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INTERPRETACION DE CORTES ENCEFALICOS 

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ARTEFACTOS EN RESONANCIA MAGNÉTICA

INTRODUCCIÓN 

Los artefactos son distorsiones de la imagen radiológica que dan lugar a imágenes poco útiles para realizar un adecuado diagnóstico.

Para obtener una buena imagen, se necesita el equilibrio de una serie de factores que influyen en la calidad de la imagen:

  • Contraste.

  • Resolución espacial.

  • Relación señal-ruido.

  • Tiempo de adquisición de las imágenes.

  • Contraste.

  • Resolución espacial.

  • Relación señal-ruido.

  • Tiempo de adquisición de las imágenes.

En los últimos años se ha reducido mucho el tiempo de adquisición de las imágenes: las primeras imágenes se obtenían en secuencias de 15 minutos, mientras que, en la actualidad, una secuencia se considera larga si dura más de 6-7 minutos. Esta disminución en el tiempo de adquisición de las imágenes ha disminuido la aparición de artefactos de movimiento.

Los artefactos son distorsiones de la imagen radiológica que dan lugar a imágenes poco útiles para realizar un adecuado diagnóstico.

Para obtener una buena imagen, se necesita el equilibrio de una serie de factores que influyen en la calidad de la imagen:

  • Contraste.

  • Resolución espacial.

  • Relación señal-ruido.

  • Tiempo de adquisición de las imágenes.

  • Contraste.

  • Resolución espacial.

  • Relación señal-ruido.

  • Tiempo de adquisición de las imágenes.

En los últimos años se ha reducido mucho el tiempo de adquisición de las imágenes: las primeras imágenes se obtenían en secuencias de 15 minutos, mientras que, en la actualidad, una secuencia se considera larga si dura más de 6-7 minutos. Esta disminución en el tiempo de adquisición de las imágenes ha disminuido la aparición de artefactos de movimiento.

Los artefactos son alteraciones producidas en la imagen, bien por exceso o por defecto de señal, que hacen que esta no coincida con la realidad.

Clasificación de los artefactos

Suelen clasificarse en función de la causa que lo ha generado:

  • Paciente.

  • Obtención de la imagen.

  • Campo magnético.

  • Gradientes del campo magnético.

  • Antena.

Artefactos generados por el paciente

Es la mayor causa de artefactos diarios en las pruebas de resonancia magnética (RM), debido a que es una exploración larga y genera nerviosismo a los pacientes. Si este movimiento se produce durante la adquisición de la imagen, dará lugar a una pérdida de nitidez o a la aparición de falsas estructuras, que podrían conducir a errores diagnósticos.

Para hacer más cómoda la prueba y poder mantener una posición adecuada del paciente, es de gran utilidad el uso de almohadillas y correas de inmovilización.

Se recomienda explicar al paciente en qué va a consistir la prueba, así como lo que va a oír y sentir durante la adquisición de la imagen, para evitar o disminuir los movimientos voluntarios.

También pueden producirse artefactos por movimientos que el paciente no puede controlar:

  • Oculares.

  • Respiratorios.

  • Cardíacos.

  • Peristálticos.

  • Debidos al flujo sanguíneo o del líquido cefalorraquídeo.

La respiración, el latido cardíaco, los movimientos peristálticos y los movimientos oculares son responsables de la aparición de artefactos en la dirección de la fase.

Los artefactos producidos por movimientos constantes (respiración, latido) provocan réplicas de la anatomía que está en movimiento. En cambio, si el movimiento no es constante, provoca una pérdida de nitidez conocida como blurring (emborronamiento).

Artefacto por movimientos oculares

Para evitar este artefacto, hay que pedirle al paciente su colaboración o bien se le pueden tapar los ojos con una gasa para evitar que fije la mirada en algún objeto (fig. 1).

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 9.35.25 p.m..png

FIGURA 1 Artefacto por movimiento ocular.

Artefacto por movimientos respiratorios

En este caso se obtienen réplicas de la anatomía de la pared torácica que está en movimiento, debido a la respiración.

Este artefacto se produce a lo largo de la dirección de codificación de la fase durante la secuencia de pulsos. Esto es así porque:

1. En la dirección de codificación de la frecuencia, el gradiente de selección de corte tiene la misma amplitud para cada tiempo de repetición; sin embargo, en la codificación en la dirección de fase, hay diferente amplitud para cada tiempo de repetición. Por ejemplo, la anatomía del tórax en inspiración se localizará en una posición diferente que en espi-ración, por lo que habrá diferentes valores de fase dependiendo de su posición.

2. Hay un tiempo de retraso entre la codificación de la fase y la lectura de la señal. Por ello, la anatomía se habrá movido entre la codificación de la fase cuando la señal es leída durante la codificación de la frecuencia y puesta en el espacio K.

