Tips en tricks. Filip De Ridder UZBrussel

Transcriptie

1 Tips en tricks Filip De Ridder UZBrussel

2

3

4 Are we Turning Up the 3T?

5 Radiofrequentie ( Rf ) Probleem - Thermisch effect -> lichaam & implantaten - Interactie implantaten Preventie - Screening -> Uitsluiten metalen voorwerpen ( juwelen, implantaten, ) - Vermijden -> Geleidende materialen in toestel - Metingen -> Richtlijnen frabrikant respecteren

6 Thermisch effect op lichaam ( Rf ) - Uitgezonden Rf energie absorptie lichaam -> opwarming - Specific Absorption Rate ( SAR ) = geabsorbeerde energie per tijdseeheid - Uitgedrukt Watts per kilogram W/ kg

7 Specific Absorption Rate ( SAR ) - Rf energie = afhankelijk : Configuratie weefsel Frequentie ( 1T 42 Mhz - 4T 170 Mhz ) RF puls ( 90 / 180 ) TR Type antenne Volume in antenne - Snelle puls metingen ( Tse, Diff, EPI ) SAR snelheid & hoeveelheid 180

8 Probleem - Opwarming = afhankelijk verschillende factoren Oa : - Duur blootstelling - MR omgeving - Airco - Thermoregulatie systeem pat - Gezondheidstoestand pat - Ziektes : Cardiovasculaire aandoeningen hypertensie, diabetes, koorts, ouderen, obésitas - Medicatie : Diuretica, B-blokkers, calcium, amfetamines, sedativa

9 Aanbevolen veiligheidsniveau SAR Heating Gn probleem Normaal niveau 2 W/kg 0.5 C Bezorgdheid 1 ste niveau 4 W/kg 1.0 C Not available 2 de niveau > 4W/kg >1.0 C - T stijging = beperkt (International Electrotechnical Commission) 1 Lichaam 38 Hoofd 39 Thorax 40 Extremiteiten

10 Belangrijk - Correct Pt gewicht = cruciaal belang -> SAR opvolging - Wanneer SAR thermo regulerend systeem overschrijd -> T toename - Klinisch 2 niveaus beschikbaar : Normaal niveau - 1ste niveau overgaan nr 1ste niv = gezondheidsrisico voor de Pt Altijd - Normaal niv ( 2 W/ kg ) - Cardiovasculaire & / of cerebrale aandoeningen - Diabetes - Falen thermoregulatiesysteem - Foetus - Koorts - Orbita met lokale coil - Zwangere - 1ste niv : Observatie Pt -> accumulatie vermijden = pauze tussen metingen ( afkoeling )

11 Waarschuwing Gevaar Hot spots! - RF absorptie lokaal -> opwarming -> brandwonden - Kruispunten vermijden ( armen, benen ) - Make-up ( oogschaduw, ) - Ringen - Sieraden - Tatoeages - Scanner software will NOT account for local hot spots!

12 Preventie : Verhitting - brandwonden - Ventilatie > % ( SAR ) - Altijd ZH kledij, verificatie juwelen, andere, - Verhitting implantaten Alleen bij geleidende materialen [ ex: lichaam, pacemakerdraden, halovest, Foley cath T sonde, lusvormige fixatoren, ] - Te vermijden : Leiding - Huid contact ( ev: opvullen met nt geleidend materiaal ) - O - S - U vormen vermijden - Recht naar buiten - Controle beschadiging - Alleen de strikt noodzakelijke & geconnecteerd

13 - Te vermijden contacten - Ledematen & lichaam minstens < > 5cm voeten - Huid - huid vermijden - X armen / handen benen / enkels vermijden armen, benen naast lichaam - Brandwonden ( 1ste tot 3de graad ) meest voorkomende oorzaken Tgv : - Ledematen in direct contact met andere lichaamsdelen ( huid huidcontacten ) - Lichaamscontact met body antenne of RF transmitter antenne - MR onveilige leidingen, toestellen

14 Thermisch effect op lichaamsvreemde metalen voorwerpen ( RF ) - Absorptie van RF energie - Vooral hoge veldsterkte -> warmer dan omliggend weefsel -> brandwonden ( ECG leidingen, pulsoximeter, antennes ) - Lusvormige configuraties (draden, ) = warmte

