Calidad de imagen en RM

Lilián Ignacio da Silva Benavides
CALIDAD DE IMAGEN EN RESONANCIA
MAGNÉTICA

Existen diferentes parámetros en la IRM que pueden ser
seleccionados antes de comenzar una exploración, y que contribuyen
a la calidad de la imagen.
Objetivo buena imagen.
señal y contraste adecuados.
buena resolución.
T.A tolerable para paciente.

Factores responsables de la calidad de la imagen
* Relación señal/ruido (S/R).
* Relación contraste/ruido (C/R).
* Resolución espacial.
* Tiempo de adquisición de la imagen (T.A).

Τ1 coronal
Τ2*

Señal /Ruido (S/R)
Representa la relación entre la amplitud de la señal recibida por la
antena y la medida de la amplitud del ruido, que a su vez es recogido
por la misma.
Señal voltaje que induce en la antena receptora el movimiento de
precesión en el plano transversal (x,y) del vector neto de
magnetización M.
Ruido procede de imperfecciones de aparato de RM.
procesos de adquisición de imágenes.
factores provenientes del paciente.

* Mejora de calidad de imagen: señal.
ruido.
No siempre resulta posible, pues existen parámetros de imagen que
aumentan S/R pero afectan a otros factores que contribuyen a la
calidad de imagen; pudiendo crearse conflictos con éstos:
- resolución espacial.
- T.A

Parámetros que influyen en la S/R:
* Densidad de p+
en el área de estudio.
* Volumen del vóxel.
* TR, TE y FA.
* Número de adquisiciones o excitaciones.
* Ancho de banda de recepción (BW).
* Tipo de bobina.

DP del área a estudiar determina la amplitud de la señal
recibida.
Tej. con > nº p+
> señal.
Vóxel representa un volumen del tejido del paciente.
Definición: “unidad tridimensional de una imagen con 3 ejes; dos
forman el área o píxel y el tercero constituye el grosor de
corte”.

Píxel área o unidad de imagen digital en dos dimensiones.
La intensidad de señal visualizada en un píxel está constituída por
la señal de resonancia generada por cada unidad de volumen del
paciente.

Área del píxel determinada por campo de imagen seleccionado
(FOV).
Matriz o número de píxeles en que se divide el
FOV.
Área del píxel = dimensiones FOV/ tamaño de matriz
S/R es proporcional al volumen del vóxel y a cualquier parámetro
que altere el tamaño de éste.

Volumen del vóxel es posible modificar variando el grosor de
corte o el área del píxel.
grosor de corte S/R
Área del píxel se puede modificar, modificando FOV o matriz.
Matriz cte FOV área píxel S/R
Matriz FOV cte área píxel S/R
Número de líneas del espacio K obtenidas en el eje de codificación de
fase, variando intensidad del gradiente, para adquirir cada una de
éstas, determina el número de píxeles del eje de cod. de fase de IRM.

Ιmagen de referencia
Aumento de FOV

Aumento de grosor de corte y disminución de
FOV
Disminución de la matriz y aumento del grosor de
corte y aumento de FOV

Disminución de matriz, aumento de
FOV y aumento de grosor de corte
Imagen de referencia

Τ2* Imagen de referencia
Τ2* Aumento de FOV y
disminución de matriz

Aumento de FOV y aumento
de grosor de corte
Disminución de la matriz y
aumento de grosor de corte

Parámetros que intervienen en la relación S/RParámetros que intervienen en la relación S/R
S/RS/R FOVFOV
S/RS/R Matriz (Matriz ( área del píxelárea del píxel ))
S/RS/R Grosor de corteGrosor de corte
S/RS/R TRTR
S/RS/R TETE
S/RS/R Ángulo de inclinación (FA)Ángulo de inclinación (FA)
S/RS/R Número de adquisiciones o excitacionesNúmero de adquisiciones o excitaciones
S/RS/R Banda de recepción (BW)Banda de recepción (BW)
S/RS/R Número de codificaciones de faseNúmero de codificaciones de fase
S/RS/R Número de codificaciones de frecuenciaNúmero de codificaciones de frecuencia

nº de cod. de fase S/R proporcionalmente.
S/R α 1/ nº cod. fase
El número de píxeles también está determinado por el número de
codificaciones de frecuencia.
nº de cod. Frecuencia S/R en = proporción
S/R α 1/ nº cod. frecuencia

TR: controla la recuperación de la magnetización longitudinal antes
de enviar el próximo pulso de RF.
TR largo recuperación completa señal
TR corto recuperación parcial señal

TE: determina la caída o pérdida de la magnetización que se
produce en el plano transversal antes de recoger el eco de la señal.
TE corto señal pequeña.
TE largo señal grande.
FA: también influye en la relación S/R.
El ángulo determina la cantidad de magnetización que se genera en el
plano transversal.
Secuencias SE 90º proporciona > señal.
Secuencias GE ángulos inf a 90º proporciona < señal.