En realidad, este artefacto solo se puede disminuir y no eliminar, ya que para eliminarlo el paciente tendría que dejar de respirar. Para poderlo disminuir, algunas de las soluciones consisten en:

  • Aumento del número de adquisiciones. La técnica funciona porque la anatomía real está siempre en el mismo sitio mientras que los artefactos van cambiando su posición.
    Con el promedio de la intensidad de señal se consiguen eliminar los artefactos de manera aleatoria. No obstante, se alarga la duración del estudio.

  • Gating respiratorio. Consiste en colocar una banda alrededor del pecho del paciente que se expande y contrae cuando el pecho sube y baja. De esta forma se consigue monitorizar el ciclo respiratorio, de manera que se obtienen imágenes sin movimiento. Para ello, la cantidad de cortes se divide por ciclos según la tolerancia del paciente a la apnea. Con esta técnica se elimina el artefacto entre los sucesivos tiempos de repetición, pero también aumenta el tiempo de estudio.

  • Saturación de la grasa. La grasa tiene un T1 más corto que otras estructuras, por lo que tendrá una mayor intensidad en la imagen.
    Gran parte de los artefactos de movimiento se producen por la intensidad de señal de la grasa subcutánea; por tanto, al suprimir su señal se consigue eliminar gran parte de los artefactos respiratorios.

  • Secuencias rápidas con apnea. Para la adquisición de la imagen son necesarias secuencias de pocos segundos y evitar, así, el artefacto respiratorio; esto se consigue usando secuencias eco de gradiente (EG) que permiten un tiempo de repetición corto.

La inspiración se mantiene durante más tiempo, pero, si durante el estudio el paciente tiene que contener la respiración varias veces, es mejor realizarlo en espiración, ya que la podrá repetir con mayor facilidad.

• Cambio en la dirección de la fase. Es recomendable efectuar el cambio cuando el artefacto se produce en la dirección de codificación de la fase (fig. 2).

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 9.59.25 p.m..png

FIGURA 2 Artefacto de respiración.

Artefacto por movimientos cardíacos

Este artefacto se produce en la dirección de codificación de la fase. Se puede evitar de tres maneras:

  • Gating cardíaco. Consiste en la colocación de unos electrodos en el pecho del paciente de manera similar al electrocardiograma, que se adhieren con el uso de gelatina conductora (hay que poner gran cantidad para evitar quemar al paciente). Los electrodos compatibles con RM son de carbono y no de metal, con el fin de evitar artefactos en la imagen. Con el uso del gating cardíaco se consigue sincronizar el ciclo cardíaco adquiriendo siempre la señal en el mismo punto del ciclo. El tiempo de adquisición viene determinado por la frecuencia cardíaca: cuanto más rápida sea, más rápida es la adquisición.

  • Gating periférico. La sincronización cardíaca también se puede conseguir con la detección del flujo arterial en un dedo de la mano o del pie del paciente, ya que en esta localización los vasos sanguíneos están muy cerca de la piel. Para ello, se utiliza un detector de luz infrarrojo que detecta el volumen de sangre que llega a la extremidad, lo que es suficiente para activar la adquisición de la imagen sincronizándola con el latido. No obstante, la señal recibida no se corresponde en el tiempo con el latido cardíaco, sino que hay un retraso. Esta técnica es muy útil para evitar el artefacto de flujo de pequeños vasos y movimientos del líquido cefalorraquídeo.

• Bandas de presaturación. Se colocan sobre la región de donde proviene el artefacto, ya sea proveniente de una arteria, vena o latido cardíaco (fig. 3).

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 10.04.49 p.m..png

FIGURA 3 Artefacto por movimiento cardíaco

Artefacto por movimientos peristálticos

Los movimientos peristálticos del tubo digestivo provocan un movimiento continuo y aleatorio del contenido abdominal sin que exista ninguna señal que se pueda sincronizar para evitar tal artefacto.

Hay varias formas de evitar este artefacto:

  • Aumento del número de adquisiciones. Ello alargará la duración de la prueba.

  • Fármacos antiperistálticos. La hioscina butilbromuro o escopolamina butilbromuro

  • (Buscapina®) es un fármaco que detiene el movimiento peristáltico durante unos 15 o 20 minutos, tiempo suficiente para la adquisición de la imagen. Debe administrarse con ayuno de 6-8 horas.

  • Bandas de saturación. Son bandas paralelas a la dirección del corte seleccionado. Se aplica un pulso de 90° a todos los tejidos dentro de la banda de saturación justo antes del pulso de excitación de radiofrecuencia. De este modo se consigue que la señal que viene de la zona externa del estudio no esté en fase cuando se recoja la señal de la zona de interés, lo que evita el artefacto de movimiento en la imagen.

