i februar 1987-udgaven af American Journal of Roentgenology, Sechtem et al. rapporterede den spændende potentielle anvendelse af Cine gradient-echo imaging til funktionel evaluering af hjertesygdomme. På en 1,5-T MR-scanner anvendte teknikken en EKG-gated gradient-echo pulssekvens med TR/TE, 21/12. EKG-signalinformation og K-space-billeddata blev erhvervet samtidigt og efterfølgende behandlet til rekonstruktion af cirka 20 billeder pr.hjertecyklus. Nu kendt som retrospektiv gating, var denne teknik ny i midten til slutningen af 1980 ‘ erne.
ved hjælp af denne pulssekvens kunne helhjertet dækning opnås via en stak på 10 til 12 aksiale cine-opkøb fordelt på 10 mm trin. Imidlertid, med et enkelt fasekodningstrin, der blev udført under hvert R-R-interval, billeddannelse var nødvendigvis lang, men opnåelig inden for en halv time. Fordi k-rumdataene blev erhvervet asynkront med hjertecyklussen, måtte retrospektiv interpolation udføres for at sortere de erhvervede data igen i lige store tidsmæssige positioner (billeder) inden for hjertecyklussen. Behandlingen på det tidspunkt blev udført offline og krævede yderligere 30 minutter (5 minutter pr.cine-erhvervelse for de 5-6 opkøb, der kræves for at afbilde de 10-12 placeringer). Selvom det var primitivt efter nutidens standarder, var dette en betydelig præstation på tidspunktet for artiklen. Betydningen af Sechtem et al. artiklen fremgår af de mere end 180 gange, den er blevet citeret i den offentliggjorte litteratur ifølge en søgning i isi Science Citation-databasen.
i en serie på 14 raske frivillige og 22 patienter, Sechtem et al. beskrevet potentialet ved at bruge cine gradient-ekko-billeddannelse til evaluering af regional vægbevægelse, ventrikulær funktion (f.eks. ejektionsfraktion), valvulær funktion (for at inkludere estimering af regurgitantfraktioner) og intrakardiale shunts—applikationer, der nu er blevet rutinemæssig praksis for mange MR-klinikker. Gradient-ekkoteknikken gav lyst blodsignal i hjertekamre for forbedret myokardium til blodpuljedifferentiering, som forfatterne postulerede opstod fra den overlegne følsomhed i strømmen af pulssekvensen for umættet blod (tid-for-flyvning fænomen), en hypotese, der nu er etableret dogme. De fremhævede også cine gradient-echo pulssekvens evne til at identificere regioner med forstyrret eller turbulent strømning som regioner med signaltab (dvs. en egenskab, der fortsat er et primært diagnostisk værktøj til screening for valvulær insufficiens eller stenose og til bekræftelse af tilstedeværelsen af en intrakardial shunt eller en hæmodynamisk signifikant stenose .
de grundlæggende principper for cine bright-blood imaging beskrevet af Sechtem et al. har overlevet den videnskabelige kontrol af næsten 2 årtier og har gennemgået flere forbedringer samt. I 1991 beskrev Atkinson og Edelman en mere effektiv og hurtigere dataindsamlingsordning, hvorved flere fasekodede trin blev erhvervet under hvert hjerteslag, nemlig ved segmentering af K-rumdata på tværs af færre hjertecyklusser. K-space segmentering reducerer drastisk cine-erhvervelsestiderne, således at en enkelt-slice cine-erhvervelse kan udføres under et enkelt åndedræt. Selvom denne udvikling frembragte en prospektivt gated erhvervelse af hjerte-ventrikulær bevægelse, forbedringer i instrumentering gav en ægte segmenteret k-rumteknik med retrospektiv interpolation og fuld dækning af hele R-R-intervallet .
