05-04 Espectroscopía localizada in vivo

En ERM experimental la muestra se coloca dentro de la bobina y se recibe la señal de la misma. Este procedimiento funciona bien en los casos en que tengamos muestras relativamente homogéneas. Sin embargo, si queremos obtener señales de animales vivos o humanos, esta aproximación proporcionará una mezcla de señales de los diferentes tejidos existentes en la zona de detección de la bobina. Por lo tanto, para la obtención de espectros in vivo en de un tipo determinado de tejido es necesario limitar o localizar el volumen del que detectaremos la señal.

El método de localización más simple es utilizar una bobina de superficie. El tamaño del volumen del que recibiremos la señal vendrá determinado por el tamaño y la configuración de la bobina de superficie. Aunque esta técnica es muy simple y proporciona una buena relación señal-a-ruido, tiene varias des­ven­ta­jas, incluyendo la contaminación del tejido superficial, una disminución de la señal de los tejidos a medida que aumenta la profundidad, y grandes va­ri­acio­nes del ángulo de magnetización a lo largo del volumen excitado. Este último problema puede minimizarse parcialmente si se utiliza una bobina de RF estándar para excitar toda la muestra y una bobina de superficie únicamente para recibir la señal del volumen localizado, o también si se utilizan pulsos de RF adiabáticos.

Otra de las técnicas que trataremos consiste en definir un volumen sobre las imágenes de planificación previamente adquiridas, reduciendo por tanto el problema de contaminación de otros tejidos. La calidad del campo magnético en el volumen de interés deberá optimizarse mediante ajuste de la ho­mo­ge­nei­za­ción (shimming) localizado. Los volúmenes reducidos permitirán realizar un shimming más satisfactorio, pero estos son poco prácticos exceptuando la ERM de ¹H, ya que la señal del espectro es proporcional al tamaño del volumen. Para la adquisición de espectro localizada de núcleos distintos del 1H, debemos ser capaces de obtener una señal localizada de ¹H de ese mismo volumen, ya que este proceso es necesario para realizar un buen shimming localizado y la sen­si­bi­li­dad de los otros núcleos es muy baja. Se han propuesto diferentes métodos de localización de RM. De todos, cuatro de los más utilizados se tratarán en el presente capítulo.

En los manuscritos de Matson y Weiner, así como de Sauter y colaboradores [⇒ Matson; ⇒ Sauter] puede encontrarse una extensa discusión de las diferentes técnicas de ERM. Los detalles sobre las secuencias de pulsos y, por ejemplo la codificación de fase se describen en los siguientes capítulos (la mayoría en el Capítulo 6).

05-04-01 Espectroscopía por eco estimulado

El eco estimulado es cada uno de los 5 ecos generados por una secuencia de 3 pulsos de 90° consecutivos. Si estos 3 pulsos de RF son selectivos y se transmiten en planos ortogonales, se obtendrá un eco estimulado proveniente del volumen localizado en la intersección de los 3 planos. La señal se atenúa principalmente porcaída T1 entre el 2° y el 3° pulso y por caída T2 en los otros 2 intervalos. La influencia de la caída T2 hace que este método se adecue más a la ERM de ¹H en lugar de ³¹P, debido a los bajos valores T2 del fósforo.

Existen varios acrónimos para describir este tipo de secuencias, incluyendo STEAM [⇒ Frahm], STEV [⇒ Kimmich] y VOSY (Figura 05-07). Se puede implementar una configuración similar utilizando una señal eco de espín en estas 3 secuencias de pulso. Figura 05-07: Espectros de 1H utilizando la secuencia STEAM para (a) un cerebro humano normal; (b) hipoxia; (c) encefalopatía hepática; (d) enfermedad de Alzheimer. Las abreviaturas están explicadas en la Tabla 05-01.

05-04-02 Espectroscopía resuelta por puntos

La técnica de espectroscopía resuelta por puntos (PRESS) consiste en un tren de pulsos en configuración eco de espín con 2 pulsos de 180°. Cada pulso se aplica en presencia de un gradiente ortogonal que permite seleccionar un volumen dentro de la muestra a examinar. PRESS necesita tiempos de eco relativamente largos.

05-04-03 Espectroscopía in vivo por selección de imagen

La secuencia ISIS (Image Selected In Vivo Spectroscopy – Espectroscopía in vivo por selección de imagen) consiste en 8 pasos [⇒ Ordidge]. En cada paso se aplica una secuencia de pulsos de inversión selectiva, seguida por un pulso de excitación no selectivo. La combinación de los pulsos de inversión y las fases de recepción es única para cada uno de los pasos. Combinando adecuadamente las 8 señales resultantes, las señales del volumen de interés se sumarán, mientras aquellas del resto de la muestra se cancelarán una con otra. Dado que la señal recibida es la FID en lugar de un eco, no habrá caída T2. Esto hace esta se­cu­en­cia adecuada para espectroscopía de ³¹P.

Para la ERM de ¹H, la secuencia debería modificarse para suprimir la intensa señal del agua del resto de la muestra (fuera del volumen de interés) para evitar un mal ajuste del rango dinámico. Esto se lleva a cabo en una secuencia OSIRIS, una versión modificada de la secuencia ISIS en la que la señal fuera del volumen de interés se suprime con un pulso de ruido. Al estar involucrados 8 pasos dis­tin­tos en la generación de la señal, la secuencia es susceptible de sufrir artefactos de movimiento, ya que el mínimo movimiento producirá una cancelación in­com­ple­ta de la señal fuera del volumen de interés. Para que la configuración basada en ISIS tenga un funcionamiento eficiente, la magnetización debe recuperarse prácticamente por completo antes de que se aplique el siguiente pulso, por lo que se necesitan TR bastante largos.