MR-DIAGNOSZTIKA Eredeti közlemény A gyomor-él rendszer MR-vizsgálatáan alkalmazható szekvenciák in vitro optimalizálása egyes kontrasztanyagokkal összefüggésen Baos Magor, Palkó András, Kardos Lilla, Csernay László CÉLKITÛZÉS A gyomor-él rendszer MR-vizsgálatáan alkalmazható gastrointestinalis kontrasztanyagok megjelenítésére kiválasztott gradiensechó- és spinechó-szekvenciák optimalizálása 1 tesla térerôsségen. ANYAG ÉS MÓDSZER A szerzôk négy különözô lehetséges gastrointestinalis kontrasztanyag [csipkeogyószörp, feketeriiszke-kivonat, vas(iii)-desferrioxamin, kakaó] optimális megjelenését vizsgálták különözô spinechó- és gradiensechó-szekvenciákkal, egyszerû modell segítségével. A választott szekvenciák paramétereit változtatva igyekeztek megtalálni az optimális megoldást, minden eseten figyelemmel kísérve a jel-zaj viszony, a kontraszt, a felontás, illetve a mûtermékek alakulását és a kontrasztanyagok jelintenzitását. EREDMÉNYEK A gradiensechó-szekvenciák jól alkalmazhatók a él MR-vizsgálatáan. A túl rövid echóidô kerülendô a fokozott mûtermékképzôdés miatt. Zsírelnyomással sok mûtermék kiküszöölhetô. A T2*-súlyozott gradiensechó-szekvencia optimális megjelenést nyújt a kakaó számára. A háromdimenziós gradiensechó-szekvencia is megfelelô kontrasztot iztosít. A szekvenciális gradiensechó-mérések használata, gyenge jel-zaj arányuk miatt, csak a legkevésé kooperatív etegeknél ajánlatos. A vas(iii)-desferrioxamin oldat, a csipkeogyószörp és feketeriiszke-kivonat pozitív kontrasztanyagként lenne alkalmazható T1-súlyozott szekvenciákon. A single-shot fast spinechó (SSFSE) szekvencia ideális a negatív kontrasztanyagként árázolódó csipkeogyószörp és feketeriiszke-kivonat számára. KÖVETKEZTETÉSEK Modellkísérleteik során a szerzôknek sikerült kiválasztaniuk és optimalizálniuk a kontrasztanyagoknak megfelelô és a él vizsgálatáan eredményes szekvenciákat. Mivel a szerzôk által használt anyagok orális alkalmazása egészségügyi szempontól semmilyen akadálya nem ütközik, a megfelelô adalékanyagok kiválasztása maradt az egyetlen feladat in vivo használatuk elôtt. In vitro optimization of sequences applicale for the MR examination of the gastrointestinal tract with respect to certain contrast materials PURPOSE Optimization of gradient-echo and spin-echo sequences in order to visualize oral contrast media for magnetic resonance imaging (MRI) of the small owel using a 1-T unit. MATERIAL AND METHODS Authors investigated the optimal appearance of four different potential oral contrast media (rosehip syrup, lackcurrant extract, iron(iii)-desferrioxamine, cocoa) with different spin-echo and gradientecho sequences using a simple plastic model. They were searching the optimal solution y changing the parameters of the chosen sequences keeping an eye in every case on the signal-to-noise ratio, the contrast, the resolution, the artifacts and the signal intensity of the contrast materials. RESULTS The gradient-echo sequences are suitale for imaging of the small owel. Too short echo time should e avoided ecause of the increased formation of artifacts. A lot of artifacts can e eliminated using fat saturation. T2*- weighted gradient-echo sequences provide good appearance for the cocoa drink, as well as the three-dimensional gradient-echo sequence. The use of sequential gradientecho acquisition methods is advisale only in non-cooperating patients, ecause of their low signal-to-noise ratio. The iron(iii)-desferrioxamine solution, the rosehip syrup and the lackcurrant extract are potential positive contrast agents on T1-weighted sequences. On the single-shot fast spin-echo (SSFSE) sequence the rosehip syrup and the lackcurrant extract appear as negative contrast materials. CONCLUSIONS Authors could select and optimize the sequences suitale for each contrast material and effective in small owel MRI. The sustances used in their experimental model are not harmful for humans when administered orally, so determination of additives is the only prolem remained efore their use in the clinical practice. gyomor-él traktus, MR-vizsgálat gastrointestinal tract, MR examination 236 Érkezett: 2004. április 2. Elfogadva: 2004. május 10.
