IRBM 30 (2009) 273–280 Original article Signal reduction at high velocities during one plug MR inflow Réduction du signal MR pendant l’entrée de coupe d’une strate de liquide à haute vitesse F. Langevin ∗ , A. Darwich , S. Capellino Centre d’imagerie médical avancée, UMR CNRS 6600, université de technologie de Compiègne, 13, rue Fonds-Pernant, 60200 Compiègne, France Received 23 March 2009; accepted 23 September 2009 Available online 23 October 2009 Abstract An inflow MR signal behavior for high fluid velocity is reported here, for which there is no existing literature. It is obtained thanks to a bare and fast gradient echo sequence. Acquisition parameters were defined to follow the signal of a once excited bolus. We observed a considerable and reproducible drop in the signal intensity, inversely proportional to the flow velocity. This relation is hyperbolic, with reliable R 2 > 0.97 for high velocities. Several experiments were performed in order to test the possible reasons for signal reduction. Distance to the reception coil, slice thickness and echo time, fluid viscosity and radiofrequency impact on a moving fluid. The determinist relationship between signal and velocity incited us to check the feasibility of a velocity quantification method based on that process. Its high time resolution is an advantage for hemodynamic vascular properties understanding. © 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Keywords: MRI; Time of flight; Flow velocity; Blood velocity Résumé Nous rapportons ici l’observation en IRM d’un phénomène d’entrée de coupe à haute vitesse par rapport à l’épaisseur de coupe, qui n’est pas décrit dans la littérature. Il est mis en évidence en utilisant une séquence d’écho de gradient dépouillée et rapide. Les paramètres d’acquisition sont définis de fac ¸on à suivre le signal lorsqu’un seul embole de liquide est excité à la fois dans le plan de coupe. Nous avons observé une réduction considérable et reproductible de l’intensité de signal, inversement proportionnelle à la vitesse d’écoulement. Cette relation est hyperbolique, avec un R 2 fiable supérieur à 0,97 pour des vitesses élevées. Des essais ont été réalisés afin de tester différentes hypothèses sur l’origine de cette décroissance. Distance à l’antenne de réception, épaisseur de la coupe et temps d’écho, viscosité du liquide et effet des impulsions radiofréquence sur un liquide en mouvement. La relation déterministe entre le signal et la vitesse incite à s’interroger sur la faisabilité d’une méthode de quantification de vitesse basée sur ce processus. Sa résolution temporelle est un atout pour comprendre les propriétés hémodynamiques vasculaires. © 2009 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Mots clés : IRM ; Temps de vol ; Vitesse du flux ; Vitesse sanguine 1. Introduction Blood flow velocity estimation is a major challenge to under- stand arteries flow properties. Since 1989, phase contrast (PC) based sequence is the reference for magnetic resonance (MR) quantification method [1–7]. However, several drawbacks make this method difficult to use, such as multi axis encoding and ∗ Corresponding author. E-mail address: francois.langevin@utc.fr (F. Langevin). hypothesis on the velocity range. As a consequence, velocity- sampling rate does not generally exceed 30 frames per second in gated acquisitions, limiting the exploration of transitory phe- nomena, and avoiding fast vortex observation. On the other hand, inflow enhancement effects lead to 2D and 3D time of flight (TOF) schemes, allowing easy and repeti- tive clinical angiography explorations. A higher MR signal is obtained from the incoming blood relative to stationary tis- sue, or inflow enhancement (IE), since the refreshed blood receives fewer radio frequency (RF) pulses and is less satu- rated. IE is most often described as a gradually increasing signal 1959-0318/$ – see front matter © 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. doi:10.1016/j.irbm.2009.09.002