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Qualidade em Imagens de Ressonância Magnética Profº. Antônio Pinheiro Tecnólogo em Radiologia Instituto Pró Universidade Canoense –IPUC Tecnologia em Radiologia 2018 O padrão Ideal em uma imagem de RM deveria ter sinal intenso, baixo ruído, grande resolução espacial, excelente contraste e nenhum artefato. Entretanto, alcançar tais condições ótimas requer compromissos, incluindo o tempo do exame completo. Quando se deseja aumentar a resolução espacial e a relação sinal ruído, geralmente são necessários tempos de exames maiores. A imagem por ressonância magnética é composta de pequenos elementos de área, os pixels, cuja intensidade, numa escala de cinza (brilho), está relacionada à amplitude do sinal de RM do correspondente elemento de volume (voxel), no objeto do qual está feita a imagem. Quando mais intenso o sinal emitido por certo voxel, mais brilhante será o pixel correspondente na imagem. As três principais considerações para estabelecer a qualidade da imagem são: • Razão sinal-ruído (SNR) • Resolução espacial • Tempo de exame No contexto da RM, o ruído é gerado pela presença do paciente no tubo do magneto e pelo ruído elétrico de base do sistema. O ruído é constante para todos os pacientes e depende de sua estrutura corporal, da área que será examinada e do ruído inerente ao sistema. ALTO SINAL/RUÍDO BAIXO SINAL/RUÍDO A razão sinal-ruído (SNR, signal to noise ratio) é a razão entre a amplitude do sinal recebido e a amplitude média de ruído. Razão Sinal Ruído (RSR) FATORES QUE ALTERAM A RAZÃO SINAL RUÍDO • Potência do campo magnético do sistema; • Tipo e posicionamento de bobina; • Densidade protônica da área examinada; • Volume do voxel; • TR, TE e ângulo de inclinação; • NEX; Razão Sinal Ruído (RSR) Potência do campo magnético do sistema 7 TESLA 0.35 TESLA 1,5 TESLA Razão Sinal Ruído (RSR) Tipo e posicionamento da bobina Razão Sinal Ruído (RSR) Tipo e posicionamento da bobina Razão Sinal Ruído (RSR) Densidade Protônica Razão Sinal Ruído (RSR) Volume do voxel Definições importantes: Pixel: Unidade estrutural de uma imagem digital, menor elemento de uma imagem. Voxel: Representa um volume de um tecido, cada voxel formará um pixel na imagem. Matriz: Conjunto ou arranjo de pixeis que formarão uma imagem. FOV: Campo de visão ou tamanho da matriz de imagem. Razão Sinal Ruído (RSR) Volume do voxel O voxel representa o volume de um tecido e é determinado pela área de pixel e pela espessura do corte. A área de pixel é determinada pelo tamanho do FOV e pelo número de pixeis no FOV ou matriz. Portanto: Área de pixel = dimensões do FOV ÷ tamanho da matriz Área de voxel = área do pixel x espessura do corte Razão Sinal Ruído (RSR) Volume do voxel Voxeis grandes contêm mais spins ou núcleos do que voxeis pequenos, e, portanto, existem mais núcleos para contribuir com a intensidade do sinal. Razão Sinal Ruído (RSR) Volume do voxel Voxeis grandes contêm mais spins ou núcleos do que voxeis pequenos, e, portanto, existem mais núcleos para contribuir com a intensidade do sinal. Tamanho do voxel Tamanho do pixel Espessura de corte FOV Matriz RSR Razão Sinal Ruído (RSR) Razão Sinal Ruído (RSR) TR, TE e ângulo de inclinação São parâmetros que controlam o contraste na imagem, mas também influenciam a RSR. Quanto maior o componente de magnetização transversal, maior a RSR • TR: quanto maior a recuperação da magnetização longitudinal, mais magnetização há para transferir para o plano transversal. Mais sinal. • TE: Quanto maior o tempo de eco, maior o decaimento na magnetização transversal. Menos sinal. • Flip Angle: Quanto menor o ângulo de inclinação do pulso de radiofrequência, menor a magnetização transversal. Menor sinal. Razão Sinal Ruído (RSR) TR, TE e ângulo de inclinação TR 140 ms TR 700 msTR 300 