17-04 Artefactos de movimiento y flujo

17-04-01 Movimiento respiratorio y cardiaco

Los artefactos de movimiento son los artefactos más frecuentes en la imagen por RM y han dificultado seriamente el uso de la RM en estudios abdominales. En estudios torácicos requieren del uso de sincronización con ECG (Figura 17-07).

Figura 17-07: Artefactos de imagen fantasma originados por los movimientos respiratorio y car­di­aco, con ambos artefactos orientados en la dirección de codificación de fase. El mo­vi­mi­en­to respiratorio produce una serie de imá­ge­nes fantasma de la pared torácica, mientras que el movimiento cardiaco ori­gi­na una columna de ruido asociada al co­ra­zón.

El movimiento puede producir emborronamiento y presencia de artefactos fan­tas­ma. El emborronamiento de las estructuras anatómicas y los bordes se pro­du­ce al promediar estructuras en movimiento (exposición pseudo-doble), lo cual puede enmascarar lesiones pequeñas. Las imágenes fantasma son copias par­ci­a­les de la imagen original que aparecen en una ubicación diferente y están ma­yo­ri­ta­ria­men­te causadas por flujo pulsátil.

El movimiento se puede dividir en dos categorías básicas:

 movimiento que se produce entre la adquisición de líneas diferentes
  del estudio;
 movimiento que ocurre entre la excitación y la adquisición de datos.

 La primera categoría puede eliminarse completamente mediante la sin­cro­ni­za­ción fisiológica, de modo que la adquisición de datos y el movimiento sean sincrónicos. Esto se utiliza ampliamente en estudios cardiacos y permite la ob­ten­ción de excelentes imágenes con gran reproducibilidad.

También se ha estudiado la sincronización respiratoria, pero la frecuencia mu­cho más baja de los ciclos respiratorios repercute en tiempos de exploración muy largos. Otras técnicas monitorizan el ciclo respiratorio y seleccionan los pasos de la codificación de fase en un orden que reduce al mínimo el artefacto resultante. La técnica ROPE (Respiratory Ordered Phase Encoding) elimina la periodicidad de la respiración en el espacio-k [⇒ Bai­les].

Una técnica más reciente utiliza una segunda adquisición sin ninguna co­di­fi­ca­ción de fase tras la secuencia normal. Este segundo eco, también llamado eco na­ve­ga­dor, proporciona una indicación de la cantidad de movimiento y se puede utilizar como base para el posproceso [⇒ Ehman]. Todas estas técnicas tienen co­mo inconveniente fundamental que asumen movimiento general, es decir, todo lo que se está moviendo lo hace en la misma dirección y a la misma velocidad, lo cual no es cierto en el abdomen. A pesar de esto, estas técnicas pueden mejorar la calidad de la imagen.

Un enfoque alternativo es utilizar un tiempo de adquisición total corto con re­spec­to al ciclo respiratorio, limitando así la cantidad de movimiento. El mejor ejemplo de esto es la técnica eco-planar, donde la imagen se forma a partir de una única adquisición [⇒ Rzedzian].

Mediante el uso de técnicas de escaneo rápido con tiempos de adquisición de unos segundos o menos y respiración contenida se pueden obtener excelentes imágenes con pocos artefactos.

 Los artefactos resultantes del segundo tipo de movimiento se pueden re­du­cir mediante el uso de gradientes compensados por movimiento. Los gradientes de las secuencias de imágenes estándar producen cambios de fase adicionales no deseados en las muestras que están en movimiento. Puesto que la cantidad de movimiento no será la misma para cada línea de exploración (a menos que se utilice sincronización), se obtendrá un emborronamiento de la señal en la di­rec­ción de codificación de fase.

Mediante el uso de una forma modificada de los gradientes de lectura y de se­lec­ción de corte se puede eliminar este desfase adicional y, por lo tanto, el ar­te­fac­to (técnica MAST — Motion Artifact Sup­pres­sion Technique) [⇒ Pattany]. El inconveniente es que el tiempo de eco mínimo será algo más largo para dichas secuencias.

17-04-02 Artefactos de flujo

El origen de los artefactos de flujo es muy similar al de los artefactos de mo­vi­mi­en­to, ya que el flujo de sangre y de LCR puede ser pulsátil. Por lo tanto, en las di­fe­ren­tes líneas de la exploración encontraremos diferentes velocidades de flujo. Los gradientes de lectura y de corte inducen un desplazamiento de fase en los flui­dos, resultando en una serie de desplazamientos de fase que se producen en el transcurso de una exploración [⇒ van Dijk]. El artefacto resultante puede adop­tar la forma de una propagación general o varios artefactos distintos en la di­rec­ción de codificación de fase (Figura 17-08).

Figura 17-08: Una mala alineación de los espines de los fluidos origina que se muestre la sangre fuera de la luz de los vasos: artefacto de flujo.

Las soluciones son las mismas que para los artefactos de movimiento: el uso de la sincronización con el ECG para asegurar que se observa siempre la misma ve­lo­ci­dad de flujo y/o el uso de gradientes compensados para anular el des­pla­za­mi­en­to de fase de los fluidos.

Los artefactos de flujo son particularmente graves en imágenes de eco de gra­di­en­te, ya que en un estudio 2D los espines de los fluidos no habrán ex­pe­ri­men­ta­do los pulsos de RF anteriores y, por lo tanto, tendrán su magnetización inicial intacta. Esto origina que se obtenga una señal muy fuerte de la sangre y ar­te­fac­tos graves en ausencia de sincronización y compensación de movimiento (Figura 17-09).

Figura 17-09: Imagen eco de gradiente de un cuello con la dirección de codificación de fase vertical. Los artefactos de flujo se observan como columnas asociadas a las arterias. El flujo venoso también produce artefactos, pero a un nivel mucho menor, ya que este tipo de flujo es menos pulsátil.

Where flow of blood or CSF degrades the diagnostic quality of the MR image, artifacts should be eliminated. This can be achieved by presaturation.

Here, additional RF pulses are applied which saturate spins outside the ima­ged region. Thus, blood flowing into this region is saturated, which causes a re­duc­tion in blood signal intensity and in flow artifact. Usually this is performed on both sides of the imaged slice because blood can enter the slice from either di­rec­tion. Figure 17-10 is a theoretical example of parallel presaturation.

Figura 17-10: Example of parallel presaturation. Presaturation pulses excite spins outside the slice to be imaged. Thus, flowing blood ar­ri­ves already saturated when the spins in the slice of interest are exposed to the ex­ci­ta­tion pulse. The blood signal is sup­pres­sed and does not give rise to artifacts. The arrows indicate the direction of flow.