MR angiografia

MR angiografia (MRA) je rádiologická zobrazovacia metóda, ktorá využíva k zobrazeniu cievneho riečiska techniku magnetickej rezonancie.
V súčasnosti existujú 3 základné techniky MRA. Prvý typ využíva fenomén vtoku krvi s maximálnou longitudinálnou magnetizáciou a preto sa nazýva technikou „time of flight“ (TOF). Druhý typ využíva fakt, že fázová charakteristika magnetizácie môže byť citlivá na tok – tzv. „technika fázového kontrastu“ (PC-MRA). Tretí typ je čisto postavený na zvýraznení cievneho riečiska podanou kontrastnou látkou – tzv. „contrast enhanced MRA“ (CE-MRA). 
CE-MRA je závislá na veľmi rýchlych 3D sekvenciách typu GE, ktoré sú schopné zachytiť bolus kontrastnej látky pretekajúci oblasťou záujmu. TOF a PC-MRA používajú funkciu, ktorá sa volá „gradient motion rephasing (GMR)“, ktorá rieši zrefázovanie a tvorbu gradientového echa u „tečúcich“ štruktúr. Fáza magnetizácie určuje smer signálu v priečnej rovine. Zapnutie gradientu z dôvodu kódovania priestorovej informácie má za následok odlišnú fázu magnetizácie v susediacich voxeloch. Zapnutie gradientu rovnakej veľkosti a dĺžky trvania v opačnom smere vráti fázu späť do pôvodnej pozície – pre tkanivo bez pohybu. Pre tkanivo v pohybe (napr. krv) bude fáza príslušného voxelu v pohybe odlišná. Keďže sa informácia o fáze používa na určenie polohy voxelu v priestore, pre konvenčné zobrazenie a TOF techniku je to fenomén neželaný, naopak sa využíva pri PC-MRA a na kvantifikáciu toku.

3D TOF MRA

Zobrazenie je založené na vtoku krvi do snímaného objemu tkaniva, kde bolo predtým všetko nepohyblivé „signálovo neutralizované“ saturačným pulzom. Nesaturovaná krv v cievach sa na obrazoch zobrazuje svetlá, v kontraste s potlačeným tmavým okolitým tkanivom. Cievne vetvenie sa potom zobrazuje pomocou špeciálneho softvéru vo forme 3D alebo tzv. MIP projekcií. Ide o spoľahlivú metódu na rýchle vyšetrenie cievneho systému a dodnes sa bežne používa na zobrazovanie cievneho zásobenia mozgu.
Kvalitnejší kontrast sa dosahuje použitím tzv. MTS techniky (saturácie magnetizačného transferu). Ďalej je nutné sa vysporiadať s postupnou saturáciou krvi, ktorá prechádza sledovaným objemom – spočiatku plne saturovaná krv (s maximálnou hodnotou longitudinálnej magnetizácie) sa totiž RF pulzom pri prechode oblasťou záujmu postupne desaturuje. Rieši sa to tak, že RF pulz, ktorý „vybudí“ celý sledovaný objem, má nižšiu energiu na okraji (využije len menšiu časť celkovej longitudinálnej magnetizácie a vykloní vektor celkovej magnetizácie len o malý uhol), kde cieva do sledovaného objemu vstupuje, a postupne sa táto energia zvyšuje až k miestu, kde cieva oblasť záujmu opúšťa. Cieľom je dosiahnuť homogénny signál v celom sledovanom objeme. Táto technika sa nazýva TONE (z anglického „tilted optimized non-saturating excitation“).