Artefacto de flujo

Este tipo de artefacto se produce por varias causas:

  • Entrada de espines en el plano de corte. Para obtener la imagen de RM, es necesario aplicar secuencias de excitación y registrar la señal tantas veces como pasos de codificación de fase haya. Con un tiempo de repetición largo, la señal obtenida será máxima con cada excitación, ya que se logra la total recuperación del vector de magnetización antes de la siguiente secuencia. Por el contrario, si el tiempo de repetición es corto, cuando se comience la siguiente secuencia, los espines estarán parcialmente saturados y la señal será menor. En los vasos sanguíneos, durante el transcurso del primer tiempo de repetición al siguiente, los espines parcialmente saturados salen del plano de corte y entran otros que ya han recuperado todo el vector de magnetiza-ción, por lo que habrá una intensificación de la señal. La velocidad del flujo debe ser lo suficientemente lenta como para que los espines permanezcan en el plano de corte desde el pulso de excitación hasta el tiempo de eco de cada secuencia.

  • Espines fuera de corte. Si el flujo sanguíneo es rápido, los espines no permanecerán el tiempo suficiente después de cada excitación para poder recoger su señal, por lo que habrá una pérdida de señal en el plano de corte. La sangre, por ejemplo, aparecería negra en la imagen.

  • Artefacto de flujo en dirección a la fase. Si los espines se mueven perpendiculares al plano de corte, provocan aumentos y disminuciones en la frecuencia de precesión de los espi-nes, lo que produce errores en la codificación espacial y da lugar al artefacto. Por ejemplo, si se obtiene un plano axial del abdomen, en la imagen aparecen «fantasmas» (artefactos) alrededor de la aorta (fig. 4).

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 10.11.34 p.m..png

FIGURA 4 Imagen axial de rodilla. Se aprecia un artefacto de flujo en la dirección de la fase prominente de la arteria

Para evitar este artefacto, existen varias soluciones:

• Bandas de saturación. Son bandas paralelas a la dirección del corte seleccionado. Se aplica un pulso de 90° a todos los tejidos dentro de la banda de saturación justo antes del pulso de excitación de radiofrecuencia, y, como resultado, la sangre que fluye en la zona de la banda de saturación no tendrá tiempo de recuperarse, con lo que no se tendrá señal de ella, y se eliminará el artefacto.

El inconveniente que tienen las bandas de saturación es que aumentan el tiempo de repetición, y, con ello, aumenta el tiempo de exploración.

• Pulsos de compensación. Para evitar el artefacto provocado por el movimiento del líquido cefalorraquídeo, se aplican pulsos de gradiente adicionales en sentido opuesto para eliminar los desplazamientos de fase debidos al movimiento. Estos gradientes adicionales se insertan en la secuencia en cualquier momento de la secuencia de pulsos.

Resulta útil cuando hay pérdida de señal de los vasos porque se usan secuencias con tiempos de eco largos. No aumentan la potencia específica absorbida (Specific Absortion Rate, SAR) pero aumentan el tiempo de eco mínimo de la secuencia, por lo que se reduce el número de cortes posibles.

Artefacto de movimiento en pacientes pediátricos y/o desorientados

En la figura 5 se puede ver un ejemplo de este tipo de artefactos. Para evitarlos, existen diversas soluciones:

  • Inmovilización del paciente. Para ello puede ser necesario el uso de correas de sujeción y de cuñas.Sedación.

  • Uso de secuencias rápidas. Por ejemplo, las secuencias EPI (Echo Planar Image), que hacen llenados parciales del espacio K.

  • Uso de secuencias BLADE (Siemens). Con esta secuencia se hace una adquisición radial y progresiva del espacio K.

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 10.17.15 p.m..png

FIGURA 5 Artefacto de movimiento

Este tipo de adquisición del espacio K solo se puede hacer en secuencias eco de espín turbo

(TSE), ya que en cada tiempo de repetición se adquiere una porción del espacio K.

Artefactos relacionados con la obtención de la imagen

Los artefactos relacionados con la obtención de imágenes se pueden deber a varias causas: artefacto de superposición, de truncación, de desplazamiento químico y por volumen parcial.

Artefacto de superposición (aliasing, wrap around y foldover)

Este artefacto se produce cuando el campo de visión es menor que la zona de estudio.

Las estructuras situadas fuera del campo de visión se superpondrán en el lado opuesto de la imagen (fig. 6).

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 10.20.52 p.m..png

FIGURA 6 Artefacto de superposición producido en la dirección de codificación de la fase

Este artefacto se puede producir en la dirección de codificación de la fase, en la dirección de codificación de frecuencias y en la selección de corte en técnicas 3D.

  • Aliasing en la dirección de codificación de la fase.

Después de cada pulso de excitación, las estructuras situadas en uno de los extremos del campo de visión experimentan un desfase de 180° entre eco y eco. Las estructuras situadas en el lado opuesto también sufren un desfase, pero de -180° (fig. 7). Los protones que han sido excitados por el pulso de radiofrecuencia y que se encuentran fuera del campo de visión sufren un desfase progresivo y repiten de forma constante la codificación de fase usada en los márgenes del campo de visión. El ordenador es incapaz de distinguir una señal que experimenta un desfase en sentido contrario a las agujas del reloj y otra que experimenta una progresión en sentido horario; ambas señales son interpretadas como ondas de la misma frecuencia y se les da la misma localización.

