UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI MODENA E REGGIO EMILIA
Facoltà di Medicina e Chirurgia
RISONANZA MAGNETICA DELL’ENCEFALO FETALE:
PARAMETRI PER L’OTTIMIZZAZIONE DELLE SEQUENZE DI ACQUISIZIONE DI IMMAGINE
Prof. Tolmino Corazzari
Dott. Andrea Righini
Anno Accademico 2006-07
INTRODUZIONE
La principale indicazione allo studio R.M. dell’encefalo fetale viene eseguito di
solito dopo indicazione scaturita da indagine ecografica, in merito a dubbie e non
chiare anomalie.
Il ruolo della neuroradiologia nella valutazione di
sospetta patologia o
malformazioni a carico del SNC è stato modificato con l’attuale sviluppo
tecnologico della R.M. (1,5 T), ad elevata risoluzione spaziale di contrasto,
consentendo un’ottima rappresentazione, con studio multiplanare, l’ anatomica
del cervello.
Le sequenze “ultraveloci” hanno incrementato le potenzialità della R.M. fetale
eliminando le problematiche legate agli artefatti da movimento materno/fetale
riducendo contestualmente la durata dell’esame.
Finalità dello Studio
Scopo del presente studio è l’individuazione dei parametri
sequenza “ottimale” per lo studio dell’encefalo fetale.
che definiscono la
La sequenza “ottimale” è quella che presenta il minore valore di S.A.R., a fronte
del più elevato valore del rapporto segnale rumore e di risoluzione spaziale.
Anatomia R.M. dell’Encefalo Fetale
margine
corticale
La R.M. viene eseguita a partire dalla 18a. settimana di gestazione
per valutazioni qualitative e quantitative dello sviluppo cerebrale.
comparsa primi
19a
23a
25a
18a
solchi corticali
solchi
corticali
sempre più
complessi
28a
30a
33a
Immagini pesate in T2 sezione sagittale. Si evidenzia l’evoluzione
dell’encefalo fetale nelle varie settimane di gestazione.
STUDIO DELL’ENCEFALO FETALE
In ambito di ricerca e studi funzionali le sequenze “ultra-fast imaging” rappresentano un
metodo primario di indagine, (soprattutto per le applicazioni cliniche riguardanti eventi
dinamici) in quanto riduce il tempo di acquisizione e di conseguenza limita gli artefatti
legati ai movimenti fisiologici della paziente
Tecnica di acquisizione
per lo studio di base
Sequenza ss-FSE T2
Sequenza FSE T1
Sequenza GRE T1
Tecnica di acquisizione per
Approfondimenti Clinico-Sperimentali
Sequenza diffusione
Sequenza ss-FLAIR T2
Diagnosi delle lesioni ischemiche acute
Migliore definizione delle
tramite valutazione dei movimenti
lesioni localizzate in prossimità
microscopici delle molecole d’acqua
degli spazi liquorali
Sequenza EPI-GRE T2
BALANCE
Valuta esiti di emorragie
Acquisizione tridimensionale
o presenze calcifihe
ad alta risoluzione spaziale
BOBINE UTILIZZATE IN R.M. FETALE
Il piccolo volume dell’encefalo fetale è più facilmente valutabile con bobine di
Superficie, mentre a partire dalla 27° sett. vengono utilizzate le bobine Phase-Array
Le bobine di Superficie sono planari e sono
poste sull’addome materno nelle immediate
vicinanze della porzione corporea del feto che
deve essere esaminata. La qualità dell’immagine
dipende dalla vicinanza della testa fetale al
centro del campo di sensibilità della bobina
stessa. Quanto maggiore sarà la distanza, tanto
minore sarà il S.N.R..
Bobina di superficie
Per quanto riguarda le bobine Phase-Array
accoppiate, la posizione della testa rispetto alla
bobina stessa influenza in modo meno
importante il valore del S.N.R. dell’immagine
acquisita, ottenendo un campo di vista maggiore
e una visione più ampia della regione da
esaminare.
Bobina Phase-Array
In considerazione alle limitazioni delle dimensioni del
parenchima fetale, abbiamo mantenuto anche nel fantoccio le
ROI possibili nella paziente. Il diametro ROI parenchima è < 1/5
di quelle esterne come nel fantoccio.
La prima parte dello studio ha riguardato l’acquisizione
d’immagini di un fantoccio, abitualmente utilizzato per i test di
qualità dell’immagine, inserito nel magnete da 1,5 T sul quale è
stato posizionata una bobina phase-array a 4 canali e sono state
eseguite varie sequenze variando di volta in volta i parametri TE,
TR, VOXEL DI ACQUISIZIONE e GAP. E’ stato calcolato il
rapporto segnale rumore di ogni sequenza, per scegliere tra i
valori di SAR, di risoluzione spaziale e rapporto segnale rumore,
quelle ottimali.
Aree di ROI Piccole nel
parenchima cerebrale
Bassi Conteggi
Aree di ROI Grandi posizionate
nell’immagine di fondo della
paziente nelle vicinanze del feto
otteniamo istogrammi di
tipo Gaussiano Mono e
Bimodale
La S.A.R. è definita come la quantità di energia assorbita dalla unità di massa corporea, investita dalla
radiofrequenza e dalla variazione nel tempo dei gradienti di campo magnetico.
Tale energia elettromagnetica assorbita è espressa in Watt/Kg.
Per monitorare il valore della S.A.R. i fattori selezionati sono :
a)
il peso della paziente
b)
i parametri della sequenza
Il valore misurato della S.A.R. è essenziale per poter valutare e contenere il possibile incremento di
temperatura a carico del feto e della paziente durante un esame tipico.
Il rapporto segnale/rumore è un criterio essenziale per la qualità dell’immagine. La sua determinazione
avviene con il rilievo del valore medio dei conteggi all’ interno di piccole regioni d’interesse (ROI)
individuate sulla base dell’anatomia, nel parenchima cerebrale. Questo valore medio viene posto a
confronto con il valore medio del segnale in ROI individuate al di fuori della paziente, nell’immagine del
fondo, in corrispondenza della zona di presenza del feto.
A seguire calcoliamo il rapporto tra il valore medio di segnale all’interno delle ROI dell’encefalo e il
valore medio di segnale rilevato all’interno delle ROI esterne (fondo).
S.N.R =
SEGNALE MEDIO INTERNO
SEGNALE MEDIO ESTERNO
Gli Organismi Internazionali (IEC) hanno individuato un set standard di valori limiti
per garantire la sicurezza della paziente per l’intero corpo, ottenuti da un modello
di calcolo delle differenze finite nel dominio del tempo (FDTP).
I risultati di questo modello teorico sono rappresentati in questo grafico, dove la
S.A.R. risulta maggiore dai valori emersi nel nostro studio con valori tutti vicini a 25
Watt/Kg.
S.A.R. = 27
CONCLUSIONI
Le sequenze individuate in questo studio e che hanno risposto all’ottimizzazione dei
parametri riportati sugli assi, sono contenuti all’interno del volume del parallelepipedo.
S.
N.
R.
Range Valori da 9,9 a 31,2
31,22
3
9,9
Range Valori da 0,1 a 3,0
Range Valori da 4,6 a 9,9