Nuhouni et al. og Young og Aksel introducerede den mere avancerede metode til myokardiemærkning til bevægelse af hjertevæggen ved placering af en række radiofrekvensmætningsbånd (eller tags) over cine-billederne før indledningen af systole. Deformation af tags over hjertecyklussen, nemlig systole, muliggjorde evaluering af myocardial translation og rotation og de mere komplekse bevægelser forbundet med hjertevridning. Manglen på tagdeformation svarede desuden til et dårligt fungerende myokardium.
 se større version (191k) |
Fig. 1A-68-årig mand med aortainsufficiens. (Se også Fig. S1E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) på cine steady-state fri-præcession billeder i tre-kammer visning (systole, en; tidlig til sen diastol, B-D) En regurgitant strømningsstråle (pilespids, B) i overensstemmelse med aortainsufficiens ses under diastol, der stammer fra aortaklappen tilbage i venstre ventrikel. Ao = aorta, LA = venstre atrium, LV = venstre ventrikel.
|
 se større version (189k) |
Fig. 1B-68-årig mand med aortainsufficiens. (Se også Fig. S1E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) på cine steady-state fri-præcession billeder i tre-kammer visning (systole, en; tidlig til sen diastol, B-D) En regurgitant strømningsstråle (pilespids, B) i overensstemmelse med aortainsufficiens ses under diastol, der stammer fra aortaklappen tilbage i venstre ventrikel. Ao = aorta, LA = venstre atrium, LV = venstre ventrikel.
|
 se større version (189k) |
Fig. 1C-68-årig mand med aortainsufficiens. (Se også Fig. S1E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) på cine steady-state fri-præcession billeder i tre-kammer visning (systole, en; tidlig til sen diastol, B-D) En regurgitant strømningsstråle (pilespids, B) i overensstemmelse med aortainsufficiens ses under diastol, der stammer fra aortaklappen tilbage i venstre ventrikel. Ao = aorta, LA = venstre atrium, LV = venstre ventrikel.
|
 se større version (188k) |
Fig. 1D-68-årig mand med aortainsufficiens. (Se også Fig. S1E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) på cine steady-state fri-præcession billeder i tre-kammer visning (systole, en; tidlig til sen diastol, B-D) En regurgitant strømningsstråle (pilespids, B) i overensstemmelse med aortainsufficiens ses under diastol, der stammer fra aortaklappen tilbage i venstre ventrikel. Ao = aorta, LA = venstre atrium, LV = venstre ventrikel.
|
for nylig er cine-billeddannelse blevet udført ved hjælp af afbalanceret steady-state fri procession-også kendt som ægte hurtig billeddannelse med steady-state præcession (TrueFISP, Siemens Medical Solutions terminology), hurtig billeddannelse, der anvender steady-state erhvervelse (FIESTA, GE Healthcare terminology) og balanceret hurtigt felt ekko (balanceret-FFE, Philips Medical Systems terminology)—hvor både det primære gradient-ekko kombineres med efterfølgende refokuserede ekkoer for at give øget billedsignal. Dette opnås ved at opretholde et netto nulgradientmoment for alle tre fysiske akser i hvert TR-interval .
 se større version (151K) |
Fig. 2A-70-årig mand med hypertrofisk kardiomyopati. (Se også Fig. S2E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) fokal hypertrofi (stjerner) af basal forreste og anteroseptal væg i venstre ventrikel er noteret på diastolisk kortakset steady-state free-precession (SSFP) billede.
|
 se større version (180K) |
Fig. 2B-70-årig mand med hypertrofisk kardiomyopati. (Se også Fig. S2E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) på cine SSFP-billeder i tre-kammervisning (diastol, B; tidlig til midt systole, C og D), fortykket basalt myokardium (asterisk, B) bemærkes at være forbundet med en strømningsstråle (pilespidser, C og D) under systole, i overensstemmelse med obstruktion i venstre ventrikulær udstrømningskanal.
|
 se større version (68K) |
Fig. 2C-70-årig mand med hypertrofisk kardiomyopati. (Se også Fig. S2E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) på cine SSFP-billeder i tre-kammervisning (diastol, B; tidlig til midt systole, C og D), fortykket basalt myokardium (asterisk, B) bemærkes at være forbundet med en strømningsstråle (pilespidser, C og D) under systole, i overensstemmelse med obstruktion i venstre ventrikulær udstrømningskanal.
