Artefactos comuns em Difusão e Qualidade de Imagem

A Qualidade de imagem em RM depende de vários fatores tais como resolução espacial e de contraste, SNR e artefactos. (196), (214)

O sistema de aquisição transmite energia ao doente por via das bobinas emissoras de Radiofrequência. Essa energia é modulada e alterada pelos tecidos e campos magnéticos, para depois ser devolvida ao sistema e coletada em bobinas recetoras. Ao longo deste processo a energia é transformada e o sinal é recebido. Este sinal tem como ponto de partida uma secção bidimensional, espacialmente referenciada, e

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previamente excitada para, através das técnicas de segmentação, produzir informação da anatomia tridimensional podendo, por vezes, produzir uma falsa informação. Quando se dá este registo incorreto, muitas vezes há na imagem, obliteração do sinal RM, mimicando diferentes patologias. Esta falsa informação representada na imagem é designada por artefacto. (217)

Os artefactos mais comuns na técnica de difusão são os associados principalmente às técnicas de aquisição rápida do tipo SS-EPI: Desvio químico; correntes de Eddy; Nyquist (N/2) ghosting; suscetibilidade; T2 Shine-through; e a reduzida banda de receção na direção da codificação de fase. (204)

O registo incorreto do sinal (artefacto) das imagens de RM tem efeitos deletérios sobre a resolução espacial, sobre a avaliação precisa da difusividade e nas estimativas da anisotropia. O erro de registo de sinal é causado por variações nas distorções geométricas e pelo desalinhamento resultante do mínimo movimento entre as várias medições. As distorções geométricas são ocasionadas pela falta de homogeneidade do campo B0, como resultado duma imperfeita calibração, causando diferenças nas propriedades magnéticas dos tecidos situados em áreas adjacentes. As correntes de Eddy induzidas pelo gradiente, por sua vez, alteram as propriedades de sensibilidade à difusão. (199)

As correntes de Eddy são correntes induzidas num condutor devido à presença de um campo magnético variável. No caso da RM a variação no tempo (on/off) demasiado rápida dos impulsos dos gradientes induz campos magnéticos flutuantes que distorcem o sinal RM, ocasionam artefactos de distorção geométrica na imagem designando-se este efeito pela influência das correntes de Eddy. (61)

Com o fim de corrigir os efeitos de distorção, o sistema de hardware executa a compensação dessas correntes conhecida como compensação de correntes de Foucault, no entanto, nalguns casos tal não é suficiente. Esta função do equipamento bem como a produção de correntes de Eddy está intimamente ligada com a performance do sistema de gradientes.

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São conhecidos dois métodos diferentes de compensação de correntes de Eddy. Um método controla o efeito do gradiente de modo que a variação do campo magnético estático, induzida, seja a desejada. Uma segunda abordagem utiliza um conjunto adicional de enrolamentos de bobina em torno da bobina de gradiente principal. Esta última abordagem é designada por blindagem ativa do gradiente. Tipicamente os sistemas de RM atuais, possuem os dois sistemas de compensação das correntes de Eddy. (61)

São utilizados também algoritmos de processamento para a correção e alinhamento da distorção. Para a correção das distorções e variações de sensibilidade à difusão induzidas por correntes de Eddy são usados diferentes métodos. O primeiro método incide sobre funções de correlação cruzada para obtenção da imagem ponderada em difusão. O segundo método usa um mapa de inhomogeneidade de campo unidimensional nas direções de codificação de fase e de leitura, em cada corte e em cada direção. (199)

O movimento relacionado com o desalinhamento da imagem pode ser também ser melhorado com base em algoritmos, assumindo as diferenças de contraste e resolução espacial entre as imagens. (13), (177), (210), (199), (214)

Outro fenómeno bem conhecido é o T2 Shine-through que aparece como uma imagem de hiperintensidades devido ao prolongamento do tempo T2 e acentua as hiperintensidades nas imagens de difusão confundindo-se por vezes com lesões patológicas. Nesse caso é necessário avaliar todas as imagens T2, isotropia e anisotropia, ADC e também obter a sequência com um valor-b superior.

Os artefactos provocados pelas heterogeneidades do campo magnético ocorrem porque a intensidade magnética diminui à medida que o objeto em estudo se afasta do isocentro, provocando distorções na imagem e consequente perda de sinal. A aplicação de um gradiente Z-Shimming faz com que a aquisição seja repetida fazendo variar a amplitude do gradiente de alinhamento de fase. O gradiente induzido segundo a direção do corte varia espacialmente pelo que para diferentes regiões o valor ótimo do Gz (que minimiza as heterogeneidades) não tem igual amplitude.

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O artefacto Ghosting caracteriza-se pelo surgimento de pontos deslocados na imagem, devido a fenómenos que fazem alternar os ecos pares e ímpares, o que corre em consequência dum Espaço K preenchido em “zig-zag”. O erro de fase é devido a imperfeições no hardware. Este artefacto induz severos artefactos no cálculo dos

mapas ADC. O artefacto de Spiking caracteriza-se por haver pontos no Espaço K com intensidade

excessivamente alta surgindo na imagem como pontos mais brilhantes que podem induzir numa interpretação clínica errada. (9), (199)

O artefacto de desvio químico resulta das diferenças nas frequências de ressonância da água e gordura. Na sequência SS-EPI é produzido ao longo da direção de codificação de fase.

A sequência SS-EPI é sensível aos artefactos de suscetibilidade, especialmente erros de fase e frequência devido a efeitos de suscetibilidade paramagnética. São frequentemente observados nas interfaces osso-tecido cerebral ou tecido cerebral-ar. No cérebro são frequentemente observados junto à base do crânio, nas mastoides ou seios peri-nasais. São mais graves ao longo da direção de codificação de fase. (9), (210)

Para superar as limitações associadas à técnica SS-EPI podem-se aplicar várias estratégias: o FOV em direção da codificação de fase que deve ser reduzido ao mínimo necessário para evitar aliasing; a banda recetora deverá ser ajustada no sentido de minimizar a distorção geométrica e o artefacto Nyquist (N/2) ghosting; deve-se tentar diminuir o comprimento do ETL da sequência EPI; usar um TE o menor possível; usar valores-b diferentes para a estimar o ADC e vários valores-b (pelo menos 2) para cálculo bi-exponencial para efeito da perfeita separação dos efeitos da difusão e da perfusão cerebral. (206), (196)

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