  • Aliasing en la dirección de las frecuencias.

Cuando se usa una antena de gran sensibilidad con un campo de visión pequeño, se obtiene señal de los extremos del campo de visión, pero también llega señal más allá del límite de este, ya que se encuentra dentro de la zona de sensibilidad de la antena. Sin em-bargo, esta señal es de baja frecuencia, por lo que el ordenador le da una posición errónea y se produce la superposición de imágenes.

  • Aliasing en la dirección de corte en técnicas 3D.

En las técnicas 3D se aplica un gradiente de fase adicional en la selección del bloque de corte (slab), por lo que también se puede producir aliasing.

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 10.59.05 p.m..png

FIGURA 7 Aplicación de gradiente de fase

Existen diversas formas de evitar el artefacto de superposición:

  • Sobremuestreo (over-sampling). Para evitar el solapamiento de la imagen en la dirección de codificación de la fase, se aumenta el campo de visión, extendiendo la curva de codificación de fase sobre un área más amplia.
    De este modo, los valores de la señal de fase que se encuentran fuera del campo de visión serán diferentes a los valores que están den-tro, lo que evita el aliasing. Sin embargo, al aumentar el campo de visión, se produce una pérdida de resolución espacial, por lo que se aumenta el número de pasos de codificación de la fase (NEX); esto conlleva un aumento del tiempo de exploración (fig. 8).

  • Anti-aliasing en la dirección de codificación de las frecuencias (uso de filtros). En la dirección de codificación de frecuencias se aumenta el valor de la frecuencia límite, por lo que aumenta el campo de visión en esa dirección sin que el tamaño del píxel se vea modificado. Posteriormente, se descartan las frecuencias procedentes de las estructuras situadas fuera del campo de visión de interés.

Para que estos filtros no afecten a la intensidad de la imagen en los extremos del campo de visión, se debe aumentar el límite del ancho de banda a partir del que se produce el filtrado.

  • Adquisiciones intercaladas. Al usar dos adquisiciones intercaladas en la dirección de la fase, se consigue doblar el campo de visión en esa dirección manteniendo la relación señal-ruido. Posteriormente se descartan las estructuras situadas fuera del campo de visión.

  • Aumento del campo de visión de lectura. Al aumentar el campo de visión de lectura no queda ninguna estructura fuera de este, con lo que se evita el artefacto.

  • Antenas de superficie. Al utilizar una antena adecuada a la zona de estudio no se obtiene señal de las estructuras que se encuentran fuera del campo de visión.

  • Pulsos de saturación. Al enviar un pulso de 90° a las estructuras situadas fuera de campo de visión de interés antes de la secuencia de pulsos, se consiguen saturar los espines y no obtener señal de ellos Esta técnica conlleva el aumento del tiempo de repetición, lo que aumenta el tiempo de estudio. Para mantener el tiempo de repetición hay que reducir el número de cortes.

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FIGURA 8 Aplicación de sobremuestreo para evitar el artefacto de aliasing.

Si la imagen está potenciada en T1, hay que tener cuidado con el aumento del tiempo de repetición, ya que tiene que ser corto.

  • Cambio en la dirección de fase. Si el artefacto solo se produce en una dirección de la fase (por ejemplo, anteroposterior), se puede cambiar la dirección de la fase (por ejemplo, iz-quierda-derecha), y así evitar el artefacto.

  • Pulsos selectivos de excitación. En las técnicas 3D se excita primero el volumen entero (por ejemplo, rodilla) y posteriormente se hace una codificación de la fase en dos ejes y otra de las frecuencias en el otro eje. Al excitar volúmenes más pequeños, se reduce el número de señales y se disminuye la aparición del artefacto.

Artefacto de truncación (Gibbs y rinnging artifact)

Este artefacto aparece al limitar el rango de frecuencias espaciales que se codifican para la reconstrucción de la imagen. Cambios bruscos de contraste o de intensidad de brillo entre tejidos adyacentes aparecerán en la imagen como líneas claras y oscuras intercaladas (fig. 9).

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FIGURA 9 Imagen sagital de cráneo donde se ven líneas claras y oscuras, producto del artefacto

Este tipo de artefacto se produce tanto en la dirección de codificación de fase como en la dirección de codificación de las frecuencias. Sin embargo, dado que en la dirección de la fase se suelen utilizar menos pasos de codificación para disminuir el tiempo de exploración, estos artefactos suelen ser más frecuentes en la dirección de codificación de fase.

Al utilizar una matriz demasiado pequeña, el tamaño del píxel es demasiado grande para representar con precisión los límites entre diferentes contrastes. Normalmente, la matriz de codificación de fase es más pequeña que la matriz de codificación de frecuencias para reducir el tiempo de exploración, lo que contribuye a que el artefacto también se produzca con más frecuencia en la dirección de codificación de fase que en la dirección de codificación de frecuencias.