BABOS MAGOR (levelezô szerzô/correspondent): Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar, Doktori Iskola; Szegedi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi Kar, Radiológiai Klinika/University of Szeged, Faculty of Medicine, Department of Radiology; H-6720 Szeged, Korányi fasor 8. E-mail: aosmagor@yahoo.com DR. PALKÓ ANDRÁS: Szegedi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi Kar, Radiológiai Klinika/University of Szeged, Faculty of Medicine, Department of Radiology, Szeged DR. KARDOS LILLA, DR. CSERNAY LÁSZLÓ: Nemzetközi Egészségügyi Központ, Szeged/International Medical Centre; Szeged A gyomor-él rendszer MR-vizsgálatáan a legfô nehézséget a mozgások jelenléte okozza: a légzés, a szívmozgás, az aorta pulzációja, a gyomor és él perisztaltikus mozgása 1, 2. A legzavaró talán a légzômozgás, amelynek kiküszöölésére vagy csökkentésére három lehetôség kínálkozik: légzésvisszatartás, légzéskompenzálás, légzéskapuzás, amelyek mind a eteg komoly együttmûködését igénylik. A leggyorsa szekvenciák a légzés-visszatartásos opcióval érhetôk el, azonan ezek a jel-zaj arány jelentôs romlásával járnak. Emellett a gyomor-él rendszer vizsgálatáan fontos szerepet játszanak a élizomzat ellazulását elôidézô gyógyszerek, amelyek a perisztaltikus mozgásokat csökkentik. Továi segítséget nyújt a mozgások kiküszööléséen a szeletenkénti adatgyûjtés, amelynek során egy szelet minden sorát kiolvassa a gép, mielôtt a következôhöz hozzáfogna (egyszeletes szekvenciák). Egy szelet adatainak egyûjtése 2-4 másodpercet igényel, és a perisztaltikus mozgás keltette mûtermékek szinte teljes kiküszöölését érjük el. Így fontos szerepet játszanak a gyomor-él rendszer vizsgálatáan, hiszen nem igényelnek nagyfokú kooperálást a eteg részérôl, és akár a élizomzat mozgásainak csökkentése nélkül is jó eredményeket kapunk. Ez a lehetôség megoldható a spinechó- és a gradiensechó-impulzussorozattal is, ilyenek az SSFSE (single shot fast spin-echo, GE; HASTE, Siemens), illetve a FIESTA (fast imaging in steady state acquisition, GE; TrueFISP, Siemens). Ez utói erôsen T2-súlyozott gradiensechó-impulzussorozat, amely az irodalom szerint a gyomor-él rendszer MR-vizsgálatának egyik alapvetô módszere 3 8, azonan erendezésünkön nem érhetô el. E szekvencia hiányáan más gradiensechó-szekvenciákkal próálkoztunk, amelyeknek ár távolról sem nyújtják azt a minôséget alkalmazása mégis ajánlott az említett elônyök miatt. Ilyenek például az SPGR (spoiled gradient-recalled, GE; FLASH, Siemens), az FSPGR (fast SPGR, GE; Turo FLASH, Siemens), az FGR (FGRASS: fast gradient-recalled acquisition in the steady state, GE; Turo FLASH, Siemens) vagy az FGR- és az FSPGR IRprep (FGRés FSPGR Inversion Recovery prepared, GE). Az SPGR- (és FSPGR-) szekvencia egy spoiler impulzust használ a reziduális transzverzális mágnesesség elfojtására, így ez kimondottan T1-súlyozott. Az FGR-szekvencia súlyozottságáan a reziduális transzverzális mágnesesség is szerepet játszik, és azt a T2*/T1 arány határozza meg. A T1-súlyozottság növelésére fejlesztették ki az IRprep (Inversion Recovery prepared) opciót, amely egy 180 fokos impulzus után kezdi az adatgyûjtést 9. Egy levegôvétel alatt (20-30 s) lehetôség van háromdimenziós adatgyûjtésre is, amelynek elônye, hogy hosszirányan (Z irányan) is jó felontást iztosít (szeletvastagság: 2-3 mm, a szeletek közt nincs szünet). A háromdimenziós gradiensechó (3D FSPGR, GE; 3D FLASH, Siemens) a gyomorél rendszer vizsgálatának egyik alapszekvenciája 3 6. E SZKÖZÖK ÉS MÓDSZEREK Modell Az elôzô cikkünken 10 leírt egyszerû modellünket használtuk jelenlegi kísérleteinken is. Egy mûanyag edénye állati zsiradékot tettünk, amelye hat mûanyag poharat helyeztünk. A poharak a különözô kontrasztanyagokat tartalmazták. A modell lehetôséget nyújtott az oedemás, valamint az intravénás kontrasztanyagot halmozó élfal szimulálására is oly módon, hogy két poharat csúsztattunk egymása, közéjük pedig vizet, illetve megfelelô koncentrációjú intravénás kontrasztanyagot (Magnevist ) töltöttünk. Az in phase-out of phase effektusok jo megítélhetôségére az egyik pohára zsírt is, vizet is tettünk, függôlegesen elválasztva azokat egy nem áteresztô memrán M AGYAR R ADIOLÓGIA 2004;78(5):236 243. 237
