INVERSIÓN RECUPERACIÓN, SPIN-ECO Y ECO DE GRADIENTE
SECUENCIA ECO DE GRADIENTE
En las secuencias Spin Eco los tiempos requeridos para obtener las imágenes son muy largos (varios minutos). Ante la necesidad de acortar estos tiempos, y ampliar las
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aplicaciones clínicas de la IRM, surgieron las secuencias Eco de Gradiente.
Obtener imágenes cada vez más rápidas ha sido un objetivo permanente de las técnicas de IRM. Una forma de lograrlo sería utilizar TR cortos en las secuencias Spin Eco (veremos más adelante la importancia del TR en la duración total de una secuencia); pero esto plantearía problemas con la potenciación de la imagen pues el contraste tendería a T1. Otra forma sería, aprovechando las propiedades del Espacio K, realizar un llenado parcial del mismo (lo estudiaremos en capítulos posteriores).
La fórmula “elegida”, para conseguir rebajar los tiempos de adquisición de las imágenes, consistió en utilizar un gradiente bipolar en lugar del pulso de 180º para refasar los spines y sustituir el pulso excitador de 90º por pulsos de RF menores (α<90º).
Recordemos que cuando hablamos de gradiente bipolar nos
estamos refiriendo al conjunto de dos gradientes magnéticos de igual amplitud pero de sentidos contrarios. En el caso que nos ocupa, se trataría de un gradiente de desfase
seguido de un gradiente de refase, ambos de igual amplitud y
duración.
La señal que se obtiene recibe el nombre de Eco de Gradiente, como ya sabemos, y se basa en que la acción de un
gradiente bipolar sobre la fase de los spines es nula, puesto que tras la acción de los dos “módulos” del gradiente los núcleos de H vuelven a estar en fase.
Las secuencias con un pulso inicial de αº y un gradiente bipolar reciben el nombre de Secuencias Eco de Gradiente.
Han dado lugar a multitud de secuencias rápidas de imagen.
El módulo básico en este tipo de secuencia comienza con el envío de un pulso de RF de αº (generalmente menor de 90º). Inmediatamente, cuando los núcleos comienzan a desfasarse,
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entra en acción el gradiente de desfase que “termina” de desfasarlos. Una vez desfasados comienza su labor el gradiente de refase. Refasados los spines se recoge la señal (eco) en la antena receptora. Con el envío de un nuevo pulso, de igual valor, comenzaría el siguiente módulo y así, de manera sucesiva, hasta finalizar la secuencia.
El tiempo transcurrido entre el envío del pulso inicial y un nuevo pulso idéntico constituye el tiempo de repetición
TR.
El tiempo entre el envío del pulso de RF inicial y la lectura de la señal es el tiempo de eco TE.
Como podemos observar, los conceptos de TR y TE no varían,
independientemente del tipo de secuencia que estemos estudiando.
La aplicación de un gradiente bipolar es mucho más rápida que la emisión del pulso de 180º (sin tener en cuenta que, la eliminación del pulso de 180º, facilita pasar mucho más rápido de condiciones de emisión a condiciones de recepción en la antena). Esto va a permitir acortar de manera notable el TE y, a su vez, trabajar con TR más cortos. Consecuentemente, podemos afirmar que, los tiempos de obtención de las imágenes en las secuencias Eco de Gradiente son mucho menores que en las secuencias Spin Eco. En las secuencias Spin Eco el pulso de 180º corregía las heterogeneidades del campo magnético. Por el contrario, el gradiente bipolar no las corrige y ello hace que las potenciaciones que obtengamos sean en D, T1 y
T2*.
En general, las imágenes obtenidas en secuencias Eco de Gradiente presentan más ruido de fondo y están más artefactadas que las secuencias Spin Eco. Merece una mención especial el denominado artefacto de susceptibilidad magnética. En las zonas en las que existen tejidos con
diferente susceptibilidad magnética (en las interfases de los mismos), o cuando en la zona a explorar existe algún material metálico, se producen cambios locales en el valor del campo magnético. Esto hace que los núcleos de H de un mismo vóxel perciban campos magnéticos distintos y el desfase aumente. Al actuar de forma fija este desfase puede ser corregido en las secuencias SE, gracias al pulso de
180º, pero no en las GRE. Se trata de un hecho que ha de
ser tenido en cuenta pues ante la presencia de elementos metálicos, y siempre que sea posible, habrá que evitar las secuencias GRE.
Si bien la presencia de un artefacto siempre es molesta, puede resultar de gran utilidad en algunas patologías para afinar el diagnóstico. Podemos citar, como ejemplo, el caso de los focos hemorrágicos antiguos ricos en hemosiderina (pigmento producido en la degradación de la hemoglobina)
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cuya presencia permite realizar un diagnóstico diferencial con un sangrado reciente.
Si en las secuencias SE la potenciación de la imagen era un proceso relativamente sencillo, en el que intervenían el TR y el TE, en las secuencias Eco de Gradiente se trata de un fenómeno mucho más complejo que va a depender, no sólo de los valores de TR y TE sino, además del valor del pulso inicial. En la tabla siguiente mostramos un ejemplo de lo anterior:
Si comparamos, a modo de resumen, las secuencias Spin Eco (SE) y Eco de Gradiente (GRE) podemos establecer las siguientes diferencias:
1. Las secuencias GRE son bastante más rápidas que las SE. 2. En la secuencias SE el eco se origina tras un de RF
(eco de radiofrecuencia o eco de spin) mientras que en las secuencias GRE es originado por un gradiente bipolar (Eco de Gradiente).
3. Al eliminar el pulso de 180º, la utilización de secuencias Eco de Gradiente supone un menor depósito calórico en el tejido biológico.
4. El ruido acústico es mucho mayor en las secuencias GRE pues a los gradientes de selección de plano y codificación de la señal (utilizados en todas las secuencias) hay que añadir el gradiente bipolar.
5. Las heterogeneidades del campo magnético pueden ser corregidas en las secuencias SE, hecho que no ocurre en las secuencias GRE.
6. Consecuentemente con el punto anterior, en las secuencias Spin Eco la potenciación de la imagen es en D, T1 y T2. Sin embargo, en las secuencias Eco de Gradiente las imágenes pueden ser potenciadas en D, T1 y T2*.
7. Las secuencias GRE son mucho más sensibles al fenómeno de susceptibilidad magnética que las secuencias SE.
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8. En las secuencias SE la potenciación de la imagen depende, exclusivamente, del TR y TE utilizados mientras que en las secuencias GRE interviene, además, el valor del ángulo de inclinación α.
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