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ANGIO RM Descripción de las técnicas para obtener contraste vascular

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ANGIO RM

Descripción de las técnicas para obtener contraste vascular

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El contraste endógeno vascular se pueden obtener de 3 diferentes técnicas:

• Bien por medio de modificaciones vinculadas al desplazamiento del volumen de sangre, que no serán objeto de todos los pulsos de radiofrecuencia, a diferencia del tejido estacionario: fenómeno de tiempo de vuelo

• Por la explotación del desfasamiento de la magnetización transversa del movimiento de los espines sometidos a una gradiente: contraste de fase

• Mediante la optimización de la codificación espacial y la duración de una secuencia spin eco ultrarrápida, sincronizado a ECG: FBI

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• En las tres técnicas, la señal y la imagen resultante se producen por el flujo fisiológico.

• Dependiendo del fenómeno físico subyacente, estos métodos serán más o menos sensibles a determinadas velocidades de flujo o tipos de flujo.

• A menudo entran en crisis, es decir, cuando se enfrentan a flujos complejos o flujos turbulentos.

• En el caso de angiografía por bolo de contraste, es más una cuestión de las imágenes morfológicas: la distribución del agente de contraste en el sector vascular es representado.

• El principal criterio es, por tanto, adquirir datos en el momento oportuno, durante el paso del bolo de contraste

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1.8.1   Capa laminar y capa turbulenta.

Flujo laminar. Es un flujo en el cual el fluido puede ser considerado que se mueve en capas uniformes denominadas laminas.

Flujo turbulento. En este tipo de flujo las láminas fluyen desorganizadas, tanto en su dirección como en su velocidad.En el espacio libre el flujo no interactua con los objetos, pero si un objeto está cercano al flujo del fluido, interactua con el mismo cambiando sus características de velocidad como veremos seguidamente.

El flujo puede permanecer laminar en tanto las laminas no interactuan lo suficiente para causar movimientos secundarios entre ellas, pero en caso contrario la mezcla libre y aleatoria de las láminas hacen el flujo turbulento.

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Señal de los vasos en la secuencia espin eco

• Los vasos en general, aparecen como hiposeñales en las secuencias de spin eco debido al efecto outflow.

• Los espines en la sangre son excitados durante el pulso de selección de corte (a.).

• En el momento TE / 2, algunos de estos espines salen del slice y no quedan expuestos a los pulsos de180 ° : por lo tanto, hay una reducción de la señal región (b.).

• Esta señal es aún más baja cuando la velocidad de la sangre es mas alta.

• Habrá una señal vascular nula si todos los espines se han trasladado fuera del slice en el momento TE /2

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Flow compensation

http://www.e-mri.org/mr-angiography-flow/flow-compensation.html

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Para corregir este artefacto, un tercer lóbulo se añade a las gradientes de selección de corte y de lectura . La relación de superficie de los lóbulos de la gradiente es de 1: -2: 1, que no inducen desfasamiento en los espines estacionarios y evita desfasamiento del flujo a velocidad constante

Para compensar el desfasamiento de los flujos a velocidad variable (con aceleración), lóbulos de gradiente de nuevo tienen que ser añadidos , resultando en un TE mas largo y en una disminución de señal.

Las gradientes de compensación de flujo pueden ser utilizados en cualquier secuencia que requiere la supresión de estos artefactos, a excepción de contraste de fase MRA.

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ANGIOGRAFÍA RM

La RM es muy sensible a los movimientos de los núcleos de H y en las obtenciones estándar el movimiento macroscópico de los líquidos orgánicos con un flujo resultante, suele dar origen a un artefacto conocido como ARTEFACTO DE FLUJO que normalmente hay que tratar de eliminar.

Sin embargo esta sensibilidad de la RM al movimiento puede ser aprovechada para generar imágenes que sin utilizar sustancias de contraste, logren diferenciar los voxeles con flujo en su interior de los voxeles sin un movimiento neto.

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Time-of-flight MR angiography

• En angiografía tiempo de vuelo MR , las secuencias gradiente-eco con compensación de flujo serán optimizadas para favorecer la señal vascular más que de los tejidos circundantes

Saturando la señal del tejido estacionario con muy corto TR: por lo tanto, la magnetización longitudinal de estos tejidos no tiene tiempo para recuperarse y su señal se debilita

Favoreciendo los efectos inflow ;porque la sangre que fluye dentro del a la zona ha explorar no esta saturada, su magnetización longitudinal es máxima. La señal del flujo sanguíneo por lo tanto, es más fuerte que la de los tejidos saturados.

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Efecto in flow

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Los spins en los voxels estacionarios del plano se saturan parcialmente después de varios TR, mientras que la sangre que entra proporciona spins totalmente relajados que implican una alta señal.

