Sequências de Pulso Spin Echo (SE)

Single Echo SE

Neste tipo de sequência (Figura 2.12), um pulso de RF de 90ᵒ excita os protões, forçando o vetor de magnetização a dirigir-se para o plano transversal. Quando o pulso de RF cessa, os núcleos começam a perder o comportamento de fase, passando pelo relaxamento T1, T2 e T2*. Um pulso de RF de 180ᵒ é aplicado num tempo igual a metade do TE, provocando a refocalização dos protões. Quando os núcleos estão novamente em fase (no TE total), um eco (denominado eco de Hahn) é produzido e lido.

Figura 2.12. Diagrama de SqP do tipo Spin Echo convencional. Um par de pulsos de RF produz apenas um eco num dado

TR, preenchendo apenas uma linha do espaço-K. Adaptado de [15].

Este tipo de SqP consegue produzir imagens ponderadas em T1, T2 ou densidade protónica, sendo por isso considerada a sequência chave da RM. Este tipo de SqP origina um tempo de exame muito longo visto que apenas uma linha do espaço-K é preenchida a cada TR, não sendo regularmente utilizada. Esta SqP serve de base para as suas variantes de aquisição mais rápida [6], [10], [15]. Turbo SE

No caso das SqP Spin Echo convencionais, apenas um pulso de RF de excitação é aplicado, gerando apenas um eco por cada TR, resultando um relativamente longo tempo de exame. Uma das variações da SqP SE é a Turbo SE (Figura 2.13), em que são aplicados, por cada pulso de RF de excitação (90°), um certo número de pulsos de refocalização de 180° . Assim, o pulso inicial de RF de 90ᵒ é aplicado; ao ocorrer cessação deste pulso de RF, o vetor de magnetização vai voltar para o plano longitudinal. Num dado tempo, são aplicados múltiplos pulsos de RF de 180ᵒ, contribuindo para a refocalização dos protões, sendo que cada um deles produz um eco (o conjunto de todos os ecos gerados denomina-se echo train; o conjunto de pulsos de RF de 180ᵒ e dos ecos gerados denomina-se echo train length (ETL)). O tempo de aquisição é menor comparativamente à SqP SE convencional porque é realizada uma codificação em fase mais do que uma vez no mesmo TR, preenchendo mais linhas do espaço-K [6], [10].

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Figura 2.13. Diagrama de SqP do tipo Turbo SE. Vários pulsos de RF são aplicados durante um dado TR. Cada pulso produz

um eco; neste caso aplicam-se três pulsos de RF de refocalização, dando origem a três ecos. Durante este TR várias linhas do espaço-K são preenchidas, reduzindo o tempo de exame comparativamente a uma SqP spin echo convencional. Adaptado de [15].

Ainda nesta temática das SqP Turbo SE, existe a SqP Single Shot Turbo SE (SS-TSE) (Figura 2.14). Esta SqP consegue reduzir ainda mais o tempo de exame, visto que todas as linhas do espaço-K são preenchidas num único TR: metade das linhas do espaço-K são adquiridas e a outra metade é inferida graças à propriedade de simetria (hermetiana) que o espaço-K possui [6], [15], [16].

Figura 2.14. Diagrama de SqP do tipo SS-TSE. Vários pulsos de RF são aplicados durante um dado TR. Cada pulso produz

um eco. Para propósitos de ilustração, utiliza-se um echo train length = 6; na prática este valor é muito maior. Metade do espaço-K é preenchido em apenas um TR. Adaptado de [15].

Uma outra modificação das SqP Turbo SE é denominada Driven Equilibrium Fourier Transform. É caracterizada pela aplicação de um pulso de excitação com um flip angle invertido no fim do echo train. Desta forma, a magnetização longitudinal é recuperada e fica disponível para excitação no início do seguinte TR [6].

Uma outra variante nesta categoria de SqP é a denominada SPACE (Sampling Perfection with Application optimized Contrasts using different flip angle Evolutions). É uma SqP do tipo Turbo SE em aquisição 3D com volumes isotrópicos (medida igual em toda a direção do voxel). O ETL é longo e são aplicados pulsos de RF com flip angle variável e reduzido. Obtêm-se imagens isotrópicas de alta resolução [17], [18].

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Ainda no universo das SqP Turbo SE, a técnica denominada BLADE ajuda reduzir a sensibilidade ao movimento, utilizando-se, por exemplo, em doentes não cooperantes. Na técnica BLADE, cada echo train da SqP Turbo SE gera uma imagem de baixa resolução. Posteriormente, várias imagens de baixa resolução são combinadas, resultando uma imagem com elevada resolução não afetada pelo movimento [18].

Inversion Recovery

A SqP Inversion Recovery (IR) (Figura 2.15) é utilizada para suprimir o sinal de um certo tecido. Para tal, um pulso de RF de 180ᵒ é aplicado no começo da SqP, invertendo o vetor de magnetização a 180ᵒ. Quando este pulso de RF cessa, os núcleos passam pelo relaxamento T1, onde o vetor de magnetização passa de um estado invertido para um estado nulo e por fim para um estado relaxado. Um pulso de RF de 90ᵒ é aplicado num certo tempo após a inversão inicial (intervalo de tempo TI); este tempo controla a quantidade de relaxamento T1 que se permite que ocorra. Depois, ocorre uma refocalização por um pulso de 180ᵒ, à semelhança do que acontece numa SqP Turbo SE, permitindo preencher várias linhas do espaço-K num só TR [6], [10], [15].

Figura 2.15. Diagrama de SqP do tipo Inversion Recovery. Um pulso de RF de 180ᵒ é aplicado no início da sequência.

Adaptado de [6].

Short TI inversion recovery (STIR)

A SqP STIR é uma variante da SqP IR sendo utilizada para suprimir o sinal proveniente de tecidos adiposos e outros que tenham um tempo de relaxamento T1 similar. Faz uso de um TI que corresponde ao tempo que demora a recuperação desde a inversão até a um ponto nulo de magnetização longitudinal. Utiliza um pulso de RF de 180ᵒ no início da sequência, seguindo-se o atraso temporal TI, onde a magnetização longitudinal começa a recuperar, passando por um ponto em que é nula. É neste ponto nulo que ocorre a aplicação do pulso de RF de 90ᵒ, não havendo magnetização disponível naquele tecido, sendo o seu sinal suprimido [6], [10], [15].

Fluid attenuated inversion recovery (FLAIR)

A SqP FLAIR é outra variante da SqP IR. Neste caso, aplica-se inicialmente um pulso de RF de 180ᵒ; quando o vetor de magnetização passa pelo ponto nulo, pouca ou nenhuma magnetização longitudinal está presente, pelo que também não existe magnetização transversal de onde provenha o sinal; é aplicado o pulso de RF de 90ᵒ neste tempo do ponto nulo, suprimindo o sinal do líquido cefalorraquidiano [6], [10].

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