RM SIS MOD2 UNID7 Texto Complementar Sup Gordura

Prévia do material em texto

DICAS DE APLICAÇÃO 
 
Supressão do sinal da gordura 
 
O tecido gorduroso apresenta um sinal intenso na maioria das imagens de ressonância 
magnética. Diminuir a intensidade de brilho da gordura ajuda a distinguir outros tecidos ou mesmo 
lesões. As séries com supressão do sinal da gordura vêm sendo cada vez mais utilizadas em exames 
de todas as regiões anatômicas, especialmente musculoesquelético e abdome. 
Obter uma boa (homogênea) supressão de gordura sempre foi um grande desafio, que 
envolve tanto os engenheiros de desenvolvimento quanto os de campo e os operadores que 
frequentemente tem que fazer calibrações extras e ajustes manuais. Porém, nos últimos anos, este 
trabalho tem se tornado mais simples. 
Hoje temos magnetos com campos muito mais homogêneos e diversas ferramentas das 
quais podemos lançar mão para obtermos êxito em nossas supressões. Este documento vem 
apresentar todos os recursos que temos para trabalhar estas sequências. 
 
Um pouco de química e física. 
Sabemos que as imagens de ressonância magnética nos equipamentos comerciais são 
formadas através da excitação dos prótons de hidrogênio e a posterior leitura dos sinais por eles 
emitidos. Porém a “resposta” destes prótons varia conforme o tipo de molécula à qual o hidrogênio 
está associado. 
 
 
 
A rede de campos magnéticos formada pelos campos individuais das outras substâncias que 
envolvem os prótons de hidrogênio interfere em sua frequência de precessão fazendo com que sua 
“resposta” aos pulsos de excitação seja ligeiramente diferente quando estes estão ligados a 
moléculas de água ou gordura. 
Graças a esta diferença é possível distinguir os tecidos nos quais predominam uma ou outra 
destas substâncias. 
Campo 
magnético 
(T) 
Diferença de 
freqüência 
(Hz) 
 
1 
 
150 
 
1.5 
 
225 
 
 
3 
 
450 
 
Parece bastante simples, mas temos que lembrar que, para um campo magnético de 1 tesla, 
trabalhamos com frequências da ordem de 42,57 MHz, e que 150 Hz representam uma diferença de 
apenas 0,35%. Portanto, para que tenhamos uma supressão de gordura eficiente, a homogeneidade 
de campo na área a ser estudada deve ser bastante alta. Só para se ter uma idéia os equipamentos 
hoje comercializados apresentam uma homogeneidade de cerca de 0,2 ppm para um campo de 
visão de 40 cm, variando um pouco conforme o fabricante. 
 
Então como melhorar a supressão de gordura? 
Antes de pensarmos em escolher a melhor técnica de supressão e de fazer correções nos 
ajustes de frequência, temos que minimizar distorções no campo magnético. Para tanto, atitudes 
simples contribuem muito, como por exemplo, manter a sala e o equipamento sempre limpos, 
trocar a roupa dos pacientes para evitar que entrem com metais no magneto, evitar respingos de 
contraste paramagnético no gantry e na mesa, etc. 
Muitas vezes os engenheiros atendem a chamados abertos por falta de qualidade nas séries 
com supressão e quando chagam ao cliente encontram todo tipo de material ferro-magnético 
“grudado” ao magneto. 
 
Tomados os cuidados acima, devemos escolher o método de supressão mais apropriado para 
a situação proposta. Para tanto, vamos conhecer os métodos disponíveis: 
 
STIR – Short Time Inversion Recovery 
A supressão do sinal da gordura nas sequência STIR baseia-se na diferença dos tempos de 
relaxação entre a água e a gordura. 
No método STIR é aplicado um pulso de inversão de 180º não seletivo na frequência, ou 
seja, um pulso que inverte o sinal da gordura e da água. Passado um determinado tempo TI (tempo 
de inversão) inicia-se a sequência de pulsos normais de uma aquisição spin echo ou turbo spin echo 
comum. Este tempo de inversão corresponde ao tempo necessário para que os prótons de 
hidrogênio ligados a moléculas de gordura atinjam o ponto de magnetização transversa nula, ou 
seja, não sofram influência do pulso de excitação. Neste dado momento os outros prótons já terão 
recuperado parte da magnetização transversa, e por este motivo responderão ao pulso de excitação. 
 