Nº Adq. o exc: representa el número de veces que se repite la
recogida de datos. Si aumenta este parámetro, se incrementa S/R.
S/R es proporcional a la raíz cuadrada del Nº de adquisiciones.
S/R α Nº de adquisiciones o excitaciones
Banda de recepción (BW): constituye la frecuencia de muestreo
del eco, que se recoge durante la aplicación del gradiente de lectura.
banda de recepción tiempo de muestreo
necesario
para recoger todo el eco
TE mínimo y también el artefacto de despalzamiento químico.

banda de recepción se excluyen altas frecuencias ruido S/R
de ruido del muestreo
banda de recepción S/R proporcionalmente a la raíz cuadrada
del tiempo de muestreo
banda de recepción tiempo de muestreo .
Banda de recepción = 1/ tiempo de muestreo
S/R α 1/ banda de recepción

Contraste/Ruido
Definición: “ diferencia de señal entre dos áreas adyacentes”.
Es la diferencia que existe, en una escala de grises entre
los tejidos, perceptible por el ojo humano.
Parámetros que intervienen en la relación C/R:
* TR, TE, TI, FA y factor turbo de aceleración en sec. rápidas.
* Flujo.
* Tiempo de relajación T1, T2 y DP de los tejidos.

Utilizando adecuadamente estos parámetros y conociendo las
propiedades intrínsecas de los tejidos (tiempo de relajación o densidad
de p+
), se puede diseñar la secuencia o forma de adquisición de los
datos más adecuada para conseguir que exista contaste entre un
proceso patológico en estudio y el tejido adyacente sano.
Imagen presenta contraste si se demuestran áreas de alta
y baja intensidad.
Tejido presenta alta señal si su vector de magnetización
en el plano x,y es de gran
tamaño.
TR, TE, TI, FA influyen en el mismo.

TR largo M se recupera completamente antes del
siguiente pulso, mejorando el contraste.
TE largo (T2) los únicos tejidos en los que el vector
de magnetización transversal no ha
desaparecido cuando se lee el eco es
aquellos que tienen un tiempo de relajación
T2 largo; los demás no presentan señal.
S/R es menor habrá gran contraste
entre área patológica y resto de los tejidos.
FA de M también influye en C/R determina la cantidad
magnetización que genera
en plano x,y.
> FA > contraste

Τ1 coronal con TR
largo
Τ1 coronal con TR corto

Τ2* con FA de 70º
Τ2* con FA de 30º

TI influye en el tamaño del vector longitudinal disponible tras un
pulso de inversión, dependiendo de en qué momento de la
recuperación de la magnetización longitudinal se envíe el pulso, para
trasladar el vector longitudinal al plano transversal; el tamaño del
vector será distinto y por lo tanto habrá contraste.
El factor de aceleración (turbo), empleados en secuencias rápidas
influye en el contraste debido al desfase en el plano transversal del
vector M, tras cada pulso de RF y que no se recupera con los pulsos
de 180º (T2*).
El flujo o movimiento de los spines dentro de los vasos también
afectará al contraste.
Propiedades intrínsecas de cada tejido, como los tiempos de
relajación T1, T2 y DP por unidad de volumen del paciente; hacen
que el vector disponible para ser excitado en cada pulso de RF sea
diferente.

Resolución espacial: es la capacidad para demostrar en la imagen
estructuras anatómicas de pequeño tamaño, determinada por el tamaño
del vóxel.
Los parámetros que intervienen son:
* Grosor de corte (thickness).
* Campo de visión (FOV).
* Matriz de imagen (Matrix).
Para resolución volumen del vóxel grosor de corte.
FOV y/o
Matriz o Nº píxel.
Mejora de resolución espacial S/R.

