Calidad de la imagen: parámetros y ajustes en resonancia magnética

Calidad de la imagen: parámetros y ajustes

Calidad de la imagen: parámetros que determinan la calidad de la imagen y ajustes -Técnicas de imagen por resonancia magnética- Porf: V. LópezNOTA En la unidad uno, disponéis de manera desglosada la terminología tratada en esta unidad.

Fundamentos de Resonancia Magnética

• Spin Nuclear
• Frecuencia de Precesión (Larmor)
• Magnetización
• Alineación de protones
• Pulsos de Radiofrecuencia
• Generación señal RM

Relajación en RM

• T1 (Longitudinal)
• T2 (Transversal)

Secuencias de pulsos

• Spin Echo (SE)
• Fast Spin Echo (FSE/TSE)
• Gradient Echo (GRE)
• Inversion Recovery (IR)
• Susceptibility Weighted Imaging (SWI)

UD 1 Técnicas de Imagen por Resonancia Magnética

Potenciaciones de Imagen

• Imágenes Potenciadas en TI (Tlw)
• Imágenes Potenciadas en T2 (T2w):
• Imágenes Potenciadas en Densidad Protónica (DPw)

Parámetros de Adquisición

• TR (Tiempo de Repetición):
• TE (Tiempo de Eco)
• Flip Angle (Ângulo de Inclinación):
• NEX (Número de Excitaciones):
• Campo de Visión (FOV)
• .... .....
• Matriz

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Calidad de Imagen

• Relación Señal-Ruido (SNR)
• Resolución Espacial
• Campo de Visión (FOV)
• Matriz

CALIDAD DE LA IMAGEN EN RESONANCIA MAGNÉTICA

La calidad de la imagen es esencial para garantizar un diagnóstico preciso. En RM, esta calidad depende de muchos factores técnicos y del paciente. No solo se trata del equipo o de los parámetros, sino de cómo se ajustan y combinan para adaptarse a cada caso.

FACTORES QUE DETERMINAN LA CALIDAD DE LA IMAGEN

Relación señal-ruido (SNR)

La SNR es esencial para la calidad de la imagen. Representa el cociente entre la intensidad de la señal útil y el ruido no deseado. Los factores que afectan la SNR incluyen:

• Volumen del vóxel: Un vóxel más grande mejora la SNR, pero disminuye la resolución espacial.
• Número de adquisiciones (NEX). Incrementar las adquisiciones aumenta la SNR, pero también alarga el tiempo de adquisición.
• Relación entre campo magnético y antena: Campos magnéticos más altos proporcionan mayor señal y mejor SNR.

FACTORES QUE DETERMINAN LA CALIDAD DE LA IMAGEN

Relación contraste/ruido (CR)

El contraste de la imagen (diferencia entre intensidades de señal de diferentes tejidos) se ve afectado por:

• Tiempo de repetición (TR): TR cortos potencian imágenes T1, mientras que TR largos potencian T2.
• Tiempo de eco (TE): TE largos resaltan el contraste en imágenes 12, mientras que TE cortos se usan para imágenes 11.
• Ángulo de inversión: Ajustar el flip angle puede realzar el contraste específico.

A TENER EN CUENTA.

El equipo de resonancia magnética juega un papel crucial. Vamos a desglosarlo:

Imán

• Relación señal-ruido (SNR): El imán afecta directamente la SNR. Por ejemplo, un imán de 3 teslas proporciona una señal cuatro veces más intensa que uno de 1.5 teslas. Esto mejora el detalle anatómico y reduce el tiempo de adquisición.
• Limitaciones: Si usamos un imán de campo bajo, debemos compensar con otras técnicas como aumentar el tiempo de adquisición o las excitaciones.

Sistemas de gradientes

• Los gradientes determinan la resolución espacial y permiten localizar la señal dentro del cuerpo. Gradientes más potentes mejoran la precisión de la imagen.

Radiofrecuencias

F

• Las bobinas de RF son fundamentales para captar la señal. Su calidad y proximidad a la zona de interés influyen en la nitidez de la imagen.