Além de suprimir o sinal da gordura, com o STIR pode-se também suprimir a água, 
bastando para isso ajustar o tempo de inversão, originando uma sequência FLAIR. 
 
Ajuste da “potência” de supressão. 
A máxima intensidade de supressão da gordura em equipamentos de 1.5 Tesla é atingida 
utilizando-se um tempo de inversão de aproximadamente 165ms, contudo, estes valores podem 
variar de acordo com a anatomia estudada. 
 Conforme dito acima, é possível suprimir, além da gordura, outras substâncias, bastando 
para isso variar os tempos de inversão. Com este recurso é possível também ajustar a intensidade da 
supressão. Abaixo segue uma tabela de intensidade de sinal da gordura e exemplos de imagens com 
diferentes valores de TI para equipamentos de 1.5 Tesla. 
 
 
90ms 110ms 130ms 150ms 
 
 
170ms 190ms 210ms 230ms 
 
Vantagens: 
• Pode ser usado em máquinas com qualquer potência de campo magnético. 
• É pouco dependente da homogeneidade de campo de B0 e de B1. 
• Menos susceptível a artefatos provocados por implantes metálicos (pinos, parafusos, 
âncoras, etc.). 
Desvantagens: 
• Não deve ser utilizado em sequências pós contraste, pois diminui os tempos de 
relaxação em T1. 
• As sequência são usualmente mais demoradas e as imagens mais ruidosas. 
• Os valores de relaxação de T1 podem variar conforme a anatomia e o paciente. 
• Só pode ser utilizado com sequências SE, TSE e difusão. 
 
SPIR – Spectral Presaturation with Inversion Recovery 
Esta técnica é baseada na diferença de frequência de precessão entre os prótons de 
hidrogênio que estão ligados a moléculas de água e de gordura. 
No início da sequência é aplicado um pulso de inversão de cerca de 120º seletivo na 
frequência de precessão da gordura de forma que somente os prótons de hidrogênio ligados a estas 
moléculas serão “invertidos”. Passado um determinado tempo TI (tempo de inversão) inicia-se a 
sequência de pulsos normais de uma aquisição de imagens. No SPIR este tempo de inversão é fixo 
(não pode ser ajustado pelo usuário) e é da ordem de 30ms para equipamentos de 1.5 Tesla, que 
corresponde ao tempo necessário para que os prótons de hidrogênio ligados a moléculas de gordura 
atinjam o ponto de magnetização transversa nula, ou seja, sofram influência dos pulsos de 
excitação. 
Por ter um pulso de inversão menor do que de 180°, necessita transmitir uma quantidade 
menor de rádio frequência para o paciente, diminuindo assim os níveis de SAR, além disso, o 
tempo da sequência é mais curto, pois os valores de TI são necessariamente menores. 
Ao ajustar o ângulo do pulso de inversão, tem-se uma variação na intensidade da supressão 
da gordura, porém este ajuste não é livre (o sistema disponibiliza três opções: weak, medium e 
strong). 
 
Vantagens: 
• Pode ser usado em sequências pós contraste. 
• É compatível com técnicas SE, TSE, FFE, TFE, etc. 
• É efetivo com qualquer potência de campo magnético (com um pouco de dificuldade 
para campos mais baixos). 
Desvantagens: 
• Muito dependente da homogeneidade de campo (tanto B0 quanto B1). 
• Supressões uniformes podem ser difíceis em FOV’s grandes. 
• Sofre muito com artefatos provocados por metais, portanto não deve ser utilizado em 
estudos de regiões com pinos, parafusos ou placas. 
 
SPAIR – Spectral Attenuated Inversion Recovery 
Esta técnica é também baseada na diferença de frequência de precessão entre os prótons de 
hidrogênio que estão ligados a moléculas de água e de gordura. 
No início da sequência é aplicado um pulso de inversão de 180º seletivo na frequência de 
precessão da gordura de forma que somente os prótons de hidrogênio ligados a estas moléculas 
serão “invertidos”. Passado um determinado tempo TI (tempo de inversão) inicia-sea sequência de 
pulsos normais de uma aquisição de imagens. Este tempo de inversão pode ser ajustado pelo 
usuário de forma que se obtenham diferentes intensidades de supressão. 
 