15

16 Siemens & SAR - SAR supervisie - Look ahead Mathematische methode - Worst case scenario Berekend geïnduceerde Rf voor meting start Voorkomt start bij te hoge SAR waarde Vraagt parameter wijziging - Online control Uitgestraalde RF wordt permanent gemeten/ gecontroleerd Voert zo nodig pauze in tussen metingen Switch off Rf power

17 MR Operator - Opvolgen veiligsregels onderzoekszaal - Opvolgen absolute en relatieve contra-indicaties (richtlijnen) - Ingave corect lichaamsgewicht en lengte - Vaststelling meer SAR gerelateerde issues dan op 1.5

18 Procedure dagelijkse werking: MR Safety / SAR - Broeken zijn ingeburgerd (verplicht voor iedere pat/ onderzoek) - Toename v brandwonden in MR wereld tgv 3T, sterkere gradiënten, snellere slew rate, etc (grootste probleem in MR, voor missile effecten, komt op de 2 de plaats, ref FDA) - Juist gewicht/ lichaamslengte mede bepalend voor SAR

19

20 TA vs SNR BW Syngo Warp

21 TA vs SNR

22

23 3T Theoretisch: Signaal /Ruis (SNR) : x 2 ofwel sneller? ofwel betere IQ in zelfde tijd? Gevoeligheid in weefsel : actuele winst 30-60%

24 Relative Signal-to-Noise Scan time Resolution 1

25 Signal-Ruis verhouding (SNR - S/N) Maatstaaf voor kwaliteit v/e signaal waarin storende ruis aanwezig is De SNR geeft sterkte v/h gewenste signaal weer in verhouding tot ruis SNR = evenredig aan voxel size, aantal averages, fase encoding steps Gevolg: SNR sterk gerelateerd aan opnametijd

26 SNR gem. Signaal st. dev. Ruis

27 SNR indicator - Bewaarde meting: SNR indicator = altijd 1.0 of 100% - Wijzigingen v meting parameters veranderen de SNR indicator tav de originele meting - Na bewaren v meting met gewijzigde scan parameters: SNR indicator terug op 100% - SNR indicator gn waarde om scan metingen te vergelijken

28 Samengevat - SNR indicatie geeft een relatieve waarde - Afhankelijk v/d startcondities /-meting - Betere resolutie in minder scantijd met een hogere SNR is onmogelijk tenzij veldsterkte en/ of RF antenne worden gewijzigd - SNR indicator = indicatie tot resolutie (voxel size) - De vierkantswortel van 2 -> belangrijke rol in verminderen of toenemen van bepaalde parameters - Alleen veranderingen in Sl Th wijzigen de SNR indicator lineair - Alle andere parameters gaan met de vierkantswortel van 2 omhoog of omlaag

29 SNR can be improved by tweaking scan parameters or

30 - SNR indicator: 0.1 Beeldkwaliteit? Goed Indien er een voldoende SNR reserve aanwezig was in originele meting - SNR indicator: 0.8 Beeldkwaliteit? Slecht Zowel resolutie en scan tijd waren verminderd tot e niv dat de beelden ruisig begonnen te worden bij SNR 1.0

31

32 SNR Ma FoV Sl Th

33

34 Matrix

35 FoV

36 Sl Th

37 Kleine SNR spelers - Acq (NSA, Averages) - Ph Os %

38

39

40

41 Phase oversampling 33% phase oversampling, 75% FoV Oversampling is phase richting geeft meer encoding steps en waardoor SNR verbeterd Elke Ph OS stap geeft meerwaarde aan SNR totaal (elke echo bevat signaal v geheel beeld, lucht geeft gn signal)

42

43

44 Vaak voorkomende vraag radioloog Hoge resolutie beelden + Ma FoV Sl Th + FS

45

46 ? Ma + FoV + Sl Th 25%

47 Ma + FoV + Sl Th 25%

48

49

50 Gevoel voor parameter wijzigingen en SNR indicator? Moelijk te defineren Ervaring 3 basis spelers: < FoV - < Sl Th - Ma > Voxel grootte? Back-up maken: Details vergelijken vs TA - Radioloog? Bewaren v gewijzigde meting?? Bij twijfel: - Start Siemens meting - Vertrek v/e basis meting, parameters

51 Vuistregel Lymphografie

52 Nt v toepassing in de SNR indicator: Contrast parameters: TR, TE, FL hoek, TI Meting type Veldsterkte Type antenne

53 BW

54 BW bezorgd!? Beeldkwaliteit - Artefacten - B0 inhomogentiteiten, susceptibility - Blurring, Ghosting - Chemical shift artefact - FoV, TE - SNR, Contrast

