06-05 Definición y selección de corte

In an imaging experiment, definition and selection of a virtual slice through the examined object or a patient are of great importance. They are determined by characteristics of the excitation pulse. One distinguishes between shaped and hard pulses (Figure 01-08).

06-05-01 Definición de corte

En estudios analíticos de RM, la máxima potencia de RF se aplica durante un tiempo suficientemente largo para obtener el ángulo deseado (pulso rect­an­gu­lar). En adquisiciones más complejas es necesario ajustar la amplitud del pulso con el tiempo a fin de dar un contenido de frecuencia mejor definido (pulso tipo "gaussiano").

La forma del pulso se utiliza para obtener un perfil de excitación apro­xi­ma­da­men­te rectangular para los distintos cortes de la adquisición (pulsos gaussianos y tipo "sinc", ver Figura 01- 09), lo que puede influenciar fuertemente el con­tras­te de la imagen.

La fase del pulso de RF también se determina en esta etapa, habiendo muchos equipos de RM que sólo permiten aplicar fases de 0°, 90°, 180° o 270°. Los pul­sos de excitación resultantes pueden ser tan cortos como 10 ms para pul­sos rect­an­gu­la­res no selectivos, y típicamente de unos pocos milisegundos para pulsos selectivos en frecuencia utilizados en RM con amplitudes pico-a-pico de hasta varios cientos de voltios.

06-05-02 Selección de corte

La intensidad del gradiente se puede expresar en mT/m o en Hz/m. Dado que el pulso tiene un ancho de banda fijo (teniendo en cuenta que la duración del pulso se mantiene constante), aumentando la intensidad del gradiente se incrementa el número de Hz/m, lo que resulta en una disminución del espesor del corte (Figura 06-15).

Figura 06-15: Espesor de corte: moviendo el gradiente en el sentido de la flecha aumenta el nú­me­ro de Hz/m y, por tanto, la intensidad del gradiente. Asimismo, disminuye el es­pe­sor de corte.

Por ejemplo, para un pulso tipo "sinc" con un ancho de banda de 2 kHz, au­men­tan­do el gradiente de corte de 4 mT/m (1,7 kHz/cm) a 8 mT/m (3,4 kHz/cm) se reduce el espesor de corte de 11,8 mm a 5,9 mm.

La aplicación de un pulso de RF en ausencia de gradientes de campo excita to­da la muestra. Si se aplica un gradiente de campo al mismo tiempo que el pul­so, el campo magnético y, por lo tanto, la frecuencia de re­so­nan­cia, cambia con la posición dentro de la muestra. Para un pulso de RF a la frecuencia de re­so­nan­cia, la excitación se producirá en el centro del imán, donde el gradiente no tiene ningún efecto (comparar con la Figura 06-05). Fuera del centro, los núcleos no se pueden excitar con pulsos de RF a la frecuencia de Larmor.

The distance (or slice thickness) over which the nuclei in the center resonate is determined by the range of frequencies (bandwidth) contained in the excitation pulse and the strength of the field gradient. If the RF pulse contains only a well defined band of frequencies, then excitation will occur for a well defined range of positions. This excitation corresponds to the selection of a slice in the sample.

The length of the RF pulse, and thus also its bandwidth, is the se­cond factor influencing the slice thick­ness. The longer the pulse, the thin­ner the slice will be (Figure 06- 16). The trade-off for thinner slices is the prolongation of the echo time (TE). Because TE is measured from the center of the pulse, longer pul­ses for thinner slices mean a lon­ger initial TE, which, in turn, influences imaging time, image artifacts, and contrast. Figura 06-16: Slice thickness: in (a), long sinc pulses lead to thin slices whereas in (b), short sinc pulses increase slice thickness.

Changing the frequency of the RF pulse corresponds to moving the position of the nuclei on resonance from the center of the sample. In this way we can move the slice to any desired location along the axis (Figure 06-17). For a transverse slice, the slice gradient is applied along the z-axis; for a coronal slice, the slice gradient is applied along the y-axis; and for a sagittal slice, it is applied along the x-axis.

Figura 06-17: Moving the slice position: at 1.0 T, the resonance frequency in the center of the sample corresponds to 42.57 MHz. Changing the pulse frequency by several kHz moves the slice off-center.