 
O tempo de inversão pode variar de cerca de 80 ms para supressões mais intensas até por 
volta de 220 ms para supressões mais “suaves”. 
 
 
 
30ms 60ms 90ms 
 
 
 
120ms 150ms 180ms 
 
Note que com valores de delay abaixo de 80 ms a intensidade da supressão será diminuída e 
haverá um aumento do artefato de chemical shift. 
Vantagens: 
• Pode ser usado em sequências pós contraste. 
• Apresenta uma supressão mais homogênea que o SPIR. 
• Permite um ajuste fino na intensidade da supressão. 
• É compatível com técnicas SE, TSE, FFE, TFE, etc. 
• É pouco dependente da homogeneidade do campo principal (B0). 
Desvantagens: 
• Muito dependente da homogeneidade do campo secundário (B1). 
• Aumenta a quantidade de radiofrequência emitida. 
• Aumenta o tempo da sequência, especialmente se o valor do TE for baixo (sequência 
T1). 
• Sofre muito com artefatos provocados por metais, portanto não deve ser utilizado em 
estudos de regiões com pinos, parafusos ou placas. 
 
PROSET – Principle Of Selective Excitation 
Technique 
Nesta técnica a água (ou gordura) é excitada seletivamente através de uma subdivisão no 
pulso de excitação. Existem três “potências” de supressão possíveis: 1-1; 1-2-1; 1-3-3-1, que 
funcionam da seguinte forma: 
1. Em um primeiro momento os prótons estão alinhados com o campo magnético 
principal B0. 
 
2. É então aplicado um pulso de 45º. 
Ao cessar este pulso os prótons estarão em uma condição inphase. 
 
3. Passado um tempo ∆t (este valor varia conforme o campo magnético), estes prótons 
perderão coerência e passarão a uma condição outphase. 
 
4. É então aplicado um novo pulso de 45°, e desta forma o sinal da gordura será 
anulado. 
 
 
O esquema acima representa o tipo de supressão mais “suave” (1-1). Para supressões mais 
intensas o processo é semelhante, variando somente a angulação e a quantidade de pulsos. 
 
 
 
 
 
 
 
1-1 1-2-1 1-3-3-1 
 
Vantagens: 
• Pouco sensível a variações de B1. 
• Ideal para ser utilizado com sequência FFE 3D. 
• Os níveis de SAR são menores do que nas outras técnicas 
• Pode ser utilizado com qualquer potência de campo magnético. 
• Pode ser utilizado após a injeção de contraste. 
• Existe a opção de excitar gordura ou água. 
• Altera pouco o tempo total das sequências. 
Desvantagens: 
• Para sequências 2D, limita a espessura mínima de corte. Em campos magnéticos mais 
baixos, cortes menos espessos serão possíveis (desde que se mantenha o mesmo 
gradiente). 
• É sensível a variações de B0. 
• Aumenta os valores mínimos de TE. 
 
Parâmetros relacionados. 
Agora que já conhecemos os tipos de supressão mais comuns, vamos ver os outros 
parâmetros de técnica que influenciam na supressão da gordura. 
 