segítségével. Az elválasztó vonal párhuzamos volt a frekvencia irányával, így a kémiai eltolódás nem zavarta az említett effektusok helyes megítélését, ugyanakkor a két félkör elcsúszása egymáshoz képest pontosan a kémiai eltolódást jellemezte. A modell segítségével tanulmányozni lehetett a különözô szekvenciákat paramétereik függvényéen, valamint a zsír-élfal-éllumen hármas kontraszt lehetôségeit is. Kontrasztanyagok A korái vizsgálataink során 10 kiválasztott kontrasztanyagokat használtuk: csipkeogyószörp, feketeriiszke-kivonat, kakaó és vas(iii)-desferrioxamin oldat. Az üzleteken hozzáférhetô csipkeogyószörp 12% gyümölcsöt tartalmaz. A feketeriiszke-kivonat természetes gyümölcskoncentrátum adalékanyag nélkül, amelyet a vashiányos vérszegénység gyógyszereként szaadalmaztattak. Vizsgáltuk továá a házilag elôállított 50 g/l kakaópormennyiséget tartalmazó tejes kakaót. A vas(iii)- desferrioxamin 2,71 g/l 50%-os FeCl 3 oldat (280 mg/l Fe 3+ ), 10 ampulla 500 mg Desferal injekció 1000 mg-ig desztillált vízzel hígítva. Az említett négy anyag mellé összehasonlításként a vizet és az 1 mmol-os Magnevist kontrasztanyagot választottuk, amely a Magnevist Enteral gastrointestinalis kontrasztanyag szerinti koncentrációnak felel meg. Vizsgálati szekvenciák RÖVIDÍTÉSEK Szekvenciák FMPSGR: fast multiplanar spoiled gradient-recalled MPGR: multiplanar gradient-recalled SPGR: spoiled gradient-recalled FSPGR: fast spoiled gradient-recalled FGR = FGRASS: fast gradient-recalled acquisition in the steady state FGR- és a FSPGR IRprep: FGR- és FSPGR Inversion Recovery prepared SSFSE: single shot fast spin-echo FRFSE-XL: fast recovery fast spin-echo accelerated Paraméterek TR: repetition time TE: echo time (Fr fractional, Ef effective) TI: inversion time ETL: echo train length BW: andwidth FOV: field of view NEX: numer of excitation FA: flip-angle A szükséges méréseket 1 tesla térerôsségû mágnesesrezonancia-erendezésen végeztük (GE Medical Systems, Signa Horizon Lx 9.1), a Dualflex nevû phased array vevôtekercset használva. A szekvenciákat az irodaloman talált él-mrvizsgálati protokollok 3 8 és továi elméleti meggondolások alapján választottuk, és paramétereiket oly módon változtattuk, hogy azok az általunk használt 1 tesla térerôsségû erendezésen optimális megjelenést, valamint a kiválasztott kontrasztanyagokkal megfelelô kontrasztot iztosítsanak. Leginká gyors gradiensechó-szekvenciákat tanulmányoztunk, mivel a él vizsgálata csakis lélegzet-visszatartásos (20-30 másodperc) szekvenciákkal vitelezhetô ki. Kétdimenziós, töszeletes (multiplanar vagy interleaved) és szekvenciális, illetve háromdimenziós gradiensechó-szekvenciákkal mértünk. A szekvenciák egyes paramétereit úgy igyekeztünk optimalizálni, hogy a töi paraméter változatlanul hagyása mellett az adott paramétert változtatva készítettünk méréseket. Minden eseten figyelemmel kísértük a jel-zaj viszony, a kontraszt, a felontás, a mûtermékek alakulását és a kontrasztanyagok jelintenzitását. Képelemzés és statisztikai értékelés Mennyiségi elemzést végeztünk ROI (region-of-interest) méréseket használva. A ROI területe a lehetô legnagyo volt, amellyel a poharak tartalmának, a tartályan levô zsírnak és a háttérzajnak az átlagos