmedlet ges som bolus och bildtagning sker närbolus passerar. Kontrastmedlet sänker T1 i blod från ca 1250ms till ca 60ms. En snabbT1‐viktad 3D gradienteko‐sekvens, VIBE, ger undersökningstid på ca 20s per område.

TOF, Time Of Flight, utnyttjarinflödesförstärkning av signalen i blod somkommer in i volymen. Inkommande blod har inteutsatts för någon RF‐puls tidigare. Omgivandevävnad undertrycks genom kort TR. Metodenkräver ganska högt flöde och lämpar sig bäst förarteriell avbildning. Volymen bör ej vara för tjockdå det medför att blod i volymen mättas av RF‐pulser.

TOF

PC, Phase Contrast, utnyttjar fasändringendå protoner förflyttas utmed en gradient.Upp till +/‐180° fasskift beroende pågradientstyrka och flödeshastighet. Bildengenereras baserat på fasskiftet. VENC,Velocity Encoding, anger flödeshastighet.

Kontrastförstärkt, CE

Sida 24

Flöde

Flödesartefakt 'flow void' uppträder som signalbortfall vid turbulent flöde. Kan utnyttjas för att påvisa flöde.

T2‐viktad spinneko‐sekvens utan flödeskompensering. Pulserande flöde i akvedukten

Cine gradienteko‐sekvens.Jet‐flöde vid klaffläckage.

Pulserande flöde ger artefakter som utbreder sig i faskodningsriktning.

Flöde i blodkärl uppträder olika beroende på sekvens, flödesriktning och hastighet. Oftast är kärlen svarta på SE‐sekvenser då det krävs att blodet fått både 90° och 180°graders pulser för att ge signal. Ibland är 'timing' i förhållande till flödeshastighet sådan att hög signal erhålls från enstaka vener. Gradienteko‐sekvenser ger ofta hög signal i kärl.Venöst blod har T1~1250ms, T2~50ms vilket ger låg signal både på T1‐ och T2‐viktade bilder. Kontrastmedel gör att T1 sänks till ca 250ms vilket ger ökad signal.

Sida 25

Flödande blod uppträder olika på olika sekvenser. Notera skillnaden i sinus sagittalis.Tv SE T1, mitten TSE T2, th IR

Malignt Melanom

Flair T1 T1 fs T2

Flair : ‐ Hög signal (enkel‐cystisk, lipom, blödning, ödem)T1 :‐ Hög signal pga kort T1‐relaxation. (lipom, blödning >3d‐<1mån, melanin, kalk).T1 fs :‐ Hög signal (lipom, blödning, melanin).T2 :‐ Låg signal pga kort T2‐relaxation (lipom, blödning >6h‐<1v, melanin).

Sida 26

Hypofysadenom

T1 T1 mk dyn direkt

T1 mk dyn 1min

T1 mk dyn 2min

T2 

T2:‐Hypofys har normalt signal som grå substans.T1:‐ Hypofys har normalt signal som grå substans.T1 mk dyn:‐ Hypofys har normalt god genomblödning och får hög signal  med kontrastmedel.‐ Adenom har långsammare uppladdning än omgivande vävnad.

Kontrastförhållanden

Metastas

T2:‐ Signal i benmärg är normalt lägre än likvor.‐ Signal i metastas lågre jfr normal benmärg.T1:‐ Signal i benmärg (fett) är normalt högre än disk. ‐ Signal i metastas låg pga undanträngt fett och ev kompakt vävnadT1 mk:‐ Signal i metastas hög pga rik kärlväxt.