Shim 
Como vimos no começo, os equipamentos modernos apresentam uma ótima 
homogeneidade de campo, porém ao colocar o paciente no magneto, este campo já sofre uma 
distorção que não pode ser prevista na calibração do equipamento pois varia de paciente para 
paciente. 
Portanto para sequências que sofrem com a falta de homogeneidade do campo B0 é 
necessária uma calibração “especial” sobre a área de interesse. O usuário pode definir está área 
através do parâmetro SHIM na página CONTRAST. 
Os possíveis valores são: 
• Default: uma calibração automática será realizada para as sequências com supressão 
de água ou gordura (SPIR, SPAIR e ProSet) e também nas ponderações BALANCE 
FFE/TFE. 
• Auto: uma calibração automática será realizada abrangendo todo o volume de 
interesse. Nas sequência MultiStack, será feita uma calibração para cada Stack. 
• Volume: permite que o usuário defina manualmente a região onde a calibração 
deverá ser feita. Este recurso é especialmente útil em regiões onde a supressão é 
dificultada por uma grande interface entre ar e tecido ou estruturas com ângulos 
retos, como por exemplo, nos exames de tornozelo ou pescoço. 
• PB Auto (somente para 3 Tesla): a calibração é realizada em diversos pequenos 
pontos utilizando para isso dois tempos de eco diferentes a fim de determinar a 
quantidade correta de corrente elétrica que será aplicada ao sistema para a correção 
do campo. O tempo total para a calibração com PB é de cerca de 40 segundos. Não é 
recomendável que seja utilizado o PB em regiões onde são esperados movimentos 
durante a aquisição das imagens, como por exemplo, no tórax ou abdome. 
• PB Volume (somente para 3 Tesla): funciona da mesma forma que o PB Auto, 
porém, permite ao usuário definir a área onde a calibração será feita. 
 
Frequency offset 
 O fator mais importante para a realização de uma boa sequência de supressão é a correta 
determinação da frequência de precessão da água (F0). É através deste parâmetro que o sistema 
calculará a frequência de precessão da gordura e realizará os devidos pulsos de excitação e 
saturação. 
 Em condições ideais, ou seja, com um campo magnético perfeitamente homogêneo, as 
frequências já são conhecidas, contudo, estas condições dificilmente são atingidas. A própria 
colocação do paciente dentro do gantry já provoca um deslocamento do campo magnético que 
normalmente é corrigido através de uma calibração mais apurada do sistema (shim). Porém, 
algumas vezes isto não é suficiente, e para estas situações um ajuste manual na determinação do F0 
pode ser necessário. 
 Este ajuste pode ser feito através do parâmetro Frequency offset que aparece na página 
Contrast quando uma série SPIR ou SPAIR é selecionada. 
 O valor padrão (default) de offset para equipamentos de 1.5 Tesla é de 127 Hz. Para 
escolher um valor diferente deste, basta selecionar a opção User Defined e ajustar o campo offset 
(Hz). 
 
 
A maneira mais prática de escolher o valor ideal de offset é realizar algumas séries rápidas 
de teste que podem ser encontradas nos protocolos originais da Philips dentro da anatomia 
Head/Orbit. 
 
 Este “teste” pode ser adaptado para outras anatomias, bastando alterar a bobina e o FOV 
necessários. O resultado está exemplificado nas imagens a seguir. 
 
 
 
50Hz 80Hz 
 
 
 
 
110Hz 140Hz 
 
Note que, para frequências mais baixas, a supressão da gordura fica incompleta e nas mais 
altas a água também é suprimida ocasionando “buracos” nas imagens. 
Nos equipamentos mais novos (a partir do release 2), existe uma outra forma de ajustar o 
offset. Este outro modo é muito mais preciso e eficiente, embora seja um pouco mais trabalhoso. 
Para efetuar este ajuste siga os seguintes passos: 
• O primeiro passo é obter um gráfico de F0. Para isso vá até a página postproc e 
ajuste o campo Preparation phases para prep_only e o Manual Offset Freq. para 
show. Esta sequência não gerará imagens, apenas um gráfico. 
 
• Na tela que aparecerá, selecione a opção ManF0 e identifique o pico da água no 
gráfico (primeiro pico a esquerda). 
 
• A linha vermelha pontilhada corresponde ao F0. Se esta linha não estiver na posição 
0 do eixo das coordenadas, será necessária uma correção. Para tanto, verifique 
quanto o F0 deverá ser deslocado para que chegue à posição correta (220 no 
exemplo abaixo). Note que este valor pode ser positivo ou negativo. 
 
• Copie a sequência, altere o campo Preparation phases para Auto e o Manual 
Offset Freq. para apply. No campo que surgirá abaixo (Manual Offset Freq. 
(Hz)), coloque o valor encontrado no gráfico e inicie a aquisição das imagens. 
Este método de calibração é especialmente útil na aquisição de imagens de mamas com 
implantes de silicone. Nesta situação o trabalho de calibração automática fica bastantedificultado, 
pois a frequência de precessão dos prótons de hidrogênio do silicone é bastante próxima das 
frequências da água e da gordura.