jelintenzitását (SI) és standard deviációját (±SD) mértük. A poharak esetéen a ROI-t 674 mm 2 -re állítottuk, amely kise volt, mint a pohár keresztmetszete, hogy elkerüljük a Fourier-transzformáció tulajdonságaiól adódó, élek mentén kialakuló jelintenzitás-hullámzást (Gis-ringing), amely a mérés pontatlanságához vezethetett volna. Az in vitro kísérletekkel pontos méréseket végezhettünk a mozgásokól származó mûtermékek és a parciálisvolumen-effektus hiányának köszönhetôen. Néhány eseten kiszámoltuk az egyes anyagok közti kontraszt-zaj arány értékét [CNR=(SI 1 SI 2 )/ SD háttér ]. 238 Baos Magor: A gyomor-él rendszer MR-vizsgálatáan alkalmazható szekvenciák
1. tálázat. Az 1. a, 1., 1. d, 4., 5. és 6. a árán mért jelintenzitások és standard deviációk 1. a 1. 1. d 4. 5. 6. a Háttér 24±16 23±10 23±10 5±3 22±10 19±9 Zsír 1442±32 1153±21 1088±24 25±6 469±16 306±15 Víz 452±40 452±25 444±22 60±5 650±22 126±17 Magnevist 2168±37 2127±26 2075±31 407±7 1102±20 536±16 Vas(III)-desferrioxamin 2775±38 2685±25 2603±28 545±7 1172±19 756±17 Kakaó 1294±61 998±46 637±48 189±11 323±24 231±18 Csipkeogyó 2576±41 2060±21 1140±24 390±13 869±18 626±17 Feketeriiszke 2687±37 2156±22 1820±20 489±6 1161±18 787±15 E REDMÉNYEK a A has MR-vizsgálatáan gyakran használt FMPSP- GR (fast multiplanar spoiled gradient-recalled) T1- súlyozott szekvencia négy lehetséges echóidejét vizsgáltuk (minimum, min full, in phase, out of phase) (1. ára). A leggyorsa adatgyûjtést és a legjo T1-súlyozottságot természetesen a legrövide echóidôvel érhetjük el, viszont zavaró a mûtermékek jelenléte és a jel-zaj arány jelentôs csökkenése (1. a ára). Az in phase echóidô esetén (6,3 ms) a kakaó, illetve a csipkeogyószörp intenzitása jelentôsen alacsonya, 64%-a, illetve 55%-a annak, amit a minimális teljes echó (3,1 ms) esetén mértünk (1. d ára) (1. tálázat). A minimális echóidôvel készített felvételeken a mûtermékeket két eseten sikerült csökkenteni: ha 512-es felontást választottunk a frekvencia irányáan, vagy ha zsírelnyomást alkalmaztunk (2. a és ára). A repetíciós idô (TR) és a dôlésszög (flip-angle, FA) eállításával szaályozhatjuk a T1-súlyozottságot. A szekvencia jelintenzitását megadó képlet szerint két szövet közti kontraszt növelhetô a dôlésszög növelésével, azonan rövide repetíciós idô esetén a szaturációs jelenségek miatt érdemes kise szöget használni. A 2. tálázatan feltüntetett értékek megfelelô kontrasztot és minôséget iztosítottak méréseink során. 2. tálázat. Az FMPSGR-szekvencia optimális repetíciósidô- és dôlésszögértékei Repetíciós idô (ms) 100 150 200 Dôlésszög (fok) 70 80 90 c 1. ára. FMPSPGR (TR: 150 ms, flip: 80). Anyagok: fent, alról jora: víz/zsír, Magnevist, vas(iii)-desferrioxamin; lent, alról jora: kakaó (Magnevistkontúr), csipkeogyószörp, feketeriiszke-kivonat. a) TE=1,5 ms/fr (minimum). ) TE=3,1 ms (min full). c) TE=2,7 ms/fr (out of phase). d) TE=6,3 ms (in phase) Ha csupán 50%-os vagy 75%-os gerjesztést alkalmazunk (numer of excitation: NEX = 0,5 vagy 0,75), az adatok eolvasásakor hasonló mûtermékek jelentkeznek, mint a minimális echó esetén (3. a és ára). A különség csupán az, hogy een az eseten a fázisirányan láthatjuk azokat (esetünken alról jora). A háromdimenziós gradiensechó- (3D FSPGR) szekvencia esetéen 10-20 fokos dôlésszöget érdemes választani, nagyo szögeknél ugyanis jelentôs d M AGYAR R ADIOLÓGIA 2004;78(5):236 243. 239