Un ejemplo de artefacto de truncación es el sagital T1 de la columna cervical, en la que existe baja señal del líquido cefalorraquídeo y alta señal del cordón medular, por lo que en la dirección de fase aparecen líneas claras y oscuras que podrían dar lugar a un diagnóstico erróneo de siringomielia (cavidades quísticas llenas de líquido dentro de la médula espinal).

El artefacto de truncación se puede confundir con un artefacto de movimiento.

Básicamente, se pueden hacer dos cosas para evitar este artefacto:

  • Aumentar el tamaño de la matriz. Al aumentar la matriz en la dirección de codificación de fase se aumenta el tiempo de exploración, por lo que se combina con un aumento de la matriz de codificación de frecuencias, y se reduce la aparición del artefacto.

La matriz de codificación de fase nunca debe ser inferior a la mitad de la matriz de codificación de frecuencias.

  • Usar filtros de datos brutos. Se filtran los datos antes de la reconstrucción de la imagen, pero no es muy práctico, ya que se pierde nitidez.

Artefacto de desplazamiento químico

Este artefacto se produce por la diferencia existente entre la frecuencia de precesión del átomo de hidrógeno ligado a la grasa y el ligado al agua.

En la imagen aparece como una serie de bandas hiperintensas e hipointensas en las interfases agua-grasa (fig. 10).

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FIGURA 10 Imagen sagital de columna cervical. En la imagen de la izquierda se observa el artefacto en la dirección de la fase; sin embargo, en la imagen de la derecha se evita el artefacto al cambiar la dirección de la fase. Las flechas indican la dirección de la fase.

La grasa tiene hidrógeno unido a carbono y agua unida a oxígeno, y precesa con una frecuencia menor que el agua. Esta diferencia de frecuencia de precesión depende del campo magnético prin-cipal. Por ejemplo, en un campo de 1,5 I, la grasa precesa 220 Hz menos que el agua, mientras que, en un campo magnético de 1 I, la diferencia es de

147 Hz.

Debido a que este artefacto se produce por la diferencia en las frecuencias de precesión del agua y de la grasa, se producirá en la dirección de codificación de las frecuencias.

Los protones sometidos a un gradiente cuya intensidad varía a lo largo de la dirección seleccionada presentan una frecuencia de precesión proporcional a la intensidad del campo magnético en cada punto, por lo que los protones más alejados del centro del campo de visión, donde el gradiente de campo tiene su valor máximo, tienen la frecuencia de precesión más alta.

Las frecuencias de precesión disminuyen proporcionalmente al reducir la distancia respecto al centro del campo de visión. Por tanto, cualquier factor que modifique la frecuencia de precesión de los protones dará lugar a una mala localización en la dirección de codificación de frecuencias.

Este artefacto aparece con más frecuencia cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético principal.

El artefacto de desplazamiento químico aparece con la utilización de secuencias eco de espín y ecc de gradiente.

Este artefacto se puede evitar de tres maneras:

  • Aplicar técnicas de supresión grasa (STIR, Short inversion Time Inversion Recovery, y FAT-SAT, saturación grasa). Suprimen la señal de la grasa antes de la recogida de la
    señal de cada línea de datos.

  • Aumentar el ancho de banda. Al usar un ancho de banda mayor se reduce la aparición del artefacto, pero por el contrario disminuye la relación señal-ruido.

  • Reducir el tamaño del campo de visión.

Gracias a ello se obtiene un mayor gradiente de campo y como resultado hay un menor desplazamiento en la imagen, ya que depende del tamaño del píxel.

Otro artefacto debido al desplazamiento químico es la cancelación de la señal de agua y grasa.

Este artefacto se produce porque hay una diferencia de la frecuencia de precesión entre la grasa y el agua.

La grasa y el agua estarán en fase cuando sus ondas se encuentren en el mismo punto del ciclo.

Debido a que el agua y la grasa tienen diferentes frecuencias de precesión, cambiarán constantemente su posición relativa, coincidiendo en fase en momentos puntuales.

Después del pulso de excitación, la grasa y el agua se encuentran en fase. Sin embargo, debido a su diferencia en la frecuencia de Larmor, empiezan a desfasarse. Si no existe un pulso refasador de 180° como en la secuencias eco de espín, los protones de la grasa y del agua se encuentran fuera de fase la mayor parte del tiempo.

Cuando en un vóxel hay una interfase de tejidos ricos en grasa con predominio de agua, las señales de ambos se suman o se anulan en función de la diferencia de fase en el momento de recoger el eco.

Con este artefacto, aparecerá un borde negro (ausencia de señal) en los límites donde hay tejidos con alto contenido en grasa y tejidos ricos en agua si el tiempo de eco coincide cuando las dos señales se encuentran 180° fuera de fase

(fig. 11).

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FIGURA 11 Imagen axial del abdomen.