FACTORES QUE DETERMINAN LA CALIDAD DE LA IMAGEN

Resolución espacial

Es la capacidad para diferenciar estructuras anatómicas pequeñas. Para mejorarla:

• Reducir el grosor de corte.
• Ajustar el campo de visión (FOV) para que sea más pequeño.
• Aumentar el tamaño de la matriz de imagen.

Tiempo de adquisición (TA)

El TA depende de:

• Número de codificaciones de fase: Una matriz más grande aumenta el TA.
• Número de adquisiciones (NEX): Más repeticiones aumentan el TA y la SNR.
• TR: Determina la velocidad de adquisición según el tipo de secuencia.

NO OLVIDÉIS.

A. Densidad protónica y parámetros relacionados

Campo de visión (FOV)

• Definición: Es el tamaño del área que se captura en la imagen. Un FOV más grande cubre más anatomía, pero reduce la resolución espacial.
• Uso clínico: En estudios de tórax o abdomen, a menudo necesitamos un FOV amplio para cubrir toda la región.

Grosor de corte

• Definición: Es el espesor de cada "corte" o plano de la imagen. Cortes más finos mejoran la resolución, pero disminuyen la SNR y requieren más tiempo de adquisición.

Interespaciado

• Es la distancia entre cortes sucesivos. Si no hay suficiente espacio, se pueden generar artefactos por superposición de señal.

Pixel, vóxel y matriz

Pixel: Unidad básica de la imagen digital. Más píxeles significan mayor resolución.

SIEMPRE PRESEN presente…

Vőxel: Es el pixel extendido en tres dimensiones. Su tamaño depende del grosor de corte.

Matriz: La cantidad de píxeles que forman una imagen. Una matriz mayor proporciona mejor resolución, pero aumenta el tiempo de adquisición.

TEN EN CUENTA ...

Parámetros temporales

TR (Tiempo de repetición)

• Intervalo entre dos pulsos de excitación consecutivos. TR largos ayudan a potenciar imágenes T2, mientras que TR cortos favorecen las imágenes 11.

TE (Tiempo de eco)

• Es el tiempo que transcurre desde la excitación hasta la captura de la señal. TE largos captan más detalles en T2, pero pueden incrementar el ruido.

FA (Flip angle)

• Ángulo con el que se excita la magnetización. Un FA adecuado potencia el contraste deseado, especialmente en secuencias gradiente.

TI (Tiempo de inversión)

• Usado en secuencias IR para suprimir ciertos tejidos, como la grasa o el líquido cefalorraquídeo, dependiendo del estudio.

AJUSTES OPTIMIZAR SNR

Relación señal-ruido (SNR)

El SNR es clave para evaluar la calidad. Se puede mejorar con:

• Campos magnéticos más intensos.
• Aumentando el número de excitaciones (NEX).
• Ajustando el grosor de los cortes o el tamaño del vóxel.

Sin embargo, hay que equilibrar estos ajustes porque pueden incrementar el tiempo de adquisición o introducir otros problemas como artefactos.

OTROS "TRUCOS" MEJORAR SNR

Incrementar el NEX

• Aumenta el número de adquisiciones.

Ajustes para optimizar la SNR

• Consecuencia: Mejora la SNR pero incrementa el tiempo de adquisición.

Reducir la matriz

• Disminuye el tiempo de adquisición.
• Mejora la SNR al incrementar el volumen del vőxel.
• Consecuencia: Puede reducir la resolución espacial.

Aumentar el grosor de corte

• Consecuencia: Reduce la resolución espacial.

Ajustar el ancho de banda

• Ancho de banda reducido mejora la SNR.

Ajustar el FOV y el TR

• Incrementar el FOV mejora la SNR, pero afecta la resolución.
• Consecuencia: TE mínimo y desplazamiento químico.
• TR más largo mejora la señal en ponderaciones específicas.