a 2. ára. FMPSPGR (TR: 150 ms, flip: 80, TE: 1,5 ms/fr). Anyagok: lásd 1. ára. a) Matrix: 512 192. ) Zsírelnyomással (Fat Sat) a 3. ára. FMPSPGR (TR: 150 ms, flip: 80, TE: 3,1 ms). Anyagok: lásd 1. ára. a) NEX=0,5. ) NEX=0,75 a szaturáció. A teljes echó eolvasása een az eseten is elônyöse. A kakaó jelintenzitása a rövid echóidô ellenére sem túl magas (1. tálázat), így zsírelnyomás és intravénás kontrasztanyag alkalmazása mellett ez a szekvencia nyújthatja az optimális T1-súlyozott mérést a zsír-élfal-éllumen hármas kontraszt számára (4. ára). A vas(iii)-desferrioxamin oldatnak van a legmagasa jelintenzitása. Natív és zsírelnyomás nélküli méréssel een az eseten is optimális a hármas kontraszt. 4. ára. 3D FSPGR (TR: 6,3 ms, flip: 15, TE: 2,8 ms). Anyagok: lásd 1. ára 5. ára. FGR (TR: 7,3 ms, flip: 70, TE: 3,1 ms). Anyagok: lásd 1. ára Haár nagyon elônyösek a mozgási mûtermékek kiküszööléséen, a szekvenciális gradiensechómérések gyenge képminôsége már a modellkísérleteken is szemetûnô. Ezek csupán aan az eseten használhatók, amennyien a légzés-visszatartásos vagy légzéskapuzással mért szekvenciák a mozgási mûtermékek miatt nem értékelhetôk. Az FGR-szekvencia 70 fokos dôlésszög mellett nyújtja a legjo minôséget. Een az eseten sem ajánlatos a legrövide echóidô használata, viszont a minimális teljes echó (min full) választásakor az említett lack-oundary effektussal kell számolni (5. ára). Az FSPGR- és SPGR-szekvenciák esetéen a 30 fokos dôlésszög izonyult jónak (6. a és ára). Haár elônyös, hogy erôsen T1-súlyozottak, a jel-zaj arány még alacsonya, mint az elôi szekvencia esetéen (1. tálázat). Az FGR IRprep megôrzi a jó T1-kontrasztot és a képminôség is elfogadható. A TI = 300 500 ms felkészülési idôt (prep time) és 60 fokos dôlésszöget találtuk jónak (6. c ára). A TOF FSPGR IRprep (FIRM) szekvencia már TI = 100 ms felkészülési idô mellett is ugyanazt a minôséget iztosítja, a TI növelésével a kép minôsége és kontrasztja érdemen nem változik (6. d ára). Az MPGR (multiplanar gradient-recalled) szekvencia esetéen T2*-súlyozottságot is elérhetünk, amely elônyös számunkra a kakaóról feltételezett lokális inhomogenitások miatt. Minden más paramétertôl függetlenül a 13 ms echóidô elégségesnek izonyul ahhoz, hogy a kakaó feltûnôen alacsony jelintenzitással jelenjen meg (3. tálázat). Az intravénás kontrasztanyag érvényesülése és a víz nem túl alacsony jelintenzitása érdekéen 40 fokos flipszöget választunk, amely még 13 ms echóidônél is magas jelintenzitást iztosít az említett kontrasztanyag számára (7. a ára). Ilyen értékek mellett a kakaó és a víz közötti kontraszt is megfelelô, CNR=66,3. Kilencvenfokos flipszög esetén ez a kontraszt elenyészô, CNR=11,1 (7. ára). Az SSFSE T2-súlyozott szekvenciális mérés egyetlen hátránya az elmosódottság, amely az adatgyûjtés tulajdonságaiól adódik és csak kismértéken csökkenthetô a paraméterek változtatásával. A mintavételezési sávszélesség (andwidth) növelésével érhetjük el a legjo eredményeket az említett mûtermék csökkentéséen, viszont ez a jel-zaj arány jelentôs romlásához vezet (8. ára, 3. tálázat). Az új fejlesztések lehetôvé tették az echók közti idô (echo spacing) rövidítését, amely az említett mûtermék jelentôs csökkenéséhez vezetett. Az FRFSE-XL (fast recovery fast spin-echo 240 Baos Magor: A gyomor-él rendszer MR-vizsgálatáan alkalmazható szekvenciák
accelerated) T2-súlyozott multiplanáris szekvencia jól alkalmazható a él MR-vizsgálatáan. A repetíciós idô végén alkalmazott impulzusok (egy 180 fokos és egy 90 fokos impulzus) hatására a spinek visszaállnak a longitudinális iránya (kezdeti egyensúlyi állapot), így rövide TR alatt is jó T2- súlyozottságot érhetünk el, amely gyorsa adatgyûjtést iztosít. A kép élességének javítására dolgozták ki a lurring cancellation opciót, azonan felvételeinken csak az élesség látszatát kelti, az élek pontos megjelenítése továra sem megoldott (9. ára, 3. tálázat). rési idô rövidítésére alkalmas. Jo eredményt érünk el például, ha a részleges echó (minimum) helyett a minimális teljes echót (min full) választjuk zsírelnyomással, keskenye