MRT: Fettsättigungstechniken und ihre Vor- und Nachteile

Bei vielen klinischen Fragestellungen kann der Signalbeitrag von Fettgewebe in MRT-Aufnahmen das Erkennen wichtiger Gewebestrukturen behindern und die Bildqualität verschlechtern. Mit „Fettsättigungstechniken“ soll dieser Beitrag des Fettsignals abgeschwächt werden. In diesem Beitrag werden ihre Prinzipien vorgestellt und die Vor- und Nachteile bei der Anwendung abgeleitet.

Kernaussagen

• Um den Beitrag des Fettsignals in MR-Tomografien abzuschwächen oder sogar vollständig zu entfernen, werden unterschiedliche Verfahren (d. h. „Fettsättigungstechniken“) angewandt, die auf den verschiedenen Signaleigenschaften von Fettgewebe und wasserhaltigen Gewebebestandteilen beruhen.

• Näherungsweise stammen Grauwerte und ihre Abstufungen in MR-Tomografien ausschließlich von ¹H-Atomen, die entweder an Wasser oder an Triglyzeride gebunden sind.

• „Shimmen“ bezeichnet den Ausgleich von durch den Körper selbst hervorgerufenen Zusatzmagnetfeldern durch zusätzlich linear oder parabel/kissenförmig einwirkende und damit korrigierende Magnetfelder.

• Die Relaxationszeiten T1 und T2 hängen sowohl von der chemischen Bindung im Molekül als auch von der chemischen Umgebung ab.

• Mit der Inversion-Recovery-Technik werden Signalanteile von ¹H-Atomen unterdrückt, die eine ganz bestimmte Längsrelaxationszeit T1 aufweisen. Sie kann mit allen gängigen Sequenztypen kombiniert werden.

• Bei der spektralen Fettsättigung („fat-sat“) wird die Längsmagnetisierung von Fett fast vollständig unterdrückt, während wasserhaltige Gewebe nicht beeinflusst werden. Bei der (schicht-)selektiven Wasseranregung werden Fettsignale besser und gleichmäßiger unterdrückt, sie dauert jedoch länger und erfordert eine größere minimale Schichtdicke.

• Die Qualität der Fettsättigung bei SPIR und SPAIR ist fast so gut wie bei Methoden mit selektiver Wasseranregung. SPIR und SPAIR sind mit allen Sequenztypen kombinierbar.

• Dixon-Techniken arbeiten nicht mit der absoluten Frequenz von Wasser und Fett, sondern nur mit deren Differenz. Daher sind sie insbesondere in Bereichen größerer Magnetfeldinhomogenitäten von Vorteil.

Schlüsselwörter

Fettsättigung - Chemical-Shift-Artefakt - Inversion Recovery

Keywords

fat saturation - chemcial shift - Inversion Recovery

Publication History

Article published online:
11 June 2024

• Literatur

• 1 Gold GE, Han E, Stainsby J. et al. Musculoskeletal MRI at 3.0 T: relaxation times and image contrast. AJR Am J Roentgenol 2004; 183: 343-351
• 2 de Bazelaire CM, Duhamel GD, Rofsky NM. et al. MR imaging relaxation times of abdominal and pelvic tissues measured in vivo at 3.0 T: preliminary results. Radiology 2004; 230: 652-659
• 3 Stanisz GJ, Odrobina EE, Pun J. et al. T1, T2 relaxation and magnetization transfer in tissue at 3 T. Magn Reson Med 2005; 54: 507-512
• 4 Garnov N, Linder N, Schaudinn A. et al. Comparison of T1 relaxation times in adipose tissue of severely obese patients and healthy lean subjects measured by 1.5 T MRI. NMR Biomed 2014; 27: 1123-1128
• 5 Schick F, Eismann B, Jung WI. et al. Comparison of localized proton NMR signals of skeletal muscle and fat tissue in vivo: two lipid compartments in muscle tissue. Magn Reson Med 1993; 29: 158-167
• 6 Ren J, Dimitrov I, Sherry AD. et al. Composition of adipose tissue and marrow fat in humans by 1H NMR at 7 Tesla. J Lipid Res 2008; 49: 2055-2262
• 7 Schick F, Forster J, Machann J. et al. Highly selective water and fat imaging applying multislice sequences without sensitivity to B1 field inhomogeneities. Magn Reson Med 1997; 38: 269-274
• 8 Rosen BR, Wedeen VJ, Brady TJ. et al. Selective saturation NMR imaging. J Comput Assist Tomogr 1984; 8: 813-818
• 9 Terk MR, Gober JR, de Verdier H. et al. Evaluation of suspected musculoskeletal neoplasms using 3D T2-weighted spectral presaturation with inversion recovery. Magn Reson Imaging 1993; 11: 931-939
• 10 Del Grande F, Santini F, Herzka DA. et al. Fat-suppression techniques for 3-T MR imaging of the musculoskeletal system. Radiographics 2014; 34: 217-233
• 11 Dixon WT. Simple proton spectroscopic imaging. Radiology 1984; 153: 189-194
• 12 Glover GH, Schneider E. Three-point Dixon technique for true water/fat decomposition with B0 inhomogeneity correction. Magn Reson Med 1991; 18: 371-383
• 13 Berglund J, Ahlström H, Kullberg J. Model-based mapping of fat unsaturation and chain length by chemical shift imaging--phantom validation and in vivo feasibility. Magn Reson Med 2012; 68: 1815-1827
• 14 Reeder SB, McKenzie CA, Pineda AR. et al. Water-fat separation with IDEAL gradient-echo imaging. J Magn Reson Imaging 2007; 25: 644-652