Conceptos básicos sobre imágenes por RM: formación en línea sobre la resolución espacial

Le damos la bienvenida a la formación en línea sobre Conceptos básicos sobre RM: resolución espacial. En este curso, se analizará cómo se puede generar una imagen con estructuras espaciales a partir de una señal de RM que se presenta como valores de gris diferentes.     Tras completar satisfactoriamente este curso, será capaz de: Explicar cómo se generan imágenes con estructuras espaciales a partir de señales de RM Describir cómo se aplican gradientes de campo magnético para cambiar la intensidad del campo magnético Resumir cómo se obtiene la información de la señal a partir de frecuencias Identificar los componentes clave de una secuencia de pulsos ¡Enhorabuena! Ha finalizado la formación en línea sobre Conceptos básicos sobre RM: resolución espacial. A continuación, se enumeran los objetivos de aprendizaje presentados en el curso. Tómese un tiempo para revisar el material antes de responder el cuestionario final. Describir cómo se aplican gradientes de campo magnético para cambiar la intensidad del campo magnético Los gradientes son un cambio controlado de la intensidad del campo magnético en cierta dirección, es decir, un incremento o una disminución lineal La aplicación de gradientes altera la homogeneidad del campo magnético y hace que los espines en distintas ubicaciones precesen a frecuencias diferentes Explicar cómo se generan imágenes con estructuras espaciales a partir de señales de RM Al intercambiar los gradientes, puede obtenerse una mezcla de señales para una imagen de un corte La selección del corte implica solo seleccionar espines dentro de un corte determinado Se adquiere una matriz de exploración 2D mediante codificación de frecuencia y de fase en el corte El sistema de RM reconstruye la imagen de RM a partir de los datos sin procesar medidos utilizando la transformada de Fourier 2D   Resumir cómo se obtiene la información de la señal a partir de frecuencias El espacio K es la matriz de datos sin procesar. Los ejes de la matriz de datos sin procesar (kx y ky) designan las “frecuencias espaciales” Los datos sin procesar determinan si cierto patrón de bandas contribuye a la imagen y con qué intensidad Las frecuencias espaciales bajas tienen un patrón de bandas anchas y son cercanas al centro. Contribuyen principalmente al contraste de la imagen Las frecuencias espaciales altas tienen un patrón de bandas finas y está alejado del centro. Contribuyen principalmente a la definición de bordes de la imagen La transformada de Fourier nos permite determinar la contribución a la señal de cada componente de frecuencia y reasigna las frecuencias individuales a su ubicación a lo largo del eje x. La intensidad de señal individual obtenida determina el valor de gris del píxel asignado. La transformada de Fourier se basa en los valores de los datos sin procesar en el espacio K para calcular la distribución de valores de gris en la imagen   Identificar los componentes clave de una secuencia de pulsos Pulso de 90° Gradiente de selección de cortes (Gs) Gradiente de codificación de frecuencia (Gf) Gradiente de codificación de fase (Gp) Pulso de 180° Espín eco Tiempo de eco (TE) Tiempo de repetición (TR) Seleccione el vínculo para ver o imprimir el material de revisión antes de responder el cuestionario final. ¿Qué es un gradiente? Una pendiente y un vector: definido por la amplitud y la dirección Unidades mT/m Consta de un amplificador y una bobina Al aplicar el gradiente, este se incrementa a la amplitud deseada. Una vez que el gradiente se ha aplicado lo suficiente, regresará a 0 (cero) o se incrementará a otra amplitud, en función de la secuencia.     