Eco de gradiente (FFE)

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1 tema4 Eco de gradiente (FFE) 1. Parámetros de obtención de imágenes Localización de parámetros Parámetro Valores posibles Contraste. Técnica de adquisición. FFE. Contraste. Realce con contraste. No, T1, T2, compensado. Contraste. TR. Más corto, definido por el usuario. Contraste. TE. Más corto, definido por el usuario, en fase, desfase. Contraste. Ángulo de inclinación º. Figura 1. Ecos de gradiente en FFE convencional. Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas... 25

2 Realce con contraste: Ajuste en FFE ejecutado Aplicación No. Secuencia de FFE convencional. con TR corto y largo. T1. Secuencia de T1 FFE. con TR corto. T2. Secuencia de T2 FFE. con TR corto. Compensado. Secuencia de FFE compensado. con TR corto. Las secuencias de eco de gradiente consisten en un número de pulsos de RF sucesivos. Cada pulso genera un descenso de inducción libre (FID). También se generan espín ecos, como siempre que hay más de un pulso de RF. Esto es cierto especialmente con TR cortos. FFE convencional: - El eco de gradiente se sitúa después del pulso de excitación. - Se utiliza el FID y el espín eco. T1 FFE: - El eco de gradiente se sitúa después del pulso de excitación. - Sólo se utiliza el FID y se suprime el espín eco. La acumulación de magnetización transversal coherente se destruye al utilizar un plan de alternancia de fase de los pulsos de excitación de RF. Por eso, en vez de una señal mixta, sólo está presente la señal de FID. Un eco de gradiente recuperado medido poco después del pulso generará un excelente contraste de T1. Figura 2. Ecos de gradiente en T1-FFE. 26 Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas...

3 T2 FFE: - El eco de gradiente se sitúa antes del pulso de excitación. - Sólo se utiliza el espín eco. Se mide únicamente la acumulación de magnetización coherente. La señal se muestrea lo más estrechamente posible, TE ms, antes de cada pulso de excitación, sin interferencia del FID. Debido a que la señal es la señal reenfocada de los dos pulsos anteriores, el tiempo del eco efectivo es 2 * TR-TE. Sólo contribuyen los tejidos con un T2 más largo que 2 * TR-TE aproximadamente. Figura 3. Ecos de gradiente T2-FFE. FFE compensado: - El área integrada de tiempo (durante un TR, entre cualquier par de pulsos de excitación de RF) de cada forma de onda de gradiente es cero en todas las direcciones de gradiente. - El nombre FFE compensado hace referencia a esta propiedad del área de cero neto de tal manera que la forma de onda de gradientes y los pulsos de RF se puedan compensar. - Se genera una señal de precesión libre en estado estable (SSFP) con b-ffe. TR: - TR largo: > 300 ms. Se utiliza en el modo de adquisición MC para mejorar la S/R. Cuanto más largo es el TR, más alta es la intensidad de señal. - TR corto: < 100 ms- Se utiliza en los modos de adquisición 3D y M2D. Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas... 27

4 TE: Los TE largos dan como resultado un T2p incrementado y una menor S/R. Los TE > 25 ms se utilizan sólo en contadas ocasiones debido a la mayor cantidad de artefactos de susceptibilidad y el superior desplazamiento de agua-grasa. Ajuste Más corto. Definido por el usuario. En fase. Desfase. TE de resultado Se utiliza el TE más corto posible. El TE deseado se puede ajustar manualmente. TE se ajusta en un valor en que el agua y la grasa se encuentran en fase. TE se ajusta en un valor en que el agua y la grasa se encuentran fuera de fase. Ángulo de inclinación (a): En general, para secuencias de TR largo: - Los ángulos más pequeños dan como resultado una S/R reducida y un mayor T2p (por ejemplo, un menor T1p). - Los ángulos más grandes dan como resultado una S/R más alta y un mayor T1p. Notas: - REST y Compensación flujo incrementan el TR mínimo. - Cambiar el TR también tiene efecto en el TE y a requeridos para contrastes óptimos. 2. Artefactos Los artefactos típicos que ocurren en cualquier secuencia de FFE son: - Artefactos de susceptibilidad: FFE es sensible a los artefactos de susceptibilidad debido a que no hay un pulso de reenfoque. En ocasiones, el efecto de susceptibilidad se puede utilizar ventajosamente, como cuando se examina sangre hemorrágica. Se forman depósitos de hemosiderina (que contienen hierro) si hay presente sangre antigua, lo que provoca una perturbación en el campo magnético local. - Desfase de agua-grasa: Dependiendo del TE, el agua y la grasa pueden estar en fase o desfasadas. Con frecuencia, es aconsejable utilizar un valor de TE igual o próximo a un valor en fase con el fin de evitar los artefactos de desfase de agua-grasa. 28 Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas...