En el riñón se observa el artefacto por desplazamiento químico

El artefacto de desplazamiento químico se produce tanto en la dirección de codificación de frecuencias como en la dirección de fase, pero solo cuando se usan secuencias eco de gradiente.

Para evitar este artefacto, se ajusta el tiempo de eco, para que los protones del agua y de la grasa se encuentren en fase cuando se recoja la señal.

Artefacto por volumen parcial

Cuando en un vóxel hay una mezcla de señales de diferentes tejidos recogidas en poco tiempo, en la imagen aparecerán como una mezcla de intensidades que realmente no existen.

Para evitar este artefacto se reduce el grosor de corte. Así se consigue disminuir el volumen del vóxel y del número de intensidades de tejidos que participan en él.

Artefactos generados por el campo magnético

Los artefactos generados por el campo magnético pueden ser debidos a dos motivos: a la susceptibilidad magnética o al fenómeno del ángulo mágico.

Artefacto de susceptibilidad magnética

El campo magnético principal se puede alterar por factores externos tales como radios, ascensores, móviles, etc. Los equipos de resonancia cuentan con sistemas que homogenizan el campo magnético (shimming) y apantallan (shielding) estos factores externos. Por tanto, este tipo de artefacto se puede producir por la susceptibilidad magnética entre tejidos o bien por la presencia de algún objeto metálico que lleve el paciente, tales como pendientes, horquillas, piercings, prótesis metálicas, clips quirúrgicos, prótesis dentales, etcétera.

La presencia de un objeto metálico se caracteriza por la pérdida de señal de la zona de estudio, que suele ir acompañada por un borde de alta intensidad de señal.

La susceptibilidad de un tejido se basa en la facilidad que tiene para magnetizarse. La presencia de un material ferromagnético (por ejemplo, la concentración de hemoglobina después de una hemorragia) o la presencia de una interfase de aire-tejido (por ejemplo, senos paranasales o pul-mones) provocan una pérdida de señal. Aunque la apariencia de ambos en la imagen es parecida, los artefactos producidos por susceptibilidad magnética entre tejidos son más sutiles.

Este tipo de artefacto se puede producir por dos motivos:

  • Alteración del campo magnético en la zona a estudio: el gradiente de codificación de frecuencias no es efectivo, y como resultado espines con distintas localizaciones presentan la misma frecuencia, por lo que se les asigna una posición errónea.

  • Pérdida de fase entre espines que se encuentran situados dentro de un mismo vóxel.

Estos dos hechos producen una pérdida de señal de RM y errores en la codificación espacial.

La susceptibilidad magnética es el grado de magnetización de una sustancia en respuesta a un campo magnético.

Dependiendo de su comportamiento magnético, las sustancias se pueden clasificar en:

  • Diamagnéticas. Provocan diferencias en el campo magnético, lo que produce ausencia de señal en la localización del objeto metálico y en su periferia. Estas sustancias, que disminuyen ligeramente la intensidad del campo magnético y no son atraídas por el campo magnético, pueden ser exógenas (oro, plata, platino, titanio, tungsteno, materiales cerámicos y fibras sintéticas), compatibles con la RM, o endógenas (el cuerpo humano).

  • Paramagnéticas. Aumentan la intensidad del campo magnético y son atraídas ligeramente por el campo magnético. También pueden ser exógenas (gadolinio) o endógenas: ferritina y hemosiderina.

  • Ferromagnéticas. Aumentan el campo magnético de manera muy elevada y son atraídas fuertemente por el campo magnético, por lo que producen una pérdida de señal y provocan un gran artefacto de imagen. Algunos ejemplos de materiales ferromagnéticos son clips de papel, grapas, horquillas, pendientes, etc. (fig. 12A).

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 11.42.12 p.m..png

FIGURA 12 A) Imagen sagital de columna lumbar donde se observa un artefacto producido por artrodesis. B) Imagen sagital de cráneo donde se observa el artefacto provocado por la prótesis dental del paciente.

Cuando coinciden áreas con diferente susceptibilidad magnética, el campo magnético local en esa región no se es homogéneo.

La mayoría de tejidos tienen una susceptibilidad magnética parecida y las inhomogeneidades no son apreciables. No obstante, la presencia de aire provoca una pérdida de señal debido a que el aire y los tejidos circundantes tienen diferente susceptibilidad magnética, hecho que produce alteraciones en el campo magnético local; es lo que sucede, por ejemplo, en los senos paranasales.

Este artefacto se puede evitar de numerosas formas:

  • Evitar cualquier objeto metálico que pueda ser retirado antes de la exploración.

  • Mantener la puerta de la sala de exploración cerrada para evitar interferencias externas.

  • Evitar secuencias eco de gradiente, ya que, al no tener el pulso refasador de 180°, las inho-mogeneidades del campo magnético no serán corregidas.

  • Usar secuencias STIR, ya que este tipo de secuencias no se basan en el desplazamiento químico, sino en las diferencias en el tiempo de relajación, por lo que son menos sensibles a las heterogeneidades del campo magnético.

