secuencias en rm

SECUENCIAS Y PROTOCOLOS.

Dra. Nadia Rojas ValenzuelaResidente de Radiología UV.

INTRODUCCIÓN

• Distintos contrastes:– parametros de adquisicion de las imagenes. – T1, T2 y DP.

INTRODUCIÓN

• Generacion del contraste:– Tiempos de relajacion T1 y T2 que son propios

para cada tejido.

CONTRASTE T1

• El tiempo entre los pulsos de RF 90° y el momento en que leemos la senal de influyen en la generacion del contraste.

– TR (Tiempo de repecion) que define el tiempo entre los pulsos de radiofrecuencia (RF) – TE (Tiempo de eco) que define el momento en el que se produce la lectura de la senal de resonancia magneca.

• Son dependientes de la intensidad de campo (tiempos T1 más largos en campos más altos) y pueden variar entre– 250 msec grasa a 700-800 tejido cerebral , 1200 msec , sangre , y hasta 3 a 4 segundos LCR

CONTRASTE T2

• Para potenciar el peso T2 pulsos RF de 90° se apliquen muy separadamente de forma tal que la diferencia en el tiempo de relajacion T1 no influya en el contraste.

CONTRASTE DP

• Minimiza el efecto T1 y T2 del tejido cantidad de protones “visibles” en el tejido. Para lograrlo se uliza un tiempo TR largo (para minimizar el efecto T1) y un tiempo de eco corto (para minimizar el efecto T2)

TI –T2-DP

T1-T2-DP

SINTAXIS DE LAS SECUENCIAS

RF-Gslice-Gphase-G frec-ADCTR -TE

SECUENCIAS BÁSICAS

DECAIMIENTO DE INDUCCIÓN LIBRE FID ( FREE INDUCTION DECAY)

• SEÑAL ASIMÉTRICA:• La senal es muy alta luego de la

aplicacion del pulso de RF.• Luego decae rápidamente• Para aplicar la TF la senal debe ser

simetrica.• “Gradientes”

FID y eco gradiente

• SEÑAL SIMÉTRICA:

• Eco es formado por un gradiente luego de la aplicacion de un pulso de RF

• Se aplica Gre -despues del pulso de RF spin entran en fases distintas.

• Gre polaridad +: luego de un tiempo estarán refasados

• Máximo de senal: “ ECO” se produce cuando la ½ del área del Gr + iguala al área de polaridad -.

• Constante de decaimiento T2*

Secuencia básica:• Pulso de RF y el eco de senal de la magnetizacion TVS con gradientes bipolares en la direccion de la lectura. •Gro desfasa los spin. Refasados con gradiente de polaridad positiva.•La secuencia se repite dependiendo de la cantidad de informacion que se necesite.Menor a 90Si TR mucho mayor que T2: MXY decae a 0. y MZ alcanza un estado estacionario.El decaimiento es T2*: puede ser reducido minimizando el TE. No son posibles obtener imágenes ponderadas en T2.

MAGNETIZACIÓN ECO GRADIENTE: ESTADO ESTACIONARIO

Si el TR es mayor que T2, la magnetiacion transversarl decae a 0 y la magnetizacion longitudinal logra un estado de equilibrio denotada l como Mss es proporcional a TR/T1, mientras mas largo TR, Mss es mas parecido a M0 y si el T1 es largo, se necesita un TR muy largo para que Mss sea mas parecido a M0.

ECO GRADIENTE TR >> T2

ANGULO > 60: mas contraste < calidad.

ANGULO 60-40: diferenciacion entre T1 corto y largo

ANGULO < 40: MG Longitudinal se recupere totalmente.

TR << T2

CLASIFICACIÓN

Destruccion de la Mg mediante pulsos de RFT1 – DP-

.Gradientes balanceados en cada TR para reducir la MG TV mejor relacion senal/ruido por unidad de tiempo.•Adquisiciones rápidas.•> Grande de 50-90 y el Se te reduce. Fluidos, grasa, sangre, hiperintensos.•Mg tvs es reenfocada y reutilizada despues de cada excitacion y lectura de senal

CONTRASTES EN ECO GRADIENTE

•T2 * con ángulo pequeno y TR grande utilzando una secuencia incoherente eco gradiente•Con la secuencia de estado estacionario de precesion libre se puede obtener un contraste T1/T2

EJEMPLO IMAGEN ECO GRADIENTE

ADQUISICIÓN DE MÚLTIPLES CORTES Y ADQUISICIÓN 3D USANDO ECO GRADIENTE.

EFECTOS DE SUSCEPTIBILIDAD• Las distorsiones producidas por inhomogeneidades del

campo debido a implantes ferromagneticos, áreas cercanas a interfaces de tejido y aire, o debido a un mala homogeneizacion del campo principal, no pueden ser compensadas por las secuencias eco gradiente.