5 - Señales de flujo: La sangre que fluye y el LCR tienden a aparecer más brillantes que lo esperado. Se tarda más en saturar los espines no excitados con ángulos de inclinación inferiores a 90. Puede ocurrir turbulencia en el flujo por canales estrechos (por ejemplo, el acueducto de Silvius) o a velocidades rápidas (por ejemplo, la aorta). Esto reduce las intensidades de señal y puede causar una ausencia de señal. Contramedidas: - Cambie el orden de los cortes para que el flujo de sangre de interés esté en la dirección opuesta. - Se puede utilizar la compensación de flujo. Debe tenerse cuidado al utilizar TR muy cortos ya que se incrementa la relación TR/TE mínima. 3. Contraste El contraste depende más de ambos valores de T1 y T2 de los tejidos que del SE. En la columna, por ejemplo, las imágenes FFE suelen producir una impresión de T2p muy promediado de las vértebras y los discos. El LCR y la columna vertebral, sin embargo, tienen una ponderación de T2* mucho menor o una ponderación de tipo intermedio, debido a que sus valores T1 y T2 son mucho más largos. Un procedimiento que produce buenas imágenes T1p del cerebro generará más contrastes intermedios en las extremidades. 4. FFE convencional Secuencia de pulsos: Propiedades: Secuencia de pulsos de ecos de gradiente: sin pulso de reenfoque de 180 la lectura de gradiente genera un eco de gradiente de FID (y Espín eco estimulado en el caso de TR cortos). El FFE convencional proporciona contraste de PDW, T1p, T2*p y mixto. Aplicaciones: Cualquier zona. Contraste determinado por: TR, TE y ángulo de inclinación. Modos de adquisición: MC, 2D, M2D y 3D. Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas... 29

6 Figura 4. FFE con TR largo, 1.5 T. Las intensidades de señal se expresan en unidades arbitrarias. 30 Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas...

7 Figura 5. FFE con TR corto, 1.5 T. Las intensidades de señal se expresan en unidades arbitrarias. Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas... 31

8 5. T1 FFE Secuencia de pulsos: Secuencia de pulsos de ecos de gradiente: sin pulso de reenfoque de 180, la lectura de gradiente genera un eco de gradiente de FID. Propiedades: T1 FFE proporciona contraste de T1p o intermedio. Aplicaciones: Obtención de imágenes de volumen (3D), algunas aplicaciones de angiografía (3D, M2D). Contraste determinado por: TR, TE y ángulo de inclinación. Modos de adquisición: 2D, M2D y 3D. Contraste: - Las imágenes tienen un T1p mayor que con FFE convencional. - 3D T1-FFE proporciona cortes delgados, una alta intensidad de señal en tiempos cortos y es útil para realizar reconstrucciones multiplanares (MPR). - En angiografía, T1-FFE se utiliza para suprimir el tejido del fondo y lograr un buen contraste tanto en imágenes arteriales como venosas. TE: En general, se utilizan los valores de TE más cortos posibles. En algunos casos, es preferible un tiempo del eco definido por el usuario para evitar el desfase de agua-grasa. 6. T2 FFE Secuencia de pulsos de ecos de gradiente: sin pulso de reenfoque Secuencia de pulsos: de 180, la lectura de gradiente genera un eco de gradiente de un Espín Eco estimulado. Propiedades: El FFE proporciona contraste de T2p o intermedio. Aplicaciones: Ninguna. Contraste determinado por: TR, TE y ángulo de inclinación. Modos de adquisición: 2D, M2D y 3D. Contraste: Las imágenes deben tener una ponderación de T2 incrementada. Actualmente, no hay procedimientos que utilicen este método, debido a que es muy sensible al flujo y tiene una señal relativamente débil, lo cual produce comparativamente imágenes con ruido. 32 Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas...

9 7. FFE compensado (b-ffe) Secuencia de pulsos: Propiedades: Aplicaciones: Contraste determinado por: Modos de adquisición: Secuencia de pulsos de ecos de gradiente: sin pulso de reenfoque de 180, la lectura de gradiente genera un eco de gradiente de FID. El valor b-ffe proporciona una señal muy intensa para tejidos con una alta relación T2/T1. Imágenes cardíacas, columna, abdomen, articulaciones y canal auditivo interno. TR, TE y ángulo de inclinación. 2D, M2D y 3D para FFE. Figura 6. Rodilla sagital. Adquisición 3D b-ffe. 2 mm. TR 15,7 ms, TE 7,8 ms Contraste: - Señal muy intensa para tejidos con una relación T2/T1 alta, independiente de los valores absolutos de T1 y T2 e independiente de TR. - Contraste de fluido-tejido excelente con TR muy corto, típicamente inferior a 4 ms, y grandes ángulos de inclinación entre 50 y 60. Los ángulos de inclinación superiores a 90 no se pueden aplicar debido al alto valor SAR. Nivel de artefactos. b-ffe: - Es bastante poco sensible al flujo. La señal alta en estado estable de los fluidos con una relación T2/T1 casi no se deteriora por el flujo lento. La compensación intrínseca de flujo máxima se alcanza cuando TE es la mitad de TR. Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas... 33

10 - Es sensible a las faltas de homogeneidad de B0 representadas por artefactos de rayas de cebra en las imágenes. Por ello, es obligatoria la homogeneización de volumen o automática. La severidad de los artefactos se escalará linealmente con B0 y con TR. Figura 7. Abdomen transvers b-ffe M2D. 7 mm. TR 2,8 ms, TE 1,4 ms. Nota. Como un tiempo de repetición corto en b-ffe es más importante que el tiempo de adquisición, el sistema permite porcentajes de adquisición superiores al 100 %, que dan como resultado una alta resolución en la dirección de codificación de fase y una resolución menor en la dirección de codificación de la frecuencia. Figura 8. Columna transversal. Adquisición b-ffe 3D. 2 mm. TR 8,15 ms, TE 4 ms, matriz de secuencia 256 x 512, 19 cortes en 4:30 min. 34 Innovaciones en secuencias, métodos de adquisición y antenas...