  • Usar bandas de saturación.

  • Reducir el tamaño del vóxel aumentando la matriz.

  • Usar tiempos de eco más cortos para reducir el tiempo transcurrido entre el pulso de 180° y la recogida del eco (fig. 12B).

Artefacto por fenómeno del ángulo mágico

Este artefacto se produce en tendones y ligamentos que se encuentran orientados en un ángulo de 54,7° con respecto al campo magnético principal.

Por culpa de este ángulo, la interacción entre el agua y el colágeno de las fibras desaparece, y se produce una alteración de la señal.

El artefacto por fenómeno del ángulo mágico suele aparecer en los tendones del manguito de los rotadores y en el tendón rotuliano cuando se aplican secuencias con tiempo de eco corto.

Para evitar este artefacto se pueden aplicar secuencias con un tiempo de eco alto y así no confundirlo con un proceso patológico.

Artefactos relacionados con los gradientes del campo magnético

Artefacto por pérdida de linealidad de los gradientes de campo magnético

Este artefacto se debe a que los gradientes solo pueden producir campos magnéticos lineales en distancia limitadas, por lo que con un campo de visión grande habrá una mayor distorsión de la imagen (fig. 13).

Captura de pantalla 2023-12-12 a la(s) 11.47.37 p.m..png

FIGURA 13 Imagen sagital de columna donde se observa una imagen curva en los extremos como consecuencia de la pérdida de linealidad de los gradientes magnéticos

Se producirán imágenes curvadas en los bordes de la imagen.

Este artefacto se puede evitar de dos formas:

  • Reducir el campo de visión.

  • Aplicar filtros de la imagen que compensen la distorsión.

Artefacto por corrientes inducidas (corrientes de Eddy)

Es secundario a la pérdida de linealidad de los gradientes. Al usar múltiples gradientes en secuencias ultrarrápidas, aparece una corriente residual que genera un pequeño campo magnético.

Da lugar a artefactos en la imagen tales como emborronamiento o desplazamiento espacial.

Para evitar este artefacto se puede:

  • Usar una antena adecuada para la adquisición de secuencias ultrarrápidas.

  • Usar gradientes apantallados, consistentes en dos bobinas de cable por las que circula una corriente en sentido contrario.

  • Usar secuencias basadas en las diferencias en los tiempos de relajación, menos sensibles a las variaciones del campo magnético.

Artefactos relacionados con la antena

Los artefactos relacionados con la antena pueden tener varios orígenes: por interferencias en la ra-diofrecuencia, crosstalk, por proximidad de la antena o por saturación de la señal.

Artefacto por interferencias en la radiofrecuencia

Este artefacto se produce por la entrada de radiofrecuencias procedentes del exterior de la sala de exploración debido a un fallo en la jaula de Faraday o a que la puerta de la sala se cerró de forma incorrecta (fig. 14). También se puede producir por radiofrecuencias que provienen del interior de la sala, originadas por cambios en la humedad o por el uso de ropas sintéticas por parte del paciente. Todo esto contribuye a la aparición de electricidad estática que provoca la aparición de bandas claras y oscuras en la imagen.

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FIGURA 14 Imagen axial de cráneo con artefacto zipper producido por la apertura de la puerta durante la secuencia

El artefacto zipper aparece como una línea densa en la imagen en un punto específico.

Este artefacto se puede evitar de numerosas formas:

  • Revisar el estado de la jaula de Faraday.

  • Cerrar correctamente la puerta de la sala durante la exploración.

  • Mantener un grado de humedad óptimo

  • (entre el 40 y el 70%).

  • Evitar el uso de ropa con fibras sintéticas.

  • Revisar el estado de las bombillas, ya que los filamentos de las bombillas fundidas provocan pequeñas chispas que detecta la antena receptora.

Artefacto crosstalk

Es un problema relacionado con las imágenes de cortes múltiples debido a un solapamiento de la señal de un corte vecino. Hay cortes que se solapan en alguno de sus puntos y son excitados doblemente (fig .15).

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FIGURA .15 Artefacto por solapamiento de la señal de un corte vecino

En una imagen por artefacto crosstalk aparecen bandas oscuras como consecuencia de la pérdida de señal en esa zona.

Las técnicas multicorte suelen usarse con el fin de reducir el tiempo de exploración porque permiten obtener varios cortes en un mismo tiempo de repetición.

Existen numerosas formas de evitar este artefacto:

  • Evitar la superposición de los cortes.

  • Poner un gap mínimo de un 30% para evitar que el corte vecino sea excitado.

  • Usar técnicas de adquisición en las que se alterna la excitación de los cortes dando tiempo a que decaiga la excitación del corte adyacente; por ejemplo, se pueden excitar los cortes 1, 3, 5, 7, mientras que en los cortes 2,

  • 4, 6, 8 decae la excitación para evitar la excitación cruzada.