Bobinas de gradiente Más información sobre cómo funcionan las bobinas de gradiente. Element HTMLEl sistema de RM tiene tres disposiciones de bobinas de gradiente para las tres direcciones espaciales (x, y, z). Las bobinas de gradiente se operan en pares en una dirección específica con la misma intensidad de corriente, pero con polaridades opuestas. Una bobina aumenta el campo magnético estático y la bobina opuesta lo reduce.B B0 Z Sound File Audio ScriptThe MR system has three gradient coil arrangements for all three spatial directions (x, y, and z) positioned around the magnet bore. The gradient coils do not create a permanent magnetic field; instead, they are switched on briefly and multiple times during the examination. The gradient coils are operated by special power supplies called gradient amplifiers. The gradient coils are operated in pairs in a specific direction with the same current strength but opposite polarity. One coil increases the static magnetic field and the opposing coil reduces it. The gradient is centered at the center of the magnet. As a result, the magnetic field with original strength B0 (pronounced "bee-naught") changes like the incline of a road. El gradiente de selección de cortes (Gs) se conecta simultáneamente en la dirección z con el pulso de RF Un corte es un área de resonancia definida de los espines de protón Se define por la aplicación de un gradiente simultáneo con un pulso de RF que se emite a la frecuencia de Larmor coincidente (ω) La posición del corte es la ubicación de resonancia 0 La intensidad de campo B0 original solo se produce en una ubicación: z0 El grosor de corte (Δzo) es un volumen de tejido en la dirección z Se determina por el ancho de banda de frecuencias adyacentes a su frecuencia central (Δωo)   Posición de corte Más información sobre el posicionamiento de cortes. Element HTMLxyztransversalcoronalsagitaloblicuo dobleoblicuoXYZ Sound File Audio ScriptA big advantage of gradients in MRI is that they allow the positioning of arbitrary slice planes. Recall that for transverse slices, the z-gradient is switched on when the RF Pulse is applied. For sagittal slice positioning, the x-gradient is switched on. For coronal slice positioning, the y-gradient is switched on. To obtain oblique slices, two or three gradients must be switched on simultaneously with the RF pulse and their effect is superimposed. A single oblique slice is generated by two gradients, for example, in the z- and y-direction. The angle between the two directions determines the amplitude for each gradient. For a double-oblique slice, the system switches all three gradients simultaneously.   Grosor de corte Más información sobre la selección del grosor de corte. Element HTMLω ω0B B0z0Zω ΔωoΔz0                    Z  ω Δωoa bΔza Δzb   Sound File Audio ScriptThe RF pulse has a certain bandwidth of neighboring frequencies about its center frequency (pronounced "omega-naught"). As a result, the RF pulse can excite a desired spatial area of slice thickness (pronounced "delta-zee-naught") in the presence of the slice gradient. The slice thickness can be changed by changing the RF pulse bandwidth in the presence of a constant gradient amplitude. More commonly, the slice thickness can be modified by keeping the RF pulse bandwidth constant while changing the gradient amplitude. A steeper gradient ramp will excite a thinner slice, while a shallower gradient excites a thicker slice. This relationship between the gradient ramp and slice thickness is illustrated in the graph below. La transformada de Fourier se aplica a los datos sin procesar para generar los datos de la imagen. Cada píxel sin procesar contiene información de toda la imagen y cada píxel de imagen contiene información de todos los datos sin procesar. Datos sin procesar del centro: principalmente estructura y contraste Datos sin procesar exteriores: principalmente resolución espacial   Fase Frecuencia 256 veces RF GS GF GP Gradiente de codificación de fase (GP): un gradiente en la dirección vertical y durante el tiempo entre el pulso de RF y el eco. Se utiliza para definir varias líneas de vóxeles La cantidad de medición necesaria depende del tamaño de la matriz en la dirección de codificación de fase (p. ej., 128, 256, 512) Codificación de fase: los espines precesan a velocidades diferentes durante poco tiempo. Tras desconectar el gradiente, los espines del eje y muestran diferentes desplazamientos de fase, directamente proporcionales a sus ubicaciones. El gradiente de codificación de frecuencia (GF) es el gradiente aplicado en la dirección horizontal o x. El gradiente se conecta a medida que se reciben los datos La codificación de frecuencia