• Detecta micro hemorragias cerebrales.• Utilidad:

– Imagen cardiaca dinámica.– AngioRM.– Perfusion.

SPIN ECO

•IMÁGENES POTENCIADAS EN T2

• Dos pulsos:– 90 y 180 º separados por un TE/ 2– El pulso de 90º convierte la Mg longitudinal en transversal y durante TE/2 los spin se desfasan debido a inhomogeneidades de campo.– 180º reenfoca la MG transversal, los desfases son compensados luego de TE/2 – Luego de TE los spin están totalmente en fase. : mayor intensidad de senal.

ANALOGÍA DE LOS CORREDORES

ANALOGÍA DE LOS CORREDORES

CONTRASTE SPIN ECO

TECorto ( 5-30 ms)

largo

TR Corto (300-700 ms)

T1

largo DP T2

T1 Y T2

DP EN RODILLA

Buen contraste y detalle anatomico

ACRÓNIMOS SPIN ECHO

COMPARACIÓN SPIN ECO Y ECO GRE

•TR es mayor en eco gradiente TR mínimo en spin eco. •Pulso de 180º incrementa la deposicion de energía en el paciente.•Senal eco gradiente más sensible a inhomogeneidades de campo.

SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA

MICROHEMORRAGIAS

SECUENCIAS INVERSIÓN-RECUPERACIÓN

• Pulso de RF adicionales previo a la secuencia de pulso eco gradiente o spin eco. • Modifica la magnetizacion longitudinal de los protones y por lo tanto el contraste.• “ Preparacion de la magnetizacion”

• Imágenes que son altamente sensibles al T1.

INVERSIÓN RECUPERACIÓN

El pulso de RF de 180 º actúa sobre los spin alineados longitudinalmente , la magnitud rota deleje +z al –z . Esto produce una inversion de la magnetiacion y su recuperacion determina el contraste de las imágenes.

STIR

•TI es corto 150-250 ms•No es sensible a inhomogeneidades•No solo satura la grasa sino que todos los •Tejidos con T1 corto. •No debe usarse con contraste.

STIR

STIR

FLAIR

•T1 largo 700 -1500.•Puede ser pesada en T1 o T2•Se combina con spin eco para la lectura de la senal. •T1 FLAIR: 2000/10/750: mejor contraste materia blanca/ gris superior a T1. Anula 100% el LCR. •T2 FLAIR: 100000/ 170/ 2800 : lesiones periventriculares. T2: lesiones se ocultan.

T2 -FLAIR

PROTOCOLOS DE CEREBRO

– FRFSE-XL90– Gradiente EPI axial.– FLAIR T1 : sagital y axial.– DIFUSION axial.– T2 CORONAL – T1 CONTRASTE– STIR (adulto con Sd. Convulsivo) – Volumetrico: ninos con Sd convulsivo.

SECUENCIAS RÁPIDAS DE SPIN ECO

• Spin eco consta de dos pulsos de RF, de 90° y de 180°, separados por un T igual a la 50% TE.

• El TR entre una excitacion y otra puede ser mucho más largo que el TE • Este tiempo se puede emplear para acelerar la adquisicion:

– múltiples ecos por excitacion introduciendo varios pulsos de 180°. De este modo, en cada excitacion se leen tantas líneas como pulsos sean aplicados

• El número de pulsos que se aplica para inducir ecos se controla con el parámetro Factor Turbo (ETL).

FSE

Comparacion de ETL EN FSE

•FSE-XL secuencia mejorada de FSE que permite ETL más largo con menos desenfoque mediante el uso de impulsos de RF con una mayor amplitud y una duracion más corta para reducir el espaciado de eco y borrosidad.

• FRFSE-XL impulsos de RF adicionales despues de la ventana de adquisicion para impulsar la recuperacion de la magnetizacion longitudinal. Esto produce imágenes con más contribucion T2

GRADIENTE EPILa imagen eco planar es una trayectoria de lectura rapida que permiten acelerar la adquisicion de imagenes de resonancia magnetiuca leyendo varias lineas del espacio k‐ en cada excitacion mediante un tren de ecos gradientes con un cambio rápido a lo largo de la direccion de fase •Adquisicion sola (single shot EPI) ‐• Excitaciones múltiples (multi shot EPI).‐La secuencia EPI puede combinarse con diferentes pulsos de excitacion y preparacion de magnezacion.•VENTAJA: T de adquisicion•Desventaja: Baja señal / ruido.

DIFUSIÓN

• “Movimiento de Brown”, Movimiento de traslacion aleatorio de particulas.

• En medios libres, como en el agua de un vaso en el cual cae una gota de tinta, las probabilidades de desplazamiento se distribuyen según una ley gausiana, dependiendo directamente del tiempo durante el cual difunden las particulas y del coeficiente de difusion D del medio.