ms Razão Sinal Ruído (RSR) TR, TE e ângulo de inclinação TE 80 ms TE 11 msTE 40 ms Razão Sinal Ruído (RSR) TR, TE e ângulo de inclinação FLIP ANGLE 10ºFLIP ANGLE 90º Razão Sinal Ruído (RSR) TR, TE e ângulo de inclinação TR FLIP ANGLE RSR TE • Um TR longo aumenta a SNR, e um TR curto reduz a SNR. • Um TE longo reduz a SNR, e um TE curto aumenta a SNR. • Quanto menor o ângulo de inclinação, menor a SNR. Razão Sinal Ruído (RSR) NEX Número de médias de sinal (NEX, NSA e Naq) Representa o número de vezes que os dados são coletados com a mesma amplitude de inclinação de codificação de fase. NEX controla os dados armazenados em cada linha do espaço K. Dobrar a média e sinais significa dobrar o tempo de exame multiplicar a RSR em 1,4. Para dobrar a RSR é necessário multiplicar o tempo do exame por 4x. Razão Sinal Ruído (RSR) NEX Número de médias de sinal (NEX, NSA e Naq) Representa o número de vezes que os dados são coletados com a mesma amplitude de inclinação de codificação de fase. NEX controla os dados armazenados em cada linha do espaço K. Dobrar a média e sinais significa dobrar o tempo de exame multiplicar a RSR em 1,4. Para dobrar a RSR é necessário multiplicar o tempo do exame por 4x. NEX 1 NEX 4 Razão Sinal Ruído (RSR) NEX Número de médias de sinal (NEX, NSA e Naq) Dobrar o NEX significa aumentar a RSR em 1,4x. Para dobrar a RSR é necessário aumentar o NEX 4x NEX RSRTEMPO Resolução Espacial Resolução espacial é a capacidade de perceber dois pontos como separados ou distintos, e é controlada pelo tamanho do voxel. O tamanho do voxel é influenciado por: • Espessura do corte • FOV • Número de pixeis ou matriz Resolução Espacial Resolução Espacial BAIXA RESOLUÇÃO ESPACIAL ALTA RESOLUÇÃO ESPACIAL VOXEL GRANDE PIXEL GRANDE MATRIZ BAIXA VOXEL PEQUENO PIXEL PEQUENO MATRIZ ALTA Resolução Espacial BAIXA RESOLUÇÃO ESPACIAL ALTA RESOLUÇÃO ESPACIAL VOXEL GRANDE PIXEL GRANDE MATRIZ BAIXA VOXEL PEQUENO PIXEL PEQUENO MATRIZ ALTA Resolução Espacial Espessura 1 mm 5 mm FOV X Matriz Resolução Espacial Tempo de Exame O tempo de exame é o período de tempo para completar a aquisição de dados ou para preencher o espaço K O tempo é diretamente afetado por 3 parâmetros: • TR (tempo de recuperação) • Matriz • NEX Qualidade das imagens em RM Resumo RSR ótima (alta) • Matriz grosseira (baixa) • FOV grande • Cortes espessos • NEX máximo quanto possível • Bobina correta e bem posicionada • TR longo e TE curto (dentro da ponderação) Resolução espacial ótima (alta) • Matriz fina (alta) • FOV pequeno • Cortes finos Tempo de exame ótimo (baixo) • Matriz grosseira (baixa) • TR mínimo possível • NEX mínimo Qualidade das imagens em RM RESUMO RESUMO Qualidade das imagens em RM Resumo A RSR, resolução espacial e o tempo de exame são fatores interdependentes: Dicas: Escolha a bobina adequada com um correto posicionamento; O máximo de conforto ao paciente; Parâmetros adequados a necessidade. Equilíbrio entre a qualidade das imagens e o tempo do exame. Qualidade das imagens em RM Imagens por volume Na aquisição de imagens 3D não existe intervalo (gap) entre as imagens. Todo o volume do tecido é excitado, como se fosse uma espessura grande, porém com voxeis isotrópicos pequenos. Vantagens: Dentro do volume adquirido, pode ser manipulada com qualquer espessura e em qualquer plano ou obliquidade. Desvantagem: Tempo de aquisição longo. Qualidade das imagens em RM Imagens por volume Para obter resolução igual em todos os planos e ângulos de obliquidade, o voxel deve ser simétrico (isotrópico), isso quer dizer que o voxel deve ter dimensões iguais em todos os planos. 2D Corte a corte e tamanho dos voxeis livre 3D Volume, voxeis com a mesma medida nos 3 planos Profº. Antônio Pinheiro Tecnólogo em Radiologia antoniomap@gmail.com
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