|
 se større version (179k) |
Fig. 2D-70-årig mand med hypertrofisk kardiomyopati. (Se også Fig. S2E, video, i supplerende data på www.ajronline.org) på cine SSFP-billeder i tre-kammervisning (diastol, B; tidlig til midt systole, C og D), fortykket basalt myokardium (asterisk, B) bemærkes at være forbundet med en strømningsstråle (pilespidser, C og D) under systole, i overensstemmelse med obstruktion i venstre ventrikulær udstrømningskanal.
|
steady-state free-precession (SSFP) pulssekvens har en signalafhængighed af væv T2/T1-forholdet og er således mindre afhængig af blodindstrømning til vaskulær illustration. Dette giver forbedret visualisering af både endokardiale og epikardiale grænser på SSFP-billeder til vægbevægelse og kammerstørrelsesevalueringer. Disse nye pulssekvenser har også korte TR-og TE-tider (f.eks.TR/TE, 2/0. 9), der muliggør hurtige anskaffelsestider (f. eks. 6 sekunder) og endda realtidsscreeningsundersøgelser. SSFP-metoden blev først beskrevet i midten af 1980 ‘ erne ; det har dog først været de seneste tekniske forbedringer inden for instrumentering og gradientudstyr, at denne teknik har fået betydelig rutinemæssig klinisk anvendelse (Fig. 1a, 1b, 1c, 1D, 2a, 2b, 2c og 2D og supplerende Fig. S1E og S2E tilgængelig på www.ajronline.org). SSFP-pulssekvenser er kendetegnet ved kort sekvens TR-tider på grund af følsomhed over for off-resonanseffekter, og det muliggør hurtige cine-erhvervelsestider. Den øvre grænse for TR bestemmes af graden af lokal magnetfeltinhomogenitet.
Cine-fasekontrast er en anden teknik, der på mange måder er et derivat af Cine-gradient-ekko-billeddannelse . I cine-fasekontrast erstattes hvert k-space-erhvervelsessegment af et par gradient-echo-erhvervelser, der skifter polariteten af en strømningskodende gradient. Denne proces gentages over hele hjertecyklussen som i cine gradient-echo-erhvervelsen. At tage faseforskellen mellem de to erhvervelser giver et billede med en fase, der er direkte proportional med hastigheden og strømningsretningen, hvilket muliggør kvantificering af blodgennemstrømning over hjertecyklussen. Strømningskvantificering i alle tre retninger kunne bestemmes af så få som fire strømningskodningseksperimenter pr .k-rumlinie, hvorved den samlede anskaffelsestid reduceres ved hjælp af firepunktsbehandling. Ved brug af lignende k-rumforbedringer, såsom segmenterede k-rumoptagelsesordninger, kan cine-fasekontrast nu også udføres under et åndedræt. Ved hjælp af den modificerede Bernoulli-ligning muliggør denne teknik også estimering af strømningstrykgradienter på tværs af regioner med luminal indsnævring .
der er sket betydelige forbedringer i de næsten 2 årtier siden Sechtem et al. beskrev deres lovende nye teknik til hjertefunktionsevaluering ved hjælp af en cine gradient-echo pulssekvens. Cine MR er en kommercielt tilgængelig teknik, der er et grundlæggende værktøj til al klinisk MR-praksis. Selvom hastigheden og billedkvaliteten har udviklet sig hurtigt, den nuværende udviklingscyklus skynder sig mod den automatiske evaluering af de store cine MR-datasæt, der kan give mere end 40 billeder pr. En række automatiserede segmenteringsværktøjer er i øjeblikket tilgængelige, men de fleste kræver stadig mindst en vis menneskelig interaktion for at give nøjagtige kvantitative målinger for hjertefunktion. Det er tænkeligt, at disse funktioner vil blive fuldstændig automatiseret i den nærmeste fremtid, hvilket muliggør yderligere opnåelse af et større potentiale for cine MR-evalueringer af kardiovaskulær funktion.