• Depende linealmente de la temperatura del medio.

DIFUSIÓN

• Celulas tejidos biologicos vivos, los movimientos de difusion ya no son mas “libres” – Se ven alterados por restricciones que le imponen

barreras impermeables, tales como las membranas celulares.

– En estas situaciones se habla entonces de "Coeficiente de Difusion Aparente" (ADC).

– Marcador fino del estado normal o modificado (patologico) de los tejidos.

DIFUSIÓN• MODIFICAN EL ADC• a) Presencia de restriccion del

movimiento membranas. • b) “Trabamiento” de la traslacion del

agua en el espacio extracelular.• c) movimientos de traslacion que se

van a percibir a nivel de las membranas semi permeables de las ‐celulas.

• Se dice entonces que el coeficiente de difusion medido será “aparente”, o Apparent Diffusion Coefficient" o "ADC". El ADC depende de la microestructura de los tejidos.

DIFUSIÓN

DIFUSIÓN • “marcar” la localizacion de las mo leculas en un instante y, luego, “de marcarlas” ‐

despues de un tiempoT de difusion.• Si las moleculas experimentaron movimientos de difusion en tiempo

– desfase global a nivel del voxel, disminucion de la magnitud de la senal al eco. Que depende de la candad de movimiento que hubo, es decir, del coeficiente de difusion y de cuán fuerte se pondera la imagen en difusion.

• Dos imágenes:– T2 – ponderada en difusion. – La secuencia de adquisicion más usada es la secuencia EPI single shot, por la velocidad

que presenta. – imagen ponderada en T2 y una imagen ponderada en difusion DWI, se puede calcular el

mapa de coeficiente de difusion del corte adquirido, el mapa de ADC: refleja únicamente los fenomenos de difusion y separa los procesos de modificacion T2 que podrian ocurrir en paralelo.

PROTOCOLO COLUMNA LUMBAR

• SAGITAL T1: FSE-XL • STIR ( ANTES FAT SAT )• AXIAL T2: FRSE XL/90• AXIAL T1: 5 FOTOS POR CADA DISCO. • AXIAL T2 FAT SAT• OPCIONAL : VOLUMETRICO. M3D /FIESTA / 55.

FAT SAT

• Pulsos RF de corta duracion sintonizados a la frecuencia de resonancia de la grasa.

• Se aplican inmediatamente antes del inicio de una secuencia

de imágenes por RM. Estos pulsos selectivos químicamente hacen que la senal de grasa se anule (saturada) mientras que la senal de agua es relativamente inafectada.

• Metodo más utilizado para la supresion de grasas fácil de implementar, eficaz, utilizar en conjunto con prácticamente cualquier secuencia de imágenes.

FAT SAT• El diagrama a la derecha muestra como las senales

del agua y los protones grasos resuenan en dos picks, separados por aproximadamente 210-220 Hz a 1.5T y 420-440 Hz a 3.0T. Los picks son relativamente amplios y tienen una ligera superposicion debido a las inhomogeneidades del campo magnetico.

• Debido a esta separacion natural en frecuencias resonantes, es posible saturar el pico de grasa solamente aplicando un impulso de RF de ancho de banda estrecho sintonizado al centro de la resonancia de lipidos.

• Cuando se realiza una secuencia de imagen estándar (SE, GRE, etc.), los protones de grasa saturada no generarán una señal de RM, dando como resultado una imagen suprimida de grasa con señal solo de protones de agua.

FAT SAT

T1-weighted pelvis image without fat-sat. Fat is the brightest substance.

T1-weighted image with fat-sat. Note how muscle is now much brighter than subcutaneous fat or bone marrow.

PROTOCOLO DE ABDOMEN

• AXIAL T2 FAT SAT TRIGGER• CORONAL T2 • T2 AXIAL• DENTRO Y FUERA DE FASE• FIESTA AXIAL• LAVA :– AXIAL /CORONAL/– FASE ARTERIAL Y VENOSA– TARDÍO EN CASO DE LESIONES CON LLENADO LENTO.

RESPIRATORY TRIGGER

• La activacion respiratoria es un tipo de movimiento respiratorio comúnmente usado con técnicas de imagen rápida.

• Las imágenes son adquiridas durante la fase de expiracion. Con este tipo de tecnica, el tiempo de exploracion se basa en el TR seleccionado por ciclo respiratorio y los patrones de respiracion del paciente.

DENTRO Y FUERA DE FASE• Debido a que los protones de agua y grasa tienen frecuencias de

resonancia ligeramente diferentes, sus SPIN entran y salen de fase entre sí en funcion del tiempo.

