Capitulo 4 – Aquisição em meio clínico – HSM
4.1. Aquisições 2D e 3D
Em relação às aquisições em meio clínico, estas foram divididas em três sequências diferentes: duas focadas em imagens 2D (uma que melhor evidenciasse o contraste entre estruturas e a segunda para obter uma melhor Razão Sinal-Ruído (RSR)) e uma em 3D. A diferença entre as aquisições 2D estará nos tempos até à leitura de sinal e na aplicação do impulso RF. Uma maior duração do tempo de eco, e por conseguinte, da leitura do sinal, resultará numa imagem com um contraste em T2* mais elevado entre tecidos. Desta feita, o ângulo de nutação e o tempo de repetição serão igualmente afetados. Enquanto na aquisição de contraste o primeiro eco acontece aos 11 milissegundos, no segundo optou-se pelo menor TE permitido pelo sistema de aquisição. Os ângulos de nutação também são diferentes: para a de contraste foi utilizado um ângulo relativamente pequeno (𝐹𝐴 = 18°), enquanto que para obter melhor sinal, para a mesma resolução, se usou um ângulo perto de 90° (𝐹𝐴 = 87°). O TR também é afetado, sendo maior, para as sequências focadas no melhor contraste. Em seguida apresentam-se imagens de exemplo das três aquisições (ver Fig. 4.1-1)
32 A tabela 4.1-1 em seguida representada mostra um resumo dos parâmetros utilizados nos protocolos para os 17 testes/pacientes realizados/estudados. Os primeiros quatro protocolos (1 a 4) não serviram para gerar os resultados deste trabalho, mas auxiliaram na obtenção do protocolo otimizado. É de notar que se foi experimentando diversas abordagens, particularmente a nível de FOV, onde, apesar de se manter aproximadamente o mesmo volume (janela tridimensional), este variou a sua orientação nos planos anatómicos – a primeira dimensão corresponde ao plano coronal, anterior-posterior, a segunda dimensão ao plano sagital, esquerda-direita e a terceira ao plano axial/transversal, superior-inferior. Nas primeiras sequências verificou-se um artefacto ligado ao movimento dos olhos, como descrito na introdução, devido à direção de codificação de fases (PE) ser feita no plano coronal (aquelas assinaladas com AP), em vez de sagital, (ver Figura 4.1-2 , esquerda).
Figura 4.1-1 Exemplo de um corte axial com três aquisições diferentes. Da esquerda para a direita: Aquisição focada em RSR, Aquisição em 3D e Aquisição focada em Contraste. As imagens representadas correspondem ao primeiro eco.
Figura 4.1-2 (esquerda)Corte de aquisição 2D focada em contraste representando o artefacto causado pelo movimento dos olhos. (direita) Corte de aquisição 3D onde é de notar o movimento e a incorreta codificação de fase
33 O artefacto que se obtém pode ser explicado também pelo aliasing. Há a possibilidade de haver partes do corpo (neste caso, cabeça) que não estão enquadradas no FOV, ou estão bastante perto dos limites deste, e como tal são mapeadas do lado oposto, criando uma sobreposição, e não correspondendo, deste modo, à imagem real. Houve também artefactos ligados ao movimento como no caso da figura 4.1-2 (direita).