T1 T1 mkT2

Sida 27

T1

Trauma

Pd: ‐ Hög allmän signal men generellt låg kontrast i mjukdelar, avtecknar ligament utmärkt.STIR:‐ Känsligt för ödem (fraktur/kontusion) och blödningar ex prevertebrala, intraspinala.‐ Känsligare än T2 för benmärgs‐ och mjukdelsödem/vätska/blödning = hög signalT2:‐ Traumatiska diskbuktningar och ödem, kompletterar STIR.T1:‐ Signal i benmärg är normalt högre än likvor jfr T2.‐ benmärgs‐ och mjukdelsödem/vätskag = låg signal

Stir T2Pd

T1 vibe uk T1 vibe mk direkt  T1 vibe mk 30s T1 vibe mk 3min T1 vibe mk 10min

b800 ADC

T1 vibe mk dynamisk:‐ Uppladdning från perifert mot centralt.b800:‐ Hög signal.ADC:‐ Hög signal.(Hög signal på både b800 och ADC = 'T2 Shine Through')

Hemangiom i lever

Hemangiom i kotor

T1 T1T2 T2

atypiskt

T1:‐ hög signal.T2:‐ hög signal.

Sida 28

T1:‐ låg signal.T2:‐ hög signal.

Flair:‐ Hög signal, kort T1 (ej enkel‐cysta)‐ Förhöjd signal i omgivande vävnad ‐> ödemT1:‐ Hög signal, kort T1 (>3d ‐ <4v)T1 mk:‐ Ej ökad signal med KM ( ‐> ej centralt kärlförsörjd?)T2:‐ Hög signal centralt med perifer lågsignalerande rand ‐> troligen >4v.SWI:‐ Centralt hög signal pga kort T1 och GRE‐sekv, perifert mörk rand pga susceptibilitetseffektb1000:‐ADC:‐ Låg signal ‐> lägre diffusion (koagel?).‐ Hög signal i omgivande vävnad ‐> högre diffusion (interstitiellt ödem?)CT:‐ Lågattenuerande i förhållande till omgivande parenkym ‐> äldre än 14 dagar

Sida 29

Blödning

Flair T1 T1 mk

SWI b1000 ADC CT ‐2dag

T2

Infarkt aktuell ca 3d

Flair ADCb1000

Flair:‐ Hög signal = ödemb1000:‐ Hög signal tyder på begränsad diffusion.‐ Låg signal (här fläckvis) tyder på ökad diffusion, ev pga interstitiellt ödem.ADC:‐ Låg signal innebär begränsad diffusion, tyder på cytotoxiskt ödem‐ Ökad signal tyder på ökad diffusion, ev pga interstitiellt ödem

Abscess

T1 mkT2Flair

T2 / Flair: ‐ Hög signal (Flair högre än CSF)‐ Omgivande ödem hög signal‐ Kapsel ev som mörk randT1:‐ Centralt låg signal (högre än CSF)‐ Omgivande ödem låg signal‐ Ringformigt hög signal med CMDWI b1000:‐ Hög signal, begränsad diffusionADC:‐ Låg signal, begränsad diffusion‐ Omgivande ödem hög signal, ökad diffusion(Hög signal på både b1000 och ADC = 'T2 Shine Through')

b1000 ADC

Sida 30

Prostata

T2 T2 b800 ADC

T2:‐ avgränsning mot omgivande fettvävnad, kapsel struktur och omfång.‐ normalt heterogen signal centralt och hög homogen signal i perifera zonen (PZ).‐ låg signal PZ ger misstanke om prostatit/cancer.DWI b800:‐ hög signal indikerar begränsad diffusion pga ökad celltäthet.ADC:‐ ADC‐värde signifikant lägre än omgivningen ger misstanke om cancer.

ADCb800

vibe uk vibe mk direkt  vibe mk 15s vibe mk 30s vibe mk 90s

1

2

Sida 31

1 2

DCE:‐ Snabb signalökning följd av snabb signalminskning ger misstanke om malignitet.‐ Normal vävnad uppvisar långsamt ökande signal.