2D TOF MRA

Zaujímavé je, že 3D TOF technika existovala skôr, ako jej 2D variant. 2D forma je vhodnejšou pre zobrazenie periférnych ciev. Snaží sa odstrániť problém postupnej desaturácie krvi (najväčší problém 3D TOF MRA) tak, že každý rez sa považuje za miesto vstupu cievy. Kontrast je síce oveľa lepší, daňou za to je ale časová náročnosť a preto i obmedzený rozsah vyšetrenia. Jednotlivé rezy sa musia prekrývať, inak vznikajú nepríjemné artefakty. Diagnostickým problémom je situácia, kedy má cieva tvar slučky a krv v nej sa vracia späť – je výrazne desaturovaná a dáva preto slabý alebo žiadny signál. To môže viesť k chybnej diagnóze čiastočného alebo úplneho uzavretia cievy, hoci tá je v skutočnosti priechodná. 
Získané dáta sa rovnako prezerajú v MIP projekciách.
2D TOF MRA sa dnes nahradzuje technikou CE-MRA, ktorá je rýchlejšia a produkuje menej problematických artefaktov.

3D PC-MRA

Angiografická technika, ktorá je založená na fázovom posune tranzverzálnej magnetizácie tečucej krvi. Stupeň posunu závisí od rýchlosti toku a tento posun sa využíva v zobrazení ciev. Používa sa špeciálne nastavenie GMR. Základom je referenčný sken so štandardným GMR, ktorého cieľom je v ďalšom „vylúčiť“ zo zobrazenia stacionárne tkanivo. Potom nasledujú upravené GMR merania vo všetkých troch rovinách.
Výhodou je vynikajúce potlačenie signálu pozadia a regulovateľná citlivosť i na veľmi pomalé toky. Nevýhody sú: veľká časová náročnosť; riziko nastavenia pre danú situáciu nevhodnej citlivosti; vysoká citlivosť na pohybové artefakty. Patrí k technikám, ktoré sú nahradzované CE-MRA.

2D PC-MRA

2D PC-MRA využíva rovnaký fenomén, namiesto 3D objemu má ale charakter hrubého 2D rezu – umožňuje to oproti 3D výrazne skrátiť čas vyšetrenia. Obraz má charakter klasického angiogramu – nedá sa s ním teda rotovať v priestore, ako s pravým 3D zobrazením a nie je nutné žiadne následné softvérové spracovanie. V porovnaní s 3D má 2D technika nižší odstup signál-šum. Dnes sa používa skôr ako rýchly cievny lokalizátor na „zacielenie“ iných techník.

Angiografia s podaním kontrastnej látky (CE-MRA)

Metóda sa používa od roku 1995. Jej rozvoj umožnili moderné rýchle sekvencie, ktoré zobrazujú veľké 3D objemy v časoch, kedy nimi prechádza krv zmiešaná s bolusom kontrastnej látky. Najväčšie uplatnenie má v zobrazovaní aorty a jej vetiev v oblasti brucha a končatinových tepien.
Samotná technika je jednoduchá, záleží hlavne na správnom načasovaní spustenia zobrazovacej sekvencie po podaní bolusu. Základnou sekvenciou je T1 FL3D – teda technika gradient-echo (GE) v 3D, s čo najkratším možným TE, TR. Často sa používa séria viacerých kratších sekvencií v snahe zachytiť ideálnu arteriálnu a venóznu fázu prechodu kontrastnej látky oblasťou záujmu. Kontrastná látka skracuje výrazne T1 a preto odpadá nežiaduci efekt postupnej saturácie krvi.
Správny tranzitný čas – čas od začiatku podávania kontrastnej látky až do jej prítoku do oblasti záujmu – sa dá určiť odhadom, alebo je možné použiť malý testovací bolus kontrastu a stanoviť časovú krivku zmien signálovej intenzity v oblasti záujmu. Používajú sa na to rýchle 2D turboFLASH sekvencie, ktoré snímajú danú oblasť s frekvenciou 1 snímky za sekundu. Tento postup možno zvoliť i priamo – podá sa celý bolus kontrastu a pomocou 2D turboFLASH sekvencie sa sleduje jeho príchod do oblasti záujmu – hneď ako sa objaví výrazné zvýšenie signálovej intenzity v cievach, ručne alebo automaticky sa spúšťa hlavná 3D sekvencia. Pri potrebe zobraziť rozsiahlejšie periférne oblasti je vyšetrenie kombinované i s automatickým posunom stola.