frekvenciasávval, a repetíciós idôt megnöveljük (hogy ugyanannyi szeletet mérhessünk egy akvizíción elül), és 0,75 NEX-t használunk (1. a és 3. ára). A gyors gradiensechó-szekvenciák kontrasztját és minôségét jelentôsen efolyásolja az echóidô. A minimum és out of phase érték minden eseten mûtermékeket okoz, amely a részleges echó (fractional or partial echo) tulajdonságaiól adódik. Ugyanis a teljes echó csupán 60%-os eolvasásakor egyrészt a jel-zaj arány csökkenésével kell számolni, másrészt a kémiai eltolódás lesz nagyo a keskenye frekvenciasáv miatt, amelyet automatikusan választ ki a gép a romlott jel-zaj arány kompena c d M EGBESZÉLÉS 6. ára. Anyagok: lásd 1. ára. (TR/flip/TE/TI): a) FSPGR (8,3/30/3,7), ) SPGR (12/30/5,5), c) FGR IRprep (7,3/60/3,1/300), d) TOF FSPGR IRprep (9,3/60/4,2/100) A gradiensechó-szekvenciákkal kapcsolatos vizsgálataink során néhány általánosan érvényes tulajdonságot észleltünk: A kémiai eltolódás mûtermékcsökkentése és a gyorsa adatgyûjtés érdekéen érdemes szélese frekvenciasávot (and-width) használni, azonan a jel-zaj arány fokozatos romlása miatt minden eseten mérlegelni kell az említett szempontok fontosságának függvényéen. Általáan egy 20-30 khz-es frekvenciasáv jelenti a helyes kompromisszumot. Zsírelnyomással keskenye frekvenciasávot is használhatunk, mert een az eseten a kémiai eltolódás-mûtermék nem érvényesül. Rövide akvizíciós idôt érhetünk el az adatok részleges eolvasása esetén: 50%-os adatgyûjtéskor a felvételek minôségét jelentôsen rontja a mûtermékek megjelenése; 75% esetén ez nem annyira zavaró, ezt szükség esetén használhatjuk [az alacsonya jel-zaj arányt kompenzálhatjuk egy keskenye frekvenciasávval, nagyo szeletvastagsággal vagy látótérrel (FOV)]. A megoldás nem csak a mé- 3. tálázat. A 7. a, 7., 8. a és 9. a árán mért jelintenzitások és standard deviációk 7. a 7. 8. a 9. a Háttér 21±9 20±9 20±12 20±9 Zsír 355±25 644±16 632±26 614±18 Víz 849±19 346±23 2041±33 2323±68 Magnevist 1544±22 2054±37 1822±38 1791±25 Vas(III)-desferrioxamin 1517±22 2194±34 1295±46 1325±19 Kakaó 252±36 246±18 623±37 614±29 Csipkeogyó 787±20 1312±31 191±22 200±19 Feketeriiszke 791±18 1699±25 92±25 66±17 M AGYAR R ADIOLÓGIA 2004;78(5):236 243. 241
a 7. ára. MPGR (TR: 200 ms, TE: 13 ms). a) Flip: 40 fok. Anyagok: lásd 1. ára. ) Flip: 90 fok. Anyagok: lásd 1. ára, kivétel: al oldalt fent: víz és lent: kakaó a 8. ára. SSFSE (TR végtelen, TE=90 ms/ef). Anyagok: lásd 1. ára, kivétel: kakaó körül vízkontúr. a) BW=±20,8 khz. ) BW=±62,5 khz a 9. ára. FRFSE-XL (TR=2000 ms, ETL=13). Anyagok: lásd 1. ára. a) lurring cancellation opció nélkül (TE=74,1 ms/ef). ) lurring cancellation opcióval (TE=111 ms/ef) zálása céljáól (variale andwidth). Valószínûleg a Gis-ringing (a jelintenzitás hullámzása az élek mentén) következményeként létrejövô mûtermék is felerôsödik a rövide mintavételezés miatt, amelyet viszont csökkenteni lehet egy nagyo felontás kiválasztásával (frekvencia irányáan 512 pixel). Ez azonan gyorsa adatgyûjtést igényel a rövid echó megtartása végett, amely csakis a frekvenciasáv kiszélesítésével oldható meg, így a kémiai eltolódás is csökken (2. a ára). A min full (3-4 ms) valamivel hossza echóidôt eredményez az elôinél, viszont zsírelnyomással az egyik legjo minôséget szolgáltatja. Zsírelnyomás nélkül a lackoundary mûtermékkel kell számolni, mert az echóidô az out of phase értékhez közel esik. Az in phase (6,3 ms) már nem annyira T1-súlyozott, mint az elôiek a hossza echóidô miatt, és kevese szeletet enged egy repetíciós idôn elül. Az echóidô növelésével a szuszceptiilitási artefaktum lehetôsége is nô 11. A víz és a kakaó kivételével a használt anyagok a T1- súlyozott méréseken pozitív kontrasztanyagként árázolódnak. A legígéretese talán a