Realización de Tensor de Difusión y RMN Funcional en Pacientes con Brackets Metálicos
La imagen eco planar (EPI) es una importante técnica de RM. Su característica más destacada es un tiempo de adquisición extremadamente corto, que suele ser de unos 50 mseg por imagen. Debido a su enorme velocidad, muchas aplicaciones en imágenes, como la IRM funcional del cerebro, dependen de este método. Para la neuroimagen, la EPI bien puede ser la secuencia de pulsos que produce el mayor número total de imágenes de RMN cada día.
Además, las imágenes eco planares casi nunca son bellas; tienden a presentar una baja resolución espacial, artefactos fantasmas, distorsión severa, deformación geométrica y pérdida de señal. Los mejores sistemas de gradiente han mejorado la calidad de imagen de la EPI. Además, han permitido nuevas aplicaciones en regiones del cuerpo que antes se consideraban inadecuadas para las adquisiciones de EPI.
La causa de estas limitaciones es que las secuencias de pulsos EPI consisten en un único periodo de lectura de datos bastante largos (50 mseg) después de la excitación de la señal por un pulso de radiofrecuencia. Es durante esta larga lectura de EPI que varios tipos de errores pueden acumularse y afectar negativamente a la calidad de la imagen. Esto debido a las inhomogeneidades del campo magnético, el decaimiento de la señal T2, los efectos del desplazamiento químico y las imperfecciones del gradiente.
Los artefactos de la EPI son prominentes en áreas anatómicas en los límites entre el tejido y el aire o los tipos de tejido con diferentes susceptibilidades magnéticas. Los artefactos son aún peores si material metálico en el cráneo de los participantes fotografiados de los participantes, como clips de aneurisma, dispositivos de estimulación cerebral profunda o aparatos de ortodoncia metálicos. Muchas técnicas de IRM funcional basadas en la EPI no son aplicables a pacientes con tales artefactos de imagen.
¿Qué propone el autor?
Miao propone secuencias de pulso basadas en adquisiciones rápidas tridimensionales (3D) de eco de gradiente estropeado (GRE) como una alternativa más robusta a la EPI para pacientes con aparatos metálicos. Se evaluó el enfoque para la DTI y la RM funcional dependiendo del nivel de oxígeno en sangre (BOLD). Las secuencias propuestas consisten en un bloque inicial de preparación de contraste seguido de una lectura 3D GRE.
Los autores evaluaron el enfoque 3D GRE en seis participantes sanos con aparatos de ortodoncia metálicos extraíbles. Se comparó la calidad de la imagen y las métricas funcionales (de la DTI y la RM funcional) entre las adquisiciones EPI y 3D GRE. Así como entre los exámenes con y sin aparatos. También examinaron los datos de las imágenes en dos regiones cerebrales de interés. Una con fuertes artefactos inducidos por la susceptibilidad en el cerebro frontal inferior y otra con artefactos mínimos suficientemente alejados de los aparatos dentales.
Desde el punto de vista físico, hay una importante diferencia entre los dos métodos que requiere un análisis más detallado. Los protocolos de la EPI incluyen la preparación del contraste por separado para cada corte bidimensional individual. En esta preparación, a diferencia de la EPI, se realiza una sola vez antes de la adquisición del volumen 3D completo en el enfoque 3D GRE propuesto.
¿Cuál es la problemática?
Durante el módulo de lectura, se utilizan fracciones relativamente pequeñas de la magnetización longitudinal preparada de GRE en un bajo ángulo de giro. Pero al mismo tiempo, la relajación longitudinal tiene lugar durante el período de constantes de tiempo T1 en el efecto de la preparación del contraste.
Por lo tanto, la lectura de la GRE 3D no puede prolongarse, porque después de unos segundos el contraste BOLD (o DTI) se habrá relajado. En consecuencia, la resolución espacial o el tamaño de la matriz de la lectura de la GRE 3D está restringida por el tiempo y no puede elegirse tan alta. Esta limitación puede ser mitigada mediante una lectura reordenada centralmente. Las áreas más periféricas del espacio k pueden obtener menos información de contraste funcional.
La evaluación de la resonancia magnética funcional se basó en un paradigma de contención de la respiración bastante robusto, que puede esperarse que muestre un alto contraste BOLD y altos niveles de activación incluso con relaciones señal-ruido reducidas.
En última instancia, si las secuencias 3D GRE resultan ser generalmente menos sensibles que los protocolos EPI optimizados en tales estudios, el enfoque 3D GRE se espera que sobresalga en todas las situaciones en las que los artefactos de susceptibilidad inevitables afectan a la calidad de los datos de las adquisiciones EPI.
Dietrich, O. (2019, 12 noviembre). Performing Diffusion Tensor and Functional MRI in Patients with Metallic Braces. RSNA: Radiology. https://pubs.rsna.org/doi/pdf/10.1148/radiol.2019192297
