1.-
Descripción del proceso y juicio crítico de los recursos utilizados.
Para el tema de las secuencias de
pulsos, nos hemos basado en las diapositivas y explicaciones de clase y en
algún vídeo y artículo encontrado tanto en el blog como por Internet. Es un tema complejo que hemos intentado
explicar de la manera más sencilla posible. Esperamos que os guste!
2.-
Idea general de las secuencias de pulsos.
¿Pulsos de qué?
Una secuencia en RM consta de
varios pulsos de radiofrecuencia, que además pueden ser diferentes entre
sí.
¿Por qué hay
secuencias distintas?
La diferencia entre unas
secuencias y otras depende del tipo de pulsos de radiofrecuencia utilizados
y del tiempo que hay entre ellos. Al combinar estas variables se obtienen
secuencias cuyo resultado puede ser diferenciar sobre todo tejidos con distinta
densidad según su T1 (imágenes potenciadas en T1) o según su T2 (imágenes
potenciadas en T2). Por último, hay secuencias que potencian la imagen de
tejidos con alta densidad de protones.
¿Cómo se producen?
Los pulsos de radiofrecuencia, se
producen a partir de antenas de radio frecuencia (RF), unos dispositivos que se
colocan próximos al cuerpo del paciente y que normalmente son tanto emisoras
como receptoras. Una de las bobinas más utilizadas, tiene el siguiente aspecto:
¿Cómo se controlan?
Es posible, controlar varios
parámetros de las secuencias de pulsos para lograr un contraste diferente entre
los tejidos. Todos estos parámetros pueden ser modificados a partir de un
ordenador con sistema de control y procesamiento de imágenes. Los parámetros más
comúnmente manipulados son: el tiempo de repetición, el tiempo de eco y el
ángulo de deflexión de la magnetización.
Describir alguna
secuencia explicando para que se utiliza cada caso.
Una de las secuencias utilizadas, recibe el nombre
de Secuencia spin echo potenciada en
T1. Se obtienen usando
tiempo de repetición y tiempo de eco cortos (la información se adquiere antes
de la relajación transversal). De esta manera, estructuras con tiempos de
relajación muy cortos, como la grasa, aparecen con alta intensidad de señal con
respecto a aquellas con tiempos de relajación más prolongados, como el agua,
por lo que estructuras ricas en agua, como el líquido cefalorraquídeo, se ven
de muy baja intensidad de señal.
Así mismo, si relacionamos la
sustancia blanca y gris del cerebro, tenemos que:
-Sustancia blanca (rica
en grasa) -> mayor señal
-Sustancia gris (alto
contenido de agua) -> baja señal
De esta manera, proporcionan un excelente
detalle de la anatomía y, si se usa medio de contraste intravenoso también
pueden demostrar entidades patológicas.
3.-
Idea general de la codificación de información:
¿Qué es el espacio recíproco?
El espacio recíproco (también
llamado espacio de Fourier o espacio de fase) y el espacio directo son
recíprocos uno del otro y están relacionados por la transformada de Fourier.
Este espacio recíproco se define como el conjunto de puntos imaginarios
construidos de tal manera que la dirección de un vector desde un punto a otro del
espacio recíproco, coincide con la dirección normal o perpendicular a los
planos del espacio real. La separación de estos puntos (el valor absoluto del
vector) es igual al valor recíproco de la distancia interplanar real. Esto es
útil porque el complejo conjunto de planos del espacio real puede ser
interpretado de manera más sencilla en el espacio recíproco.
Además, el espacio recíproco
relaciona variables conjugadas y es un concepto
fundamental para el análisis de procesos físicos en los que se produce una
transferencia de momento.
¿Cómo
se codifica posición en un eje?
A cada posición del espacio
(unidad de volumen o vóxel) se le aplica un campo magnético con una determinada
intensidad. Esto proporciona una señal FID (Free Induction Decay) con una
frecuencia relacionada con la intensidad del campo magnético aplicado.