vas(iii)-desferrioxamin oldat, ugyanis ismereteink szerint ez a komplex a legstaila a gastrointestinalis traktusan, és ennek orális alkalmazásáról tudunk a legtöet 12, 13. Az in phase echóidô (6,3 ms) esetéen a csipkeogyószörp már alacsonya jelintenzitású. A T2- súlyozott spinechó-felvételeken a feketeriiszke-kivonat és a csipkeogyószörp kifejezetten jelszegények. A rövid T2-relaxációs idôk a gyümölcslevek magas fémtartalmának köszönhetôk 10, hiszen a paramágneses anyagok koncentrációjának növelésével az 1/T1- és 1/T2-relaxációs seességek (relaxation rates) lineárisan növekednek 14. A kakaó közepes jelintenzitása (SNR 50) T2- súlyozott (TE=90 ms) spinechófelvételeken (8., 9. ára) és ugyanakkor alacsonya jelintenzitása (SNR 27) T2*-súlyozott (TE=13 ms) gradiensechóméréseken (7. ára) világosan mutatja, hogy T2*- relaxációs hatása kifejezette, mint T2-relaxációs hatása. A gradiensechó-szekvencia érzékeny úgy a mágneses tér inhomogenitásaira (a mágnes tökéletlensége és a szövet szuszceptiilitási inhomogenitása), mint a diffúzió hatásaira (a tér lokális inhomogenitásai között diffundáló protonok fázisvesztése) 11, így mindkét eseten a jel csökkenéséhez vezet az egy voxelen elüli spinek fáziskoherenciájának megszûnése miatt. A kakaóporszemcsék okozzák esetünken a mágneses tér inhomogenitását 10, amely a gradiensechó-mérés során jelveszteséget eredményez (T2*-relaxáció). A spinechó-szekvencia egy 180 fokos impulzust használ, így a különözô Larmor-frekvenciájú protonok az echó idején újra fázisa rendezôdnek, tehát a mágneses tér inhomogenitása közvetlenül nem efolyásolja az MR-jelet. A diffúzió okozta fázisvesztés, amely a T2-relaxációt is serkentené 15, úgy tûnik, nem elég erôteljes. A T2 jellegû kontrasztanyagokkal ellentéten a kakaóan a kakaóporszemcsék kise mérete és nagyo moilitása lehet a kedvezôtlen tényezô. A tejen található lipidek, illetve proteinek jelenléte már kedvezô a T2-relaxáció szempontjáól 10, amely a PRE (proton relaxation enhancement) effektussal magyarázható 14. Ez az effektus akkor jelentkezik, amikor egy fémion vagy egy kelát egy makromolekulához kapcsolódik. Een az eseten jelentôsen megnô a τ R értéke (rota- 242 Baos Magor: A gyomor-él rendszer MR-vizsgálatáan alkalmazható szekvenciák
tional tumling time), amely a relaxivitás növelésének egyik legfontosa forrása 14. Az MPGR-szekvencia, haár jól elkülöníti a kakaót minden más anyagtól (7. a ára), a hosszú echóidô miatt valószínûleg mégsem lesz alkalmazható humán vizsgálatokan. A gradiensechó-szekvenciák esetéen hosszú echóidôknél ugyanis jelentôsen megnô a mozgási és szuszceptiilitási artefaktumok lehetôsége 11, ami nagy hátrány a gyomorél rendszer vizsgálatáan. Rövide echóidôket (6-9 ms) viszont már használtak, és még nagyo térerôsségen (1,5 tesla, GE) sem írtak jelentôs szuszceptiilitási mûtermékekrôl 16. Az echóidô ezen értékei mellett is viszonylag alacsony a kakaó jelintenzitása (1. d ára). Az egyik legjo megoldást nyújtja a zsírelnyomásos háromdimenziós gradiensechó-szekvencia (3D FSPGR). A kakaó ezúttal is jól elkülönül más anyagoktól (CNR >50 minden eseten), közepes jelintenzitása enyhe T1-relaxációs hatását igazolja. A rövid echó, az erôs gradiensek és a vékony szeletek csökkentik a szuszceptiilitási artefaktum lehetôségét 11. Jo a jel-zaj arány, mint a szekvenciális mérésekkel, de a hossza adatgyûjtés miatt nagyo a lehetôsége a mozgási mûtermékeknek. Ezek csökkentése érdekéen az elliptic view ordering opciót is lehet használni, amely viszont inkompatiilis a zsírelnyomással. Ez a lehetôség a kevésé kooperatív etegeknél igazán hasznos a hatékonya adatgyûjtés folytán (elô a képalkotáshoz szükséges legfontosa információ kerül egyûjtésre, majd a részletek, így rövide az az idô, amíg