34 Tabela 4.1-1 Resumo dos Parâmetros utilizados nos protocolos aplicados para teste (1-4) e para o pós processamento(5-17)
TESTE Modo de Scan
Técnica Tipo Modo de utilização da antena fator de aceleração Voxel (mm) FOV Nº Cortes Gap (mm) FA (°) #Ecos TE (ms) dTE (ms) TR (ms) Direção de PE Orientação do corte TA (min)
1 MS FFE Contraste SENSE 2 1.3 240x180x139 85 0.33 18 7 14 4.4 4175 AP axial 05:05
MS FFE SNR SENSE 2 1.3 240x180x140 85 0.33 87 7 5.1 4.4 3431 AP axial 04:10
3D FFE 3D SENSE 2 1.2 139x240x180 150 16 6 3.7 4.5 35 AP axial 06:37
2 MS FFE Contraste SENSE 2 1.3 180x240x139 85 0.33 18 7 14 4.5 4212 AP axial 06:44
MS FFE SNR SENSE 2 1.3 240x180x139 85 0.33 87 7 5.3 4.4 3512 RL axial 04:16
3D FFE 3D SENSE 2 1.2 138x240x180 150 16 6 3.8 4.6 36 AP sagital 06:41
3 MS FFE Contraste SENSE 2 1.3 180x240x139 85 0.33 18 7 14 4.5 4217 AP axial 06:44
MS FFE SNR SENSE 2 1.3 240x180x139 85 0.33 87 7 5.1 4.4 3442 RL axial 04:11
3D FFE 3D SENSE 2 1.2 138x240x156 130 16 6 3.7 4.5 36 AP sagital 07:55
4 3D FFE 3D Quadratura no 1.2 240x160x96 80 16 6 3.8 4.6 36 RL axial 06:25
5, 6, 9, 10, 11, 13-17
MS FFE SNR Quadratura no 1.3 210x210x96 59 0.33 87 7 5.1 4.4 2391 RL axial 06:34
(5- 17)
37 Dito isto, alterou-se a direção de PE para a direção (RL – direita-esquerda), tendo obtidos melhores resultados e sem os artefactos provocados pelo movimento dos olhos. Para além deste fator, concluiu-se que, apesar de a utilização de SENSE diminuir para metade o tempo de aquisição, diminuía a RSR da imagem (analisada qualitativa e presencialmente com ajuda do técnico) e continha artefactos, eventualmente causados pelas inconsistências entre os dados de calibração das antenas e a posição do doente aquando da aquisição da sequência, pelo que se substituiu o modo de funcionamento as bobines para funcionarem em quadratura, desligando a aceleração do SENSE, pelo que se teve que diminuir também o FOV, para compensar, o que, por sua vez, diminuiu o número de cortes.
A seguir demonstram-se duas imagens que revelam a diferença dos protocolos de teste para os do estudo para processamento. A RSR é qualitativamente superior para a segunda (ver Fig. 4.1- 5).
Figura 4.1-4 Comparação qualitativa entre a aquisição 3D de teste e a aquisição 3D considerada para o estudo (Teste 1 vs Teste9). De notar o aumento da RSR na imagem da direita.
Para o estudo desta dissertação foram usados apenas os testes (pacientes) 5 ao 17 correspondentes a pacientes com idades compreendidas entre os 20 e os 85 anos, de ambos os sexos, estando o resumo dos seus parâmetros, salientado no final da tabela 4.1-1. Dos 13 testes utilizados, 7 foram considerados como “controlos” (5,6,8,9,12,14,15), sendo que nos restantes 6 as sequências otimizadas foram acrescentadas ao protocolo base para pacientes com doença de Parkinson (7,10,11,13,16,17).
38 Estas sequências foram acrescentadas aos protocolos já usados no HSM. O conjunto das três tem um tempo de aquisição de cerca de 17 minutos. Sendo que o protocolo já aplicado demora cerca de 30-35 minutos, teve que se excluir a sequência focada no Contraste, por ser a aquisição 2D com maior duração e aquela, entre as duas com resultados menos satisfatórios (a nível qualitativo). As aquisições 3D têm que ser o mais rápidas possível, porque este modo está mais propenso a artefactos de movimentos, visto tratar-se de uma aquisição em volume. Esta foi considerada também aquela de maior relevo, segundo a literatura.
As aquisições das imagens foram feitas em dias diferentes, na presença de técnicos de imagiologia diferentes, sendo que a escolha do FOV e dos ângulos de aquisição resultantes (devido também à posição da cabeça do paciente) poderá não ter sido completamente semelhante para todos os exames, o que poderá introduzir discrepâncias nas medidas finais do processamento. De notar que todos os pacientes são diferentes, quer em termos de género, quer em termos de idade, ou até do facto de possuir ou não algum tipo de neurodegeneração, o que também poderá alterar, comparando com a literatura, os valores esperados, como se verificará no capítulo seguinte.
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