Sensitivity Encoding (SENSE) for High Spatial Resolution Time-of-Flight MR Angiography of the Intracranial Arteries at 3.0 T

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Abstract
Ziel: 1. Evaluierung von Sensitivity Encoding (SENSE) für die intrakranielle 3D time-of-flight (TOF) MR Angiographie (MRA) bei 3,0 T mit einer 1024-er Bildmatrix und 2. Vergleich mit der 3,0 T TOF MRA ohne SENSE. Material und Methode: In einer prospektiven Studie wurde eine TOF MRA des Circulus Willisii mit SENSE bei 24 Patienten an einem 3,0 T-Ganzkörper-MRT (Intera, Philips Medical Systems, NL) durchgeführt. Im SENSE-Protokoll (S-MRA), wurde ein SENSE-Faktor von 2,5 benutzt um die Akquisitionszeit zu verkürzen und den anatomischen Abbildungsbereich zu vergrößern (5 : 12 Min.; 150 Schichten). Es wurde eine Matrix von 832 × 572 aufgenommen und auf 1024 rekonstruiert (Nichtinterpolierte Voxelgröße: 0,30 × 0,44 × 1,00 mm³ (0,13 mm³). Zwei Radiologen bewerteten die Bildqualität auf einer 5-Punkte-Skala (5 = exzellent bis 1 = nicht diagnostisch) im Konsensusverfahren sowie das Vorhandensein von Gefäßpathologien. Die Ergebnisse wurden verglichen mit denen von 15 Personen, die eine intrakranielle TOF MRA bei 3,0 T ohne SENSE (NS-MRA: 7 : 57 Min.; 100 Schichten) bekommen hatten. Eine digitale Subtraktionsangiographie (DSA) stand bei den 4/24 Patienten mit Gefäßbefund zum Vergleich zur Verfügung. Ergebnisse: Die Bildqualität der S-MRA bei 3,0 T war diagnostisch ausreichend oder besser in 24/24 Fällen. Der Median-Score betrug bei der S-MRA und NS-MRA jeweils 5. Bei 4 Patienten mit DSA wurden insgesamt 8 Gefäßpathologien (7 Stenosen oder Verschlüsse, 1 Aneurysma) mittels S-MRA korrekt identifiziert. Schlussfolgerung: SENSE ist einsetzbar zur räumlich hoch aufgelösten intrakraniellen TOF MRA bei 3,0 T. Durch SENSE kann die Messzeit deutlich reduziert und die Zahl der Messschichten erhöht werden bei vergleichbarer Bildqualität zum TOF-MRA-Protokoll ohne SENSE. Purpose: 1) To evaluate feasibility of sensitivity encoding (SENSE) for high spatial resolution intracranial 3D time-of-flight (TOF) MR angiography at 3.0 T using a 1024 imaging matrix and 2) to compare image quality and diagnostic yield with 3.0 T TOF MRA without SENSE. Methods: In a prospective study TOF MR angiography of the circle of Willis was performed with SENSE in 24 patients on a clinical whole body 3.0 T MR system (Intera, Philips Medical Systems, NL). In the SENSE protocol (S-MRA), a SENSE factor of 2.5 was used to shorten acquisition time and to increase the anatomic coverage (5 : 12 min.; 150 slices). A matrix of 832 × 572 was acquired and reconstructed to 1024 yielding a non-zerofilled voxel size of 0.30 × 0.44 × 1.00 mm³ (0.13 mm³). Two readers were asked to review the images regarding the presence of vascular disease, and to rate, in consensus, the quality of the angiograms on a 5-point scale (5 = excellent through 1 = non-diagnostic). Results were compared with the results in 15 subjects who underwent intracranial TOF MRA at 3.0 T without SENSE (NS-MRA: acquisition time, 7 : 57 min.; 100 slices). Digital subtraction angiography (DSA) served as standard of reference in the 4/24 patients in whom vascular disease was identified. Results: S-MRA at 3.0 T was judged to provide image quality that was adequate for diagnosis or better in 24/24. Median score of image quality of S-MRA and NS-MRA were 5 and 5, respectively. In the 4 patients with DSA correlation, a total of 8 pathologic findings (7 steno-occlusive diseases, 1 aneurysm) were correctly identified on S-MRA. Conclusion: The use of SENSE for intracranial TOF MRA at very high imaging matrix is feasible at 3.0 T. Compared to the imaging technique without SENSE, it allows TOF MRA with substantially reduced acquisition time, and with substantially increased anatomic coverage while maintaining image quality of NS-MRA.

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