• El periodo de este ciclo de fase es 1 / Δf, ( Δf es el desplazamiento de frecuencia entre los giros)

• Así, a 1,5T, el periodo de ciclo de fase es 1/220 Hz aproximadamente 4,5 mseg. (Para simplificar la discusion abajo he redondeado este número abajo a incluso 4.4 ms).

• Las condiciones en fase y fuera de fase ocurren dos veces por ciclo, o aproximadamente cada 2,2 mseg en 1.5T.

• Las imágenes GRE obtenidas a– 1,5T en TE de 2,2, 6,6, 11,0 msec se denominan fuera de fase (OOP)– 1,5 T 4.4, 8.8, etc. se denominan en fase (IP).

• A finales de la decada de 1980 varios investigadores comenzaron a darse cuenta de que este efecto de cancelacion de fase podría ser utilizado clínicamente para identificar e incluso cuantificar el contenido de grasa de tejidos como el hígado.

• diferenciacion de adenomas adrenales (que normalmente contienen grasa) de carcinomas y metástasis (que no).

• El diagnostico de una variedad de otras lesiones abdominales, incluyendo angiomiolipomas, carcinoma de celulas claras renales e infiltracion grasa focal del hígado puede ser asistido por imágenes de IP-OOP.

Lipid-rich adrenal adenoma (arrow). In-phase GRE image at TE=4.4 msec shows tumor of intermediate signal intensity.

Out-of-phase GRE image at TE=2.2 msec. The adenoma (arrow) falls in signal, a phase-cancellation artifact.

Hepatic steatosis. In-phase GRE with TE=4.4 msec.

Reduction in hepatic signal on out-of-phase GRE image with TE=2.2 msec.

LAVA ( Liver Acquisition with Volume Acquisition)

•La tecnica de resonancia magnetica LAVA se basa en una secuencia de impulsos de eco de gradiente de 3 dimensiones. •El pulso de inversion optimizada y una nueva tecnica de supresion de grasa (llamada especia segmentadal) proporciona un mayor contraste de imagen y una supresion de grasa uniforme.• La tecnica Array spatial sensivity encoding technique (ASSET) con llenado parcial de datos y TR / TE más corto permite utilizar soportes de respiracion cortos para imágenes dinámicas del hígado con múltiples fases.

T1 3D SGE FS

• Secuencia volumétrica ponderada en T1– cortes finos de los tejidos, los que despues

pueden ser reprocesados para reconstrucciones multiplanares, proyeccion de máxima intensidad, etc. Sin embargo, presenta una relacion senal/ruido menor que las imágenes de una adquisicion 2D.

• Excelente resolucion temporal, dada la corta duracion de su adquisicion; la que puede ser mejorada aún más con tecnicas de reconstruccion en paralelo.

• Evaluacion dinámica post contraste del hígado, permiendo obtener imágenes precontraste, en fase arterial, fase portovenosa y en fases tardías.

• Patron de realce de las disntas lesiones hepáticas hiper e hipovasculares..

COLANGIORM

• AXIAL T2 ASSET • ADQUISICION RADIAL• DINAMICOS• CORONAL FSE T2• SAGITAL FSE T2• VOLUMEN TRIGGER

Colangio RM

• Secuencias basadas en relajacion T2 de líquidos

• Fuerte ponderacion T2• Intensa senal de líquidos estáticos• Supresion de tejidos circundantes

• T2 FS trigger • Volumen TE largo Turbo Eco

• Single shot• 3 planos: axial, coronal, sagital• Cortes finos 3-5 mm

• Single shot• Proyeccion tipo colangiografía convencional• Corte grueso (thick slab) 40-60 mm• 6-12 oblicuidades (radial)• Apnea única de 4 segundos por imagen

• En forma rutinaria se agregan:1. T2 TSE (turbo spin-eco) con FS Pancreatitis/ lesiones focales hepáticas

2. T1 SGE (eco-gradiente) en fase y fuera de fase Lesiones focales pancreáticas hemorragia3. T1 SGE con FS acentúa hipersenal pancreática normal

• En forma rutinaria se agregan:1. T2 TSE (turbo spin-eco) con FS Pancreatitis/ lesiones focales hepáticas

2. T1 SGE (eco-gradiente) en fase y fuera de fase Lesiones focales pancreáticas hemorragia3. T1 SGE con FS acentúa hipersenal pancreática normal

HOMBRO

• AXIAL T1: FSE-XL/90• AXIAL DP FAT SAT: FRFSE-XL90 FAT SAT• CORONAL T1: FRFSE-XL90• CORONAL T2 FAT SAT.• STIR: EN CASO DE QX.• SAGITAL T2 FAT SAT.

RODILLA

• AXIAL DP FAT SAT: FRFSEXL 90• SAGITAL DP: FSE XL-90• FAT SAGITAL T2 : • CORONAL T1