se refiere a los conjuntos de espines de los vóxeles individuales que precesan a lo largo del eje x a una frecuencia creciente. La frecuencia de resonancia cambia linealmente a lo largo de esta dirección del gradiente La transformada de Fourier permite determinar la contribución a la señal de cada componente de frecuencia. Las frecuencias individuales se reasignan a su ubicación original a lo largo del eje x RF GS GF ky kx Espacio K Espacio de imagen       256           Transformada de Fourier           256 ky kx El espacio K es la matriz de datos sin procesar. Los ejes (kx y ky) designan las frecuencias espaciales Los datos sin procesar determinan si cierto patrón de bandas contribuye a la imagen y con qué intensidad. Un patrón de bandas gruesas (cercano al centro) muestra una frecuencia espacial baja Un patrón de bandas finas (alejado del centro) muestra una frecuencia espacial alta RF GS GF GP FID Espin echo TE TR 90o 180o 256 veces Secuencia de pulsos: un espín eco se crea mediante un pulso de 90°, que genera el FID, seguido por un pulso de 180° que genera el espín eco tras el tiempo de eco TE. Tiempo de repetición (TR): la secuencia de pulsos se repite con este intervalo hasta llenar de ecos la matriz de datos sin procesar. Tiempo de exploración = Np × TR Np = Número de pasos de codificación de fase Gradiente de selección de cortes (Gs): se conecta simultáneamente con el pulso de 90°. Seguido de un gradiente de refase de polaridad opuesta y la mitad de la duración  Gradiente de codificación de fase (GP): se conecta brevemente entre la selección del corte y el espín eco. Gradiente de codificación de frecuencia (GF): también se conoce como gradiente de lectura.   ω ω0   B B0 Campo más débil Como antes Campo más intenso RF GF - + FID T2* TE Eco de gradiente Gradiente Al aplicar un pulso de gradiente directamente después del pulso de RF (-), se desfasan artificialmente las frecuencias de los espines. Desfase: los espines precesan a velocidades diferentes y pierden su fase más rápidamente Al invertir la polaridad del gradiente (+), los espines se refasan. Refase: hace que los espines vuelvan a estar “en fase” Medimos un eco durante el refase del FID. Puesto que este eco está generado por un gradiente, se denomina eco de gradiente. Exención de responsabilidad: Tenga en cuenta que el material de aprendizaje solo está destinado a la formación. Para utilizar el software y el hardware según su uso indicado, siga siempre las instrucciones del Manual del operador publicado por Siemens Healthineers. Este material debe usarse solo como un contenido de formación, y no sustituye en modo alguno al Manual del operador. Los materiales empleados en esta formación no se actualizan con regularidad y, por tanto, no reflejan necesariamente la última versión del software y el hardware disponible en el momento de la formación. Para obtener la información más actualizada, póngase en contacto con su representante comercial local de Siemens. Es posible que las funciones descritas en estos materiales aún no se hayan autorizado, total o parcialmente, para los clientes ni estén disponibles comercialmente en todos los países. Debido al obligado cumplimiento de los requisitos normativos, no se puede garantizar que las mencionadas funciones lleguen a estar disponibles en el futuro, en todo o en parte, en un determinado país. El Manual del operador debe usarse como referencia principal, en particular, para toda la información relativa a cuestiones de seguridad, como las advertencias y las precauciones. No está permitida la reproducción, transmisión ni distribución de este curso de formación, ni de sus contenidos, sin autorización expresa por escrito. Los infractores serán responsables por daños y perjuicios. Reservados todos los derechos, incluidos los derechos originados por la concesión de patentes o el registro de modelos o diseños de utilidad. Copyright © Siemens Healthcare GmbH, 2018 Transformada de Fourier Codificación de frecuencia “Código postal” por frecuencias La señal de RM es una mezcla de las señales de todos los espines excitados a lo largo del eje x. A una resolución de 256 vóxeles, un eco comprende 256 “notas” de frecuencias diferentes.