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Las principales limitaciones de tiempo de vuelo ARM son los siguientes:

• La pérdida de señal vinculado al defasamiento de los espines cuando las corrientes son complejas o turbulento (estenosis), cuando las corrientes son demasiado lentos o paralelas orientadas al plano de corte Mala supresion de la señal de los tejidos estacionarios con corto tiempo de relajación T1 (grasa, ateroma, hematoma, trombo)

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2D TOF

• En 2D adquisición, de imágenes en tiempo de vuelo utiliza un conjunto de finas rebanadas que se apilan hasta reconstruir un pseudo-volumen.

• La ventaja de los cortes finos es que tienen mejor sensibilidad para los flujos lentos (que permanecen en el slice mucho tiempo y, por tanto, no se saturan), con la posibilidad de utilizar altos flip angles (dar una mejor saturación del tejido estacionario y una mayor señal vascular). Pero el inconveniente con la adquisición 2D es pobre resolución espacial a lo largo del eje de paquete de cortes.

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3D TOF• Contrariamente a TOF 2D, 3D TOF volumétrica de imágenes da una buena

resolución espacial en las 3 direcciones espaciales, con una mejor relación señal-ruido.

• Cada repetición excita el volumen, produciendo una saturación progresiva de los flujos, más aún cuando son lentos.

• Los flujos mas lentos pueden incluso desaparecer por completo. • La saturación de flujo puede ser reducida a medida que pasa a través del

volumen explorado por:

Dividiendo la adquisición 3D en «slabs» MOTSA: Multiple Overlapping Thin Slab Acquisition ,SHUNK

Utilizando un ángulo variable de excitación que es más débil como el flujo entra en el volumen y la más fuerte cuando deja el volumen (TONE: Tilted Optimized Nonsaturating Excitation), compensando así la relajación de los tejidos a corto T1.

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Phase contrast angiography (PCA)• Angiografía de contraste de fases se basa en el movimiento de

desfasamiento de los espines sometidos a un gradiente bipolar. • Para una gradiente bipolar de una determinada intensidad y tiempo, los

espines en movimiento se desfasaran en proporción a su velocidad. •

Similar a la codificación espacial en la dirección de fase , la posible fase de la gama de valores - π a + π. Más allá de este rango de valores, se produce aliasing, causando pobres codificación de velocidad

•Las características de la gradiente de codificación asi definidas, a fin de codificar los flujos dentro de un determinado rango de velocidad - a venc + venc a ser determinado por el usuario.

• Cualquier velocidad fuera de este rango se codifican mal.

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LA ARM CON CONTRASTEEl uso de sustancias de contraste paramagnéticas cambia

totalmente la forma de concebir la ARM. El contraste vascular depende de la reducción de los parámetros

de relajación de los H de la sangre (básicamente el T1) y no tanto de fenómenos relacionados con el efecto “in flow” o efecto de desfase.

Una vez inyectado el agente de contraste, la sangre presentará un T1 más corto que el resto de los tejidos, por tanto en imágenes potenciadas en T1 con representación estándar, la sangre intravascular aparecerá hiperintensa.

La dependencia del fenómeno “in flow” es reemplazada simplemente por adquisiciones T1 que son mucho más rápidas y por otro lado liberan la señal de la geometría de la obtención respecto al árbol vascular ya que no es importante el ángulo del plano de obtención respecto al vaso.

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LA ARM CON CONTRASTE

• Además, mientras se mantenga el influjo de la sustancia de contraste, no se tienen problemas de pérdida de señal por efecto de saturación como ocurría en la TOF sin contraste.

• Lo que permite obtener una buena señal en vasos venosos o en vasos de circulación lenta.

• Todo ello implica que la ARM con contraste (ARMCC) o la CONTRAST ENHANCED MR ANGIOGRAPHY sea una técnica muy simple de aplicar y de extraordinaria utilidad clínica.

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ARM 3D_GRE con Gadolinio con sustracción digital. (Trombosis vena Subclavia DER)

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ANGIO RM

Descripción de las técnicas para obtener contraste vascular

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El contraste endógeno vascular se pueden obtener de 3 diferentes técnicas:

• Bien por medio de modificaciones vinculadas al desplazamiento del volumen de sangre, que no serán objeto de todos los pulsos de radiofrecuencia, a diferencia del tejido estacionario: fenómeno de tiempo de vuelo

• Por la explotación del desfasamiento de la magnetización transversa del movimiento de los espines sometidos a una gradiente: contraste de fase

• Mediante la optimización de la codificación espacial y la duración de una secuencia spin eco ultrarrápida, sincronizado a ECG: FBI

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• En las tres técnicas, la señal y la imagen resultante se producen por el flujo fisiológico.

• Dependiendo del fenómeno físico subyacente, estos métodos serán más o menos sensibles a determinadas velocidades de flujo o tipos de flujo.

• A menudo entran en crisis, es decir, cuando se enfrentan a flujos complejos o flujos turbulentos.