Al ir variando de manera lineal
la intensidad del campo magnético en los distintos vóxeles, obtenemos distintas
frecuencias de las FID, que van a componer la señal inducida en la antena, y
esta señal puede ser descompuesta en función de las distintas frecuencias, y
por tanto en función de los vóxeles asociados a las mismas.
Si variamos la intensidad del
campo de forma proporcional a la variación de la distancia, obtenemos una
variación frecuencial en función de este espacio. Hay una relación entre la
situación en el eje de frecuencias de la señal FID y la situación física del
vóxel, es decir, cada frecuencia se corresponde con un punto del espacio.
Para conseguir esto es necesario
imponer un campo magnético constante más un pequeño gradiente que va variando
conforme varía la posición espacial, y que va a permitir esta diferenciación e
identificación de los vóxeles.
¿Qué
equipamiento hace falta para poderlo hacer?
Es necesario el empleo de un
juego de bobinas que permiten (con el juego de corrientes adecuado), producir
el gradiente en cualquier plano.
Por un lado, está la bobina
principal, que crea un campo magnético uniforme a través de la fila de vóxeles.
Por otro, están los tres pares de
bobinas de gradientes (de intensidad mucho más pequeña en relación a la bobina
principal), que se sitúan, según los tres ejes del espacio, en el interior del
cilindro de exploración, por dentro del conductor que crea el campo magnético
principal.
Y finalmente, dentro todo ello se
colocará la antena emisora de radiofrecuencia.
¿Cómo
se codifica en dos ejes?
Una vez se ha codificado cada
plano de vóxeles en el plano Z, se van a codificar las coordenadas de los
planos X e Y correspondientes para poder reconstruir la imagen final a partir
de cada vóxel. En el método de reconstrucción de la imagen mediante
retroproyección o zeugmatografía, las proyecciones de Fourier se obtienen
variando la dirección del gradiente magnético en las relajaciones sucesivas de
los núcleos del plano seleccionado, y la imagen final se reconstruirá mediante
doble transformada inversa.
La señal que corresponde a un
determinado vóxel se obtiene al analizar la señal por frecuencia y por fase, ya
que al establecer un gradiente Gx según la dirección X durante un breve tiempo,
se logra una codificación espacial por filas mediante la fase, mientras que el
establecimiento del gradiente perpendicular Gy logra una codificación espacial
por columnas mediante la frecuencia.
¿Qué
aspecto tienen los datos brutos de un corte?
Los datos son números complejos
correspondientes a las transformadas de Fourier que se han realizado para
codificarlos, y por tanto habrá que realizar las transformadas inversas para
que, en función de los distintos gradientes aplicados en los distintos ejes,
pueda reconstruirse la imagen. El número de datos del corte dependerá del
grosor del mismo, que está relacionado con la magnitud del gradiente y la
frecuencia del pulso de radio (cuanto más abrupto sea el gradiente magnético y
más estrecho en frecuencias el pulso, más delgado será el corte que entre en
resonancia).
¿Cómo
se selecciona ese corte?
Para seleccionar un corte se
aplica un gradiente de campo magnético en el eje Z, así cada corte tendrá una
frecuencia específica. De esta manera, la antena emisora de radiofrecuencia
deberá emitir la frecuencia correspondiente para que dicho corte entre en
resonancia, coincidiendo la frecuencia propia del corte con la de la radiación
externa.
¿Cómo
se convierten los datos brutos en la imagen final?
Una vez seleccionado el corte, se
selecciona la fila (aplicando un gradiente en la dirección Y para que cada fila
tenga una fase distinta) y después el vóxel (aplicando gradiente en la
dirección X, provocando una dispersión en frecuencias). Una vez leída la
información, ya tenemos los datos codificados en frecuencia y fase (números
complejos de la transformada de Fourier) en función de los dos ejes de cada
corte, por tanto, se calcula la transformada inversa de Fourier en dos
dimensiones y se obtiene la imagen.
Verónica Aramendía y Pablo Manjón