4D-Flow MRI: Technique and Applications

Rofo. 2018 Nov;190(11):1025-1035. doi: 10.1055/a-0647-2021. Epub 2018 Aug 13.
[Article in English, German]

Abstract

Background: Blood flow through the cavities of the heart and great vessels is pulsatile and is subject to time and multidirectional variations. To date, the recording of blood flow in multiple directions and phases has been limited. 4D-flow MRI offers advantages for the recording, visualization and analysis of blood flow.

Method: The status quo of the method was summarized through analysis with the PubMed database using the keywords "4D-flow MRI, phase-contrast magnetic resonance imaging, MR flow imaging/visualization, MR flow quantification, 3 D cine (time-resolved) phase-contrast CMR, three-directional velocity-encoding MRI".

Results/conclusion: This review summarizes the current status of the technical development of 4D-flow MRI, discusses its advantages and disadvantages and describes clinical applications. Finally, the most important principles and parameters are explained to give the reader relevant information about clinical indications, postprocessing methods and limitations of the method.

Key points: · 4D-Fluss-MRT. · 3-dimensionale zeitaufgelöste Phasenkontrast-MRT. · Flussanalyse-MRT (Wall-Shear-Stress/Druckgradienten-Messung/Vortex-Fluss/turbulente kinetische Energie/Flussgeschwindigkeit/Flussrate).

Citation format: · Sträter A, Huber A, Rudolph J et al. 4D-Flow MRI: Technique and Applications. Fortschr Röntgenstr 2018; 190: 1025 - 1035.

Hintergrund: Der Blutfluss durch das Herz und die großen Gefäße erfolgt pulsatil und unterliegt zeitlichen wie auch multidirektionalen Schwankungen. Bisher ist die Erfassung des Blutflusses in alle Richtungen und Phasen deutlich limitiert. Die MRT-gestützte 4D-Flussmessung ist eine fortschrittliche Methode zur Erfassung, Darstellung und Analyse von Flussverhältnissen in den Gefäßen.

Methode: Basierend auf einer Literaturrecherche in der PubMed-Datenbank mit den Begriffen „4D-Flow-MRI, Phase-contrast magnetic-resonance-imaging, MR-flow-imaging/-visualization, MR-Flow-quantification, 3D-cine (time-resolved) phase-contrast CMR, three-directional velocity-encoding MR“ wurde der aktuelle Stand der Methode in dieser Übersichtsarbeit zusammengefasst.

Ergebnisse/schlussfolgerung: Diese Übersichtsarbeit fasst den aktuellen Stand der technischen Entwicklung der 4D-Flussmessung zusammen, diskutiert ihre Vor- und Nachteile und zeigt Anwendungsmöglichkeiten auf. Schließlich werden die wichtigsten Prinzipien und Parameter erklärt, sodass der Leser über die Anwendung der Methode, die möglichen klinischen Indikationen, die Auswertung verschiedener Parameter durch Post-processing-Methoden und die Limitationen des Verfahrens relevante Informationen erhält.

Kernaussagen: · 4D-Fluss-MRT. · 3-dimensionale zeitaufgelöste Phasenkontrast-MRT. · Flussanalyse-MRT (Wall-Shear-Stress/Druckgradienten-Messung/Vortex-Fluss/turbulente kinetische Energie/Flussgeschwindigkeit/Flussrate).

Zitierweise: · Sträter A, Huber A, Rudolph J et al. 4D-Flow MRI: Technique and Applications. Fortschr Röntgenstr 2018; 190: 1025 – 1035.

MeSH terms

  • Humans
  • Image Interpretation, Computer-Assisted / methods*
  • Magnetic Resonance Imaging / methods*
  • Male
  • Prostate / diagnostic imaging
  • Prostatic Neoplasms / diagnostic imaging*
  • Sensitivity and Specificity