a mozgások jelentôsen rontják a kép minôségét). A kakaó a modellkísérleteken tapasztalt viselkedése alapján megfelelô gastrointestinalis kontrasztanyagnak ígérkezik. T2*-súlyozott (TE > 6 ms) gradiensechó, illetve T2-súlyozott (TE = 90 ms) spinechó-szekvenciákon meglehetôsen jó, valamint T1-súlyozott gradiensechó-szekvenciákon elég jó kontrasztot iztosíthat a éllumen és környezete számára. Néhány adalékanyagra természetesen szükség lesz in vivo használata során, ugyanis hasonló megjelenést csak akkor érhetünk el, ha az anyag összetételét meg tudjuk ôrizni a gyomor-él traktusan is. A olti kakaóitalan található stailizátorok meggátolják a kakaópor leülepedését, még aan az eseten is, ha töletkakaóport keverünk hozzá (a kakaóital 2%-os kakaóportartalma kevésnek izonyult). Azonan a tej emésztése a gyomoran azonnal elkezdôdik, így ez nem alkalmazható. A kakaópor valamilyen szuszpenziója eredményezheti a megfelelô megoldást. Modellkísérleteink eredményeit a közeljövôen szeretnénk a gyakorlata átültetni, s mivel az általunk használt anyagok orális alkalmazása egészségügyi szempontól semmilyen akadálya nem ütközik, a megfelelô adalékanyagok kiválasztása maradt az egyetlen feladat. Irodalom 1. Paley MR, Ros PR. MRI of the gastrointestinal tract. Eur Radiol 1997;7:1387-97. 2. Giovagnoni A, Fari A, Maccioni F. Oral contrast agents in MRI of the gastrointestinal tract. Adom Imaging 2002; 4:367-75. 3. Borthne AS, Dormagen JB, Gjesdal KI, et al. Bowel MR imaging with oral Gastrografin: an experimental study with healthy volunteers. Eur Radiol 2003;13:100-6. 4. Gourtsoyiannis N, Papanikolaou N, Grammatikakis J, et al. MR enteroclysis protocoll optimization: comparison etween 3D FLASH with fat saturation after intravenous gadolinium injection and TrueFISP sequences. Eur Radiol 2001;11:908-13. 5. Gourtsoyiannis N, Papanikolaou N, Grammatikakis J, et al. MR enteroclysis: technical considerations and clinical applications. Eur Radiol 2002;12:2651-8. 6. Papanikolaou N, Prassopoulos P, Grammatikakis J, et al. Optimization of a contrast medium suitale for conventional enteroclysis, MR enteroclysis and virtual MR enteroscopy. Adom Imaging 2002;27:517-22. 7. Kim AY, Han JK, Kim TK, Park SJ, Choi BI. MR imaging of advanced gastric cancer: comparison of various MR pulse sequences using water and gadopentetate dimeglumine as oral contrast agents. Adom Imaging 2000;25:7-13. 8. Lauenstein TC, Schneemann H, Vogt FM, et al. Optimization of oral contrast agents for MR imaging of the small owel. Radiology 2003;228:279-83. 9. Martin JF, Edelman RR. Fast MR imaging. In: Edelman RR, Hesselink JR (eds.). Clinical magnetic resonance imaging. Philadelphia: W.B. Saunders Company; 1990. p. 183-220. 10. Baos M, Palkó A, Kardos L, Csernay L. Modellkísérlet a gyomor-él rendszer MR-vizsgálatáan alkalmazható endoluminalis kontrasztanyagok összehasonlítására. Magyar Radiológia 2003;77(6):276-83. 11. Ludeke KM, Roschmann A, Tischler R. Susceptiility artifacts in NMR imaging. Magn Reson Imaging 1985;3:329-43. 12. Callender ST, Weatherall DJ. Iron chelation with oral desferrioxamine. Lancet 1980;ii:689. 13. Jacos A, Chang Ting W. Iron chelation with oral desferrioxamine. Lancet 1980;ii:794. 14. Lauffer RB. Paramagnetic metal complexes as water proton relaxation agents for NMR imaging: Theory and design. Chem Rev 1987;87:901-27. 15. Rozenman Y, Zou Y, Kantor HL. Signal loss induced y superparamagnetic iron oxide particles in NMR spin-echo images. The role of diffusion. Mag Reson Med 1990;14:31-9. 16. Ito K, Mitchell DG, Gaata T. Hepatocellular carcinoma: Association with increased iron deposition in the cirrhotic liver at MR imaging. Radiology 1999;212:235-40. M AGYAR R ADIOLÓGIA 2004;78(5):236 243. 243