วันอาทิตย์ที่ 25 ตุลาคม พ.ศ. 2558

การใช้งานภาพ T2W ในทางคลินิก

จากบทความที่แล้วผู้อ่านคงพอจะเข้าใจหลักการที่ให้ได้มาซึ่งภาพ T2W และ T2*  ทั้งจาก Spin echo , spoiling gradient และ  Steady state กันบ้างแล้ว ในบทความนี้ผู้เขียนจะขอยกตัวอย่างลักษณะของการเกิดสัญญาณในภาพเอ็มอาร์ไอ T2W ทั้งในเนื้อเยื่อปกติและพยาธิสภาพ ว่าเนื้อเยื่อเหล่านี้จะให้สัญญาณอย่างไรบ้าง



          รูปที่ 1 แสดงภาพ Liver แสกนด้วยเทคนิค turbo spin echo และรูปขวามือสแกนด้วยเทคนิคเดียวกันแต่กดสัญญาณไขมัน (fat sat)


จากรูปที่ 1 ตามที่ได้เขียนไปแล้วในบทความก่อนๆ ว่า  T2W นั้นใช้เทคนิค TR ค่อนข้างยาวซึ่งนานพอที่จะทำให้ Magnetization นั้นคืนตัวในแนวแกน z  และสัญญาณที่คืนตัวจะไม่ส่งผลต่อ Final signal หรือสัญญาณของ T2   เนื่องจากสัญญาณของ T2 ถูกกำหนดด้วยค่า TE     การกระตุ้นโดย  1800  refocusing pulse หลายๆรอบในช่วงหนึ่ง TR จะช่วยให้เวลาสแกน ลดลง ซึ่งเรียกว่า turbo spin echo หรือ fast spin echo นั่นเอง  จำนวน echo ที่เกิดขึ้นระหว่างแต่ละช่วง TR เราจะเรียกว่า Echo train length หรือ turbo factor  ยิ่งจำนวน Echo train length มากเท่าไหร่เวลาที่ใช้สแกนก็จะลดลงมากเท่านั้น แต่การจะเพิ่มจำนวนของ  echo ก็ขึ้นอยู่กับช่วงของ TR ด้วยว่าตั้งไว้ที่เท่าไหร่   สำหรับ Sequence T2W เราสามารตั้ง Echo ได้ตั้งแต่ 8 Echo ขึ้นไป  ภาพมักจะเบลอได้ง่ายใน sequence  ที่ตั้ง TE  สั้นๆ  อย่าง T1W และ Proton density sequence  ด้วยเหตุนี้ใน T1W เราจึงกำหนด echo train length เพียง 3-7  echo เท่านั้น  จากการที่เทคนิคนี้ทำให้เวลาสแกนลดลงมาก ปัจจุบันจึงนำมาใช้แทน T2W Spin Echo Sequence ซึ่งผู้อ่านอาจจะไม่ค่อยเห็นใช้แล้วในปัจจุบัน  
   FSE sequence ช่วยให้เราสามารถแสกนภาพ T2W ได้ภายในการกลั้นใจเพียงครั้งเดียวของผู้ป่วย (ภายใน 1 concatenation) ซึ่งไม่สามารถทำได้ใน SE นอกจากนี้การใช้ SE เทคนิค ยังทำให้ภาพช่องท้องเบลอจากการหายใจด้วย   แต่ข้อเสียของ FSE ก็คือจะทำให้สัญญาณของไขมันค่อนข้างเด่นชัดเมื่อเทียบกับ SE ด้วยเหตุนี้จึงต้องทำการกดสัญญาณไขมันใน T2W FSE sequence   ใน T2 SE เราจะเห็นสัญญาณไขมันต่ำๆ (hypo ถึง intermediate signal intensity )  เนื่องจากมันมีการสูญเสียสัญญาณเร็วโมเลกุลแต่ละตัวของมันเองเกิดการหักล้างกันเร็ว   นอกจากนี้ยังเกิดการสูญเสียสัญญาณจาก J-coupling  ด้วย  (J coupling มีการใช้ electron ร่วมกันใน Electron cloud ทำให้เกิดความแตกต่างเล็กน้อยของสนามแม่เหล็กในบริเวณนี้ซึ่งมีผลต่อความถี่ของการหมุนควงของโปรตอนของแต่ละโมเลกุลไม่เท่ากันส่งผลให้เกิดการหักล้างกันเร็วขึ้นนั่นเอง )  แต่ใน เทคนิค T2W FSE  เนื่องจากมีการกระตุ้น 1800  refocusing pulse หลายรอบทำให้โมเลกุลของไขมันไม่มีเวลาพอที่จะเกิด dephase จาก J-coupling  ทำให้สัญญาณไขมันมี T2 relaxation ที่นานขึ้น จึงเป็นเหตุผลให้สัญญาณไขมันเด่นชัดขึ้นใน T2W FSE และจึงเป็นเหตุว่าทำไมใน T2 FSE เราจึงต้องกดสัญญาณไขมันด้วย   และจากรูปผู้อ่าจะเห็นความแตกต่างชัดเจนระหว่างกลุ่ม solid organs และ small molecule ในเนื้อตับสัญญาณจะต่ำว่าสัญญาณน้ำ CSF  ทั้งนี้เพราะเนื้อเยื่อของตับมีการสูญเสียสัญญาณเร็วว่าโมเลกุลของน้ำ ดังที่ได้อธิบายไปแล้วในบทความ T2 contrast 