  • Evitar el uso de secuencias eco de espín: si se usan, el pulso refasador de 180° no será perfecto en todo el corte y dará lugar a ecos de espín no deseados que alteran la imagen.

Artefacto por proximidad de la antena

Se produce un aumento de la señal de los tejidos más cercanos a la antena receptora (fig. 16).

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FIGURA 16 Artefacto por proximidad de antena: aumento de la señal de los tejidos cercanos a la antena

Para evitar este artefacto se puede separar la antena de los tejidos próximos mediante pequeñas almohadillas o dispositivos de separación, y conseguir una imagen más homogénea.

El artefacto por proximidad de la antena produce un aumento de la señal de los tejidos más cercanos a la antena receptora.

Artefacto por saturación de la señal

El artefacto de «persiana veneciana» aparece en las imágenes de angiografía por RM en 3D debido a la ausencia de señal al final de cada volumen (los protones contenidos en el plano de corte saldrán de él y darán un vacío de señal; v. «Artefacto de flujo» en este capítulo) y cada volumen ejerce un efecto de saturación sobre los primeros cortes del

siguiente segmento.

El artefacto de persiana veneciana aparece en la imagen como una ausencia de señal en cada volumen.

Por tanto, la imagen 3D tendrá un aspecto de escalera.

Para evitar este artefacto se puede:

  • Evitar el solapamiento de los volúmenes.

  • Utilizar contraste, que reduce la ausencia de señal al final de cada volumen (fig.17).

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FIGURA 17. Imagen coronal de troncos supraaórticos con contraste para evitar el artefacto de persiana veneciana

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

De respuesta al siguiente cuestionario y remita su actividad por correo a: tareasconsejomxneurociencias@gmail.com

1. ¿Qué se entiende por artefacto en neuroimagen?

2. Qué provoca los artefactos de imagen?

3. ¿Cuál es el origen del siguiente artefacto?

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4. ¿Cómo se evita el artefacto por movimiento peristáltico?

5. ¿En qué consiste el artefacto de aliasing?

6. ¿Qué soluciones se aplican para evitar el artefacto que aparece en la imagen?

7. El artefacto de truncación (Gibbs, rinnging artifact, etc.) puede confundirse a simple vista con un:

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8. ¿Qué nombre recibe el artefacto que aparece en la imagen?

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9. Ante el artefacto de susceptibilidad magnética se debe evitar el uso de secuencias:

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10. ¿Por qué se produce el artefacto que aparece en la imagen?

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POSIBLES RESPUESTAS

  • El uso de diferentes gradientes.

  • El uso de varios pulsos de radiofrecuencia.

  • El movimiento del paciente.

  • El campo magnético principal.

  • El uso de gradientes, el movimiento del paciente, los campos magnéticos no uniformes y otros muchos factores.

  • Está producido por una prótesis metálica.

  • Está producido por una mala recepción de la antena.

  • Está producido por el cruce de dos o más cortes adquiridos de forma simultánea.

  • Está producido por una mala elección del campo de visión.

  • Se usa una apnea controlada la cual disminuirá el movimiento.

  • Se usan medicamentos tales como la hios-cina butilbromuro, un fármaco que detiene el movimiento peristáltico.

  • Se usan bandas de saturación.

  • Se usa un tiempo de repetición diferente para sincronizar el movimiento con la obtención del eco.

  • En la aparición de bandas hiperintensas

  • hipointensas sobre la imagen.

  • En la aparición de una banda oscura.

  • En la aparición de estructuras superpuestas sobre la imagen normal, las cuales se encuentran fuera del campo de visión.

  • En la aparición en la imagen de zonas con falta de señal.

  • Se aumenta el campo de visión para que toda la anatomía a estudio se encuentre dentro de este.

  • Se cambia la dirección en la que se aplica el gradiente de codificación de fase.

  • Se aplican sistemas de sobremuestreo.

  • Se usan pulsos selectivos.Artefacto de solapamiento.

  • Artefacto de desplazamiento químico.

  • Artefacto de movimiento.

  • Artefacto de flujo.

  • Artefacto de susceptibilidad magnética.

  • Artefacto de susceptibilidad magnética.

  • Artefacto de movimiento.

  • Artefacto de Gibbs.

  • Artefacto de aliasing.

  • Artefacto de flujo.

  • Secuencias eco de espín turbo.

  • Secuencias eco de espín.

  • Secuencias con ángulo menor de 120°

  • Secuencia eco de gradiente.

  • El tipo de secuencia no influye en la aparición del artefacto.

  • Porque el agua y la grasa están en fase.

  • Porque la secuencia tiene un tiempo de repetición muy largo.

  • Porque hay un error en la antena.

  • Porque hay un interfase agua-grasa y hay una diferencia de fase entre los protones de agua y grasa.

  • Porque el ángulo de inclinación es de 50°

Es muy importante tomar en consideración que los plazos para la entrega de actividades, aparecerán a un costado del botón que permite el acceso a esta unidad situado en el menú de este diplomado.

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