Las aplicaciones clínicas de la angiografía por resonancia magnética (ARM) se están ampliando rápidamente a medida que los avances tecnológicos, tanto en el hardware como en las técnicas de obtención de imágenes, superan las limitaciones anteriores, y los riesgos derivados de los agentes de contraste intravenosos y la exposición repetida a la radiación ionizante se hacen más evidentes para el clínico y el paciente. La resonancia magnética (RM) tiene la ventaja de basarse en las propiedades magnéticas intrínsecas de los tejidos corporales y la sangre en un campo magnético externo para producir una imagen, sin necesidad de radiación ionizante o agentes de contraste nefrotóxicos. Con la creciente disponibilidad y uso de imanes de 3,0 Tesla (T), que recibieron la aprobación de la FDA en 2002, y las secuencias de pulsos optimizadas, se pueden obtener imágenes de alta calidad con una excelente resolución espacial en tiempos de exploración más cortos y con inyecciones menores o nulas de agentes de contraste. En este manuscrito revisaremos los desarrollos recientes en (1) la realización de ARM a 3,0T, incluyendo la ARM de «baja dosis» mejorada con contraste (CE), y (2) las nuevas técnicas de ARM sin CE (NCE).
ARM a 3,0T
En 3,0T, el doble de protones están alineados con el campo magnético en comparación con 1,5T, lo que resulta en una relación señal-ruido (SNR) teóricamente duplicada. Esta ganancia en SNR puede aprovecharse para aumentar la resolución espacial, disminuir el tiempo de adquisición o una combinación de ambos para conseguir las mismas características de SNR que en 1,5T en menos tiempo. El aumento de la resolución espacial permite mejorar la visibilidad de las lesiones, y los tiempos de adquisición más rápidos ayudan a reducir los artefactos de movimiento y a disminuir los requisitos de contención de la respiración. Además, los efectos de mejora del contraste entre el vaso y el fondo del gadolinio (Gd) son aún más pronunciados en 3,0T, produciendo imágenes de mayor contraste y, por lo tanto, requiriendo dosis más bajas de agentes basados en Gd para lograr una calidad de imagen similar a la encontrada en intensidades de campo más bajas (Figura 1) .
ARM CE a 1,5 T y 3,0 T. Varón de 56 años con disecciones de la arteria celíaca (flecha cerrada) y de la mesentérica superior (flecha abierta). La ARM-CE a 1,5 T (A) tiene menor resolución espacial y relación contraste-ruido que a 3,0 T (B).
Típicamente, las técnicas de ARM-CE se utilizan con más frecuencia que las técnicas de ARM-NC. Las ventajas de la ERM-EC en relación con otras técnicas de ERM, como la de tiempo de vuelo (TOF) y la de contraste de fase (PC), incluyen tiempos de adquisición más cortos, una mejor cobertura anatómica y una menor susceptibilidad a los artefactos causados por el flujo sanguíneo y la pulsatilidad. Para evitar el realce arterial y venoso combinado, son necesarios tiempos de adquisición más cortos para obtener imágenes de fase puramente «arterial». Para ello se pueden utilizar adquisiciones con una imagen paralela o técnicas de resolución temporal. En 3,0T, la ganancia en SNR puede permitir factores de aceleración más altos en la obtención de imágenes en paralelo para disminuir los tiempos de exploración y mejorar aún más la resolución espacial.
Aunque 3,0T abre muchas posibilidades para el futuro de la ARM, también conlleva un nuevo conjunto de problemas clínicos y tecnológicos que deben abordarse antes de obtener un uso generalizado. Las secuencias de pulsos que se han optimizado para 1,5T pueden tener que ajustarse para las aplicaciones de 3,0T. Además, la alta intensidad del campo magnético aumenta la deposición de energía en el paciente y la inhomogeneidad del campo, como se discute más adelante.
ARM con contraste a 3,0T
Aunque los agentes basados en gadolinio tienen un excelente historial de seguridad, los informes que relacionan el gadolinio con la fibrosis sistémica nefrogénica han despertado un renovado interés en la ARM-CE y ARM-CE de «dosis bajas». Además, las bajas dosis de contraste también ayudan a reducir los costes de la realización de la ERM-EC. Los quelatos de gadolinio son compuestos paramagnéticos que acortan los tiempos de relajación T1 y T2 al interrumpir las interacciones spin-lattice y spin-spin, respectivamente. Estos efectos del Gd en los tejidos corporales no se ven relativamente afectados por el aumento de la intensidad del campo magnético. Así, aunque los tiempos de relajación T1 de los tejidos corporales aumentan a 3,0T, los tiempos