• En el caso de angiografía por bolo de contraste, es más una cuestión de las imágenes morfológicas: la distribución del agente de contraste en el sector vascular es representado.

• El principal criterio es, por tanto, adquirir datos en el momento oportuno, durante el paso del bolo de contraste

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Señal de los vasos en la secuencia espin eco

• Los vasos en general, aparecen como hiposeñales en las secuencias de spin eco debido al efecto outflow.

• Los espines en la sangre son excitados durante el pulso de selección de corte (a.).

• En el momento TE / 2, algunos de estos espines salen del slice y no quedan expuestos a los pulsos de180 ° : por lo tanto, hay una reducción de la señal región (b.).

• Esta señal es aún más baja cuando la velocidad de la sangre es mas alta.

• Habrá una señal vascular nula si todos los espines se han trasladado fuera del slice en el momento TE /2

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Flow compensation

http://www.e-mri.org/mr-angiography-flow/flow-compensation.html

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Para corregir este artefacto, un tercer lóbulo se añade a las gradientes de selección de corte y de lectura . La relación de superficie de los lóbulos de la gradiente es de 1: -2: 1, que no inducen desfasamiento en los espines estacionarios y evita desfasamiento del flujo a velocidad constante

Para compensar el desfasamiento de los flujos a velocidad variable (con aceleración), lóbulos de gradiente de nuevo tienen que ser añadidos , resultando en un TE mas largo y en una disminución de señal.

Las gradientes de compensación de flujo pueden ser utilizados en cualquier secuencia que requiere la supresión de estos artefactos, a excepción de contraste de fase MRA.

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Time-of-flight MR angiography

• En tiempo de vuelo MR angiografía, las secuencias gradiente-eco con compensación de flujo serán optimizadas para favorecer la señal vascular más que de los tejidos circundantes

Saturando la señal del tejido estacionario con muy corto TR: por lo tanto, la magnetización longitudinal de estos tejidos no tiene tiempo para recuperarse y su señal se debilita

Favoreciendo los efectos inflow ;porque la sangre que fluye dentro del a la zona ha explorar no esta saturada, su magnetización longitudinal es máxima. La señal del flujo sanguíneo por lo tanto, es más fuerte que la de los tejidos saturados.

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Las principales limitaciones de tiempo de vuelo ARM son los siguientes:

• La pérdida de señal vinculado a girar dephasing cuando las corrientes son complejas o turbulento (estenosis), cuando las corrientes son demasiado lentos o paralelas orientadas a la rodaja avión Mala señal represión de los tejidos estacionarios con corto tiempo de relajación T1 (grasa, ateroma, hematoma, trombo)

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2D TOF

• En 2D adquisición, tiempo de vuelo de imágenes utiliza un conjunto de finas rebanadas que se apilan hasta reconstruir un pseudo-volumen. La ventaja de lonchas finas es mejor sensibilidad para frenar las corrientes (que no permanecen en la rodaja de largo y, por tanto, no se satura), con la posibilidad de utilizar los ángulos de alta flip (dar una mejor saturación del tejido estacionario y una mayor señal vascular). Pero el inconveniente con la adquisición 2D es pobre resolución espacial a lo largo del eje de la rodaja pila.

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• Contrariamente a TOF 2D, 3D TOF volumétrica de imágenes da una buena resolución espacial en las 3 direcciones espaciales, con una mejor relación señal-ruido (figura 10.7). Cada repetición excita el volumen, produciendo una saturación progresiva de los flujos, más aún cuando son lentos. Las corrientes más lento puede incluso desaparecer por completo. La saturación de flujo puede ser reducido a medida que pasa a través del volumen explorado por:

dividiendo la adquisición en 3D «losas» MOTSA: La superposición de múltiples Thin Losa Adquisición), SHUNKS (figura 10.6) utilizando un ángulo variable de excitación que es más débil como el flujo entra en el volumen y la más fuerte ya que deja el volumen (TONE: Optimizados Nonsaturating con inclinación de excitación), compensando así la relajación de los tejidos a corto T1.

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• Estas técnicas son más rápidos y ofrecen una mejor relación señal / ruido sin que los métodos de inyección de contraste (cifras de 10,11 a 10,13). Los beneficios vinculados a la reducción de T1 inducida por el Gadolinium quelatos son numerosas:

Aumento de la señal vascular que se convierte en predominante en relación con la afluencia efecto Prevención de sangre señal de saturación, lo que permite grandes volúmenes para ser explorado Mejor flujo turbulento de imágenes

• .

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• Sangre fresca de imágenes (FBI) ARM La angiografía por resonancia magnética técnica del FBI tipo ( "Sangre fresca de imágenes") se basa en:

3D ultra spin eco de adquisición en la mitad de Fourier avión prospectivo de ECG de sincronización ningún agente de contraste magnetización preparación de la inversión de pulso para reprimir la señal de grasa (STIR)