                           รูปที่ 2 แสดงสัญญาณของ Cyst lesion ในภาพ T2W และภาพ colloid cyst  ใน brain (T1W,T2W ตามลำดับ)

รูปที่ 2 ตามที่ผู้อ่านพอจะทราบกันแล้วว่า ใน T2W เราจะมองเห็น Cyst เป็น hypersignal intensity หรือสีขาว ซึ่งก็เป็นความเข้าใจที่ถูกต้อง แต่ใน cyst นั้นไม่จำเป็นจะต้องให้สัญญาณที่เป็นสีขาวเสมอไปขึ้นอยู่กับว่าใน cyst นั้นมีส่วนประกอบอะไรปนอยู่บ้าง  ตามรูปที่สอง รูปแรกซ้ายมือ ใน Giant epidermal Cyst ส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยน้ำเป็นหลัก โมเลกุลของน้ำมีการเคลื่นที่เร็วทำให้มันมีโอกาสที่จะต้องเจอทั้งสภาวะ local magnetic field ที่เข้ม และ อ่อน ทำให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กของโมเลกุลของน้ำมีการเฉลี่ยๆกันไป จึงไม่ค่อยมีความแตกต่างกันมากนักในแต่ละโมกุล ส่งผลให้มันคงยังหมุนควงด้วยความถี่ที่ไม่ต่างกันมากเหมือนกลุ่มโมเลกุลขนาดใหญ่ ทำให้โมเลกุลของน้ำมี T2 relaxation ค่อนข้างยาวนานกว่า เนื่องจากการเกิดการหักล้างกันของ magnetization จะเกิดช้า  เมื่อเราเก็บสัญญาณด้วย Long TR Long TE ทำให้เราได้สัญญาณของน้ำมากกว่าเนื้อเยื่อส่วนอื่นๆ แต่หากใน Cyst นั้นประกอบไปด้วยโปรตีนหรือ paramagnetic material ต่างๆร่วมด้วย ประมาณ 50% ขึ้นไปจะส่งผลให้ มีการสูญเสียสัญญาณมากขึ้นเนื่องจากโมเลกุลของโปนตีนเคลื่อนไหวช้าทำให้เมื่อต้องเผชิญกับสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอส่งผลให้ในแต่ละจุดของโมเลกุล.ในเนื้อเยื่อมีความแตกต่างกันของ Local magnetic field ค่อนข้างมากทำให้เกิดการหักล้างกันของ magnetization ค่อนข้างเร็ว หรือมี T2 relaxation สั้น นั่นเอง   ทำให้เราเห็น Cyst เป็น hypo signal intensity ดังแสดงในรูปขวามือเป็นตัวอย่างของ colloid cyst ที่มีส่วนประกอบของโปรตีนและ paramagnetic material ปะปนอยู่ทำให้เห็นเป็น hypo signal ใน T2W และดูค่อนข้าง hyper signal ใน T1W
รูปที่ 3 T2W TSE  with fat sat  ของ Knee  joint 