DCE7341030

Hjärna

Standardprotokoll:• T1 SAG• T2 TRA• FLAIR TRA• T2 COR• DIFF TRABlödning+ SWI, ev TOF

Tumör:• Standard

+ Kontrast• T1 TRA  mK• T1 COR  mK• T1 SAG  mK

MS• Standard• FLAIR SAGOm kontrast• T1 TRA

+ Kontrast• T1 TRA mK• T1 COR mK

Accust‐Hjärna• T2 TRA hela

‐Accust• T2 CI3D TRA• T1 SE TRA

+ Kontrast• T1 SE TRA mK• T1 SE COR mK

Sella‐ Hjärna 5mm

• T2 TRA ‐ Sella 3mm

• T1 SAG• T2 SAG• T1 COR

+ Kontrast• T1 COR  Dyn x 3 mK• T1 COR mK• T1 SAG mK

Sida 32

Rygg

Bröstrygg:Koträkning

• T2  SAG• T1  SAG

Vid märgförändring• STIR  SAG

Ländrygg:• T2  SAG• T1  SAG• T2  TRAOP • T1  TRA

+ kontrast• T2  TRA mk• T1  TRA mk

Halsrygg:• T2  SAG• T2  ME2D  TRA• T1  SAG• T2 FORAM  VINKL

vid märgförändring• STIR  SAG

SI‐leder• STIR COR• T1 COR• STIR  TRA

Helrygg tumör/MS/inf• T1  SAG  nedre• T2  SAG  nedre• STIR SAG nedre• T1  SAG  övre• T2  SAG  övre• STIR SAG övre

vid patologi:• T2 ME2D TRA H‐RYGG• T1  TRA  H‐RYGG• T2  TRA B/L‐RYGG• T1  TRA  B/L‐RYGG

+ Kontrast• T1  SAG mK övre• T1  SAG mK nedre• T1  TRA mK över ev patologi

Sida 33

BUK

Lever Standardprotkoll• trueFISP COR• T2 Haste SAG• T1 FL IN_OPP_PH TRA MBH• T2 TRA FS• T2 3D COR• DIFF TRA+ Kontrast• T1 VIBE TRA BH FS mK DYN X 5• T1 VIBE COR BH FS mK 5 min• T1 VIBE TRA BH FS mK 10 min

MRCP Standardprotkoll• T2 TRUEFISP COR BH• T2 HASTE SAG BH• T2 TRA NAV FS• T2 3D CORAlternativt:• T2 HASTE COR FS X 3 BH• T2 HASTE TRA BH

Tunntarm Standardprotkoll• T2 trueFISP CINE COR

+ Glucgon / Buscopan• T2 Haste FS COR• T2 Haste FS TRA• T1 VIBE COR FS BH

+ Kontrast• T1 VIBE COR FS BH mK• T1 VIBE TRA FS BH mK x3• T2 trueFISP COR• T2 trueFISP TRA x2

Rectum Standardprotkoll• T2 TSE SAG• T2 TSE TRA• T2 vinkelrätt mot tumör• T2 parallellt med tumör• T2 vinkelrätt mot sfinkter• T2 parallellt med sfinkter• T2 Space COR

Retroperitoneum Standardprotkoll• T2 TRUEFISP COR BH• T2 HASTE SAG BH• T2 TRA• T1 TRA  *• DIFF TRA* FL BH i övre, TSE i nedre

Sida 34

övre + nedre

MSK

Axel Standardprotokoll• Pd TRA FS • Pd COR FS • T2 COR FS • T1 COR• Pd SAG FS

Femur Standardprotokoll• T1 COR• STIR COR• T1 TRA• T2 TRA

Extra• T2 SAG

Bäcken Standardprotokoll• T1 COR• STIR COR• T1 TRA• STIR TRA

Knä Standardprotokoll• Pd/T2 COR FS• T1 SAG• Pd SAG FS• Pd TRA FS

Fotled• T1 SAG • STIR SAG • Pd TRA FS• Pd vinkl FS• Pd/T2 COR FS

Hand• Pd/T2 TRA• STIR COR• T1 COR

Sida 35