55 BW Syngo platform Afgifte v RF signaal & bij ontvangst v MR signaal

56 Afgifte v RF signal (Transmit BW-tBW) RF puls bevat bepaald bereik v frequenties BW, enkele KHz breed Verantw: Sl Th, Sl localisatie 3 soorten

57 RF puls type: Low SAR (3.84ms = rf puls duur) - Langere RF puls met goed snede-profiel - Verminderde SAR - Minder cross talk tss sneden - Langere TE & TR s

58 RF puls type: Normal (2.56ms) - Normale Rf puls, goed slice profile - Optimaal SAR gedrag

59 RF puls type: Fast (1.28ms) - Kortere RF pulsen - Hoger SAR tav normal & low - Kortere echo spacing - Kortere TE & TR s - Invloed op susceptibility artefacten Interessant: - Snelheid - Korte echo spacing - Bruikbaar: Haste, EPI, Truefisp en Turboflash

60 Hoge tbw Voordeel - Minder distortie artefacten - Korte excitatie pulsen -> kortere TE & ESP (echo spacing) Nadeel - Grotere minimale Sl Th - Hogere RF amplidute -> hogere RF & SAR - PNS

61 Gradient mode: Whisper, Normal & Fast Invoed op slew rate Interessant vr snelle metingen met korte TE/TR s Whisper = Laagst mogelijke lawaai produktie Fast mode: Ruis +++ / PNS +++ db/dt Gradient Switched on Time (ms)

62 F R E Q U E N T I E C O D E R I N G Ontvangen v RF signal (receiver BW- rbw) F A S E C O D E R I N G + 14kHz FoV = Meet Bandbreedte Gradient Sterkte Isocentrum Kleinere rbw: Langzamere meetfrekwentie = duurt langer FoV 28 cm - 14kHz FoV = rbw of Grad Sterkte TE = meer T2 verval

63 rbw

64 Signaal Ruis Ruis Kl BW Hogere SNR = minder ruis Kleinere FoV Meer chemical shift Langere TE/ TR Toename susceptibility en metaal artefacten Gr BW Minder chemical shift Korte TE/ TR Minder susceptibility en metaal artefacten Meer ruis = minder SNR Grotere Fov

65 Metaal artefacten Result v locale inhomogenteit in het magnetisch veld (B0) Locale gebieden v B0 inhomogeniteiten veroorzaken frequentie shift/ dephasering v spins Gevolg: Ontvangen signaal is corrupt (dephasering geeft signal verlies en frequentie shift veroorzaakt misregistratie v signal partiele anatomische distortie -> foutieve phase en frekwentie-informatie

66 Implantaten en 3T?

67 TSE T2 TSE Pd Tirm Flair GRE T1 SE

68 Syngo Warp Warp: Metal Artifact Reduction Technique Mars: Metal Artifact Reduction Sequence Vat: View Angle Tilting

69 Mars & Vat = In-plane artefact reductie In-plane artefact reductie Through plane artefact reductie

70 In-plane reductie: Vat Vat: Extra readout gradient toegevoegd in slice selectie richting

71 Warp ON = Rf puls fast = high SAR

72 View angle tilting 0% vat Sl Th Freq Sl Th Freq 10% vat 100% Vat 45% vat

73 Voorbeeld Mars meting

74 Hercalculatie SAR

75

76

77 Nt wijzigbare parameters Veldsterkte Richting v B0 Type material implantaat: Titanium, Chrome-cobalt, Stainless steel Metaal parallel tot B0 Reduction of metal artefacts in musculoskeletel MR imaging, J.E. Vandevenne et al, JBR-BTR,2007,90:

78 Tips metaal artefact reductie - Gn GRE - SE of beter TSE: 180 refocussing puls - Korte echo spacing / TE -> minder tijd vr defasering - TE niet langer dan 4x ESP = blurring vermijden - Phase encoding (swap) - FS = Stir (SPIR, SPAIR: spectrale FS werkt beter in homogeen veld) - Implantaat parallel tot B0 (Implantaat in lengte as in frequentie encoding richting) - Dunne snede/ Grote Ma = Toename tbw en rbw = Verminderde SNR/ SAR toename = NSA omhoog

79 Dank u wel