รูปที่ 3 เป็นการสแกน Knee ด้วยเทคนิค T2 turbo spin echo  ทั้งในแนว Coronal และ Sagittal planes  ในผู้ป่วยที่มาด้วย ACL tear เราจะสังเกตุเห็น Bone marrow มีสัญญาณที่มากขึ้น ทั้ง lateral femural condyle และ posterio- lateral  tibial plateau เมื่อเกิด ACL tear จะทำให้เกิดการกระทบกันของกระดูกทั้งสองส่วนนี้  และ T2 hypersignal intensity ที่เกิดขึ้นก็มาจาก bone marrow ที่มี extracellular edema หรือมาจากสัญญาณของน้ำในช่องว่างระหว่างเซลล์นั่นเอง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของความผิดปกตินี้ ที่เรียกว่า Pivot shift marrow contusion pattern 


รูปที่ 4 สแดง สัญญาณของ Hepatic hemangioma ในภาพ T2W
                                 ที่มา: http://www.scielo.br/img/revistas/rb/v41n2/en_12f3.gif

รูปที่ 4 hemangioma นั้นจะให้สัญญาณที่คล้ายๆกับ Shwanomas  นั่นก็คือให้สัญญาณมากในภาพ T2W  (T2 hyperintensity) จาก Fluid ที่อยู่ใน Lesion นั่นเอง ใน Hemangioma สัญญาณที่เห็นเป็นสีขาวเกิดจาก การไหลช้าของเลือดในเส้นเลืิอดที่บวมภายในก้อน ทำให้เลือดมีเวลาพอที่จะคืนสัญญาณใน T2 (long T2 relaxation) และการที่เลือดไหลช้าก็จะทำให้ไม่เกิดการสูญเสียสัญญาณจาก  Flow void   นอกจากนี้ยังมีสัญญาณจาก free water ใน lesion ด้วย  ซึ่งจะให้สัญญาณคล้ายกับ hepatic cyst แต่จะต่างกันเมื่อทำการฉีด Gadolinium ใน  dynamic liver sequence จากรูปที่ 4 (มุมขวาล่าง) สังเกตุว่า gadolinium จะแพร่เข้าไปยังก้อนตามเส้นเลือด แต่ใน cyst นั้นจะไม่มี gadolinium เข้าไปได้   

รูปที่ 5 แสดงสัญญาณของ cavernoma ในภาพ T2W และ T2*W


รูปที่ 5  แสกนด้วย T2W FSE sequence และ T2 spoiling gradient sequence ในผู้ป่วยที่ถูกวินิจฉัยว่าเป็น Cavernomas   เราจะเห็นสัญญาณเลือดเป็นแบบไหนนั้นในภาพ T2W ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่เลือดออกด้วย ซึ่งเป็นได้ทั้ง hypo หรือ hyper signal ใน T1W แต่ใน T2W มักจะเห็นเป็น  hypo signal intensity ใน T2W  ใน Cavernoma เอง ก็เป็นความผิดปกติที่พบว่ามี blood degradation products จากเลือดออกหลายระยะปนกันและเป็นสาเหตุให้เรามองเห็นสัญญาณแบบ Heterogeneous  signal ใน Lesion แต่ลักษณะเด่นของ Cavernoma ก็คือจะมีขอบสีดำหนาในภาพ T2W ทั้งนี้เป็นเพราะเซลล์ macrophage และ microglial cell ทำการเก็บกิน blood breakdown products แล้วนำมาเก็บไว้ตามของของ Lesion ของเสียเหล่านี้ก็กลายสภาพเป็น Hemosiderin ซึ่งมีคุณสมบัติเป็น Paramagnetic   ทำให้โปรตอนที่อยู่บริเวณนี้มีการสูญเสียสัญญาณอย่างรวดเร็วจากสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอนั่นเอง  และจากรูป 5 ขวามือ คือ T2 GRE sequence สังเกตว่า Lesion จะมีการสูญเสียสัญญาณมากกว่าในรูปซ้ายมือซึ่งเป็น FSE ทั้งนี้เป็นเพราะใน Gre ไม่มีการกระตุ้นด้วย 1800  refocusing pulse ทำให้มันเกิด T2*effect และสูญเสียสัญญาณค่อนข้างเร็วและมากขึ้นนั่นเอง


หลักสำคัญของการเกิดสัญญาณแบบ hypo หรือ hyper signal นั้นหลักๆก็ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเนื้อเยื่อด้วย ว่าเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ หรือขนาดเล็ก  ส่วนประกอบของพยาธิสภาพว่ามีอะไรบ้าง และ จาก Pulse sequence ที่ใช้ด้วยว่าเป็น FSE หรือ GRE 









ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น