Disminución del FOV
FOV 160
T1 Imagen básica
FOV 200

Aumento de matriz
Freq. 288
Phas. 224
Imagen básica
FOV 200
Freq. 256
Phas. 192

Imagen básica
Thickness 3mm
Disminución del espesor de
corte
Thickness 2.5 mm

Imagen básica
FOV 200
Thickness 3mm
Freq. 256
Phas. 192
Imagen optimizada
FOV 160
Thickness 2.5 mm
Freq. 288
Phas. 224

Τ2* Imagen básica
FOV 200
Disminución de FOV
FOV 160

Imagen básica
FOV 200
Freq. 256
Phas. 192
Aumento de matriz
Freq. 320
Phas. 224

Imagen básica
Thickness 3mm
Disminución del espesor de corte
Thickness 2.5 mm

Imagen básica
FOV 200
Thickness 3 mm
Freq. 256
Phas. 192
Imagen optimizada
FOV 160
Thickness 2.5 mm
Freq. 320
Phas. 224

Parámetros que intervienen en la resolución de laParámetros que intervienen en la resolución de la
imagenimagen
ResoluciónResolución Grosor de corteGrosor de corte
ResoluciónResolución FOVFOV
ResoluciónResolución MatrizMatriz

Tiempo de Adquisición: el movimiento del paciente deteriora la
imagen:
> TA > posibilidad de afectar a la imagen.
Parámetros que afectan al TA son:
* TR.
* Nº de codificación de fase.
* Nº de adquisiciones o excitaciones.
* Tiempo de lectura del eco.
Modificando alguno de estos parámetros se puede disminuír el TA.

Se puede hacer de 4 maneras:
1- Reducción del TR.
2- Empleo de FOV reducido en dirección de fase (rec. FOV).
3- Reducción del número de adquisiciones o excitaciones.
4- Obtención de un eco fraccionado.

Reducción del TR: al hacerlo no se consigue una recuperación
completa en el plano longitudinal de M, por lo tanto el vector
disponible para recibir el siguiente pulso será menor, con la
consiguiente S/R.
Empleo del FOV rectangular: Nº de codificaciones de fase representa
el número de líneas del espacio K que se rellenan en cada codificación.
Si se adquiere solamente una parte de las codificaciones de fase, TA
y S/R mejora TA pero S/R.
FOV en dirección de fase en la misma proporción en la que se ha
disminuído el número de codificación de fase, la resolución no se ve
afectada tamaño del píxel no varía.

Reducción del Nº de adquisiciones: se adquieren únicamente parte de
la codificaciones de fase y los valores no obtenidos, los calcula el
sistema (estimación),
TA sin afectar a la resolución pero S/R
Obtención de un eco fraccionado: se logra TE, disminuyendo la
caída de señal y por tanto S/R.
Fraccionar un eco, se adquieren parte de las codificaciones de
frecuencia, el resto los calcula e equipo por estimación.
TA resolución no se afecta S/R
Se pretende obtener una imagen que tenga gran señal y contraste,
buena resolución y en el menor tiempo posible.

Algunos parámetros de imagen influyen de forma opuesta sobre los 4
factores responsables de la calidad de imagen.
Si TR Nº de codific. fase y Nº adquis. TA S/R
FOV Thickness Matriz Resolución S/R
Evidentemente resulta muy importante conocer todos estos
parámetros y su interrelación.
Al seleccionarlo hay que adaptarlos a las necesidades clínicas a
evaluar, para lograr una imagen con la resolución y señal necesarias
y adecuadas.

Disminución de fase y NSA
Disminución de fase, NSA y aumento
de la matriz

Relación entre los parámetros de imagen y los factores que intervienenRelación entre los parámetros de imagen y los factores que intervienen
en la calidad de la imagenen la calidad de la imagen
Parámetros de imagenParámetros de imagen Relación S/RRelación S/R ResoluciónResolución Tiempo de adquisiciónTiempo de adquisición
FOVFOV S/RS/R ResoluciónResolución
Matriz ( área delMatriz ( área del
píxel)píxel)
S/RS/R ResoluciónResolución
Grosor de corteGrosor de corte S/RS/R ResoluciónResolución
TRTR S/RS/R Tiempo de adquisiciónTiempo de adquisición
Nº adquisicionesNº adquisiciones S/RS/R Tiempo de adquisiciónTiempo de adquisición

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