Tiempo de adquisición (TA)

Nf: Número de codificaciones de fase. Matrices más grandes aumentan el tiempo

El tiempo necesario para obtener una secuencia de imágenes depende de la fórmula:

TA = Nf x Nex × TR

Nex: Número de excitaciones. Más repeticiones mejoran la SNR, pero incrementan el TA.

OTRO ASPECTO A NO OLVIDAR ...

TR: Depende de la secuencia utilizada

AJUSTES PARA MEJORAR LA CALIDAD

En RM, el objetivo es encontrar un equilibrio entre:

Tiempo de adquisición

• Reducirlo ajustando la matriz o el TR.

Resolución

• Ajustar el FOV o el grosor de los cortes.

SNR

• Aumentar el NEX o el tamaño del vóxel.

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Por ejemplo:

• Reducir el TR mejora la resolución temporal, pero afecta la SNR.
• Aumentar el grosor de los cortes mejora la SNR, pero reduce la resolución espacial.

IDENTIFICACIÓN Y CONTRASTE EN SECUENCIAS T1, T2 Y DP

El contraste en las imágenes de RM depende de cómo los protones de los tejidos interactúan y regresan a su equilibrio tras los pulsos de radiofrecuencia.

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A. Secuencias T1

Relajación longitudinal: Describe el tiempo que tardan los protones en regresar al 63% de su magnetización original tras un pulso de excitación.

Características:

• Contraste alto entre grasa y líquidos (grasa brillante, líquido oscuro).

B. Secuencias T2

Relajación transversal: Refleja la pérdida de coherencia de los protones en el eje transversal, también al 63%.

• IR corto y TE corto potencian T1.

Características:

• Líquidos como el cefalorraquídeo aparecen brillantes (12 largo).

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C. Secuencias DP (densidad protónica)

Proporcionan información sobre la cantidad de protones presentes en un tejido.

• Grasa y tejidos sólidos son más oscuros.
• IR largo y TE largo potencian T2.

Características

• Permiten diferenciar áreas con mayor cantidad de protones (señal intensa, como líquidos) de aquellas con menor cantidad (señal dēbil, como huesos).

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'TRUCOS" Estrategias prácticas

Usar matrices cuadradas: Equilibran la SNR y la resolución.

Para optimizar tanto la SNR como el contraste y la resolución espacial:

Priorizar secuencias spin-echo: Son más robustas para SNR.

Evitar TE muy bajos: Reducen el contraste en 12

Ajustar el grosor de corte y el FOV: Según la región de interés.

AJUSTES PARA MEJORAR LA CALIDAD DE IMAGEN

La calidad de imagen puede ajustarse modificando los parámetros clave:

• Reducir el TR para disminuir el TA, pero esto puede reducir la SNR.
• Aumentar el grosor de corte para mejorar la SNR, pero afecta la resolución.
• Ajustar el FOV para cubrir la anatomía requerida, balanceando resolución y SNR

FACTORES DEPENDIENTES DEL PACIENTE

Los pacientes son una fuente principal de variabilidad en la calidad de las imágenes. Para reducir problemas:

• Colaboración: Explicar el procedimiento, asegurarse de que estén cómodos y recordarles que es importante mantenerse quietos durante el escaneo. Esto ayuda a evitar artefactos de movimiento.
• Ropa y objetos metálicos: Hay que asegurarse de que el paciente no lleve objetos metálicos o prendas que puedan interferir con la imagen.
• Condiciones del paciente: Factores fisiológicos como ascitis, edema, embarazo, insuficiencia renal o deshidratación pueden modificar el contraste o la claridad de la imagen debido a sus características anatómicas o funcionales.

ARTEFACTOS

Oh, no, oh no, no, no, no ...

ARTEFACTOS EN RESONANCIA MAGNÉTICA

Los artefactos pueden clasificarse en:

Artefactos del sistema

• Aliasing (solapamiento): Aparece cuando el FOV es más pequeño que la anatomía. Solución: Aumentar el FOV o usar secuencias específicas para corregirlo.
• Artefactos de Gibbs: Líneas en los bordes debido a insuficientes codificaciones de frecuencia o fase. Solución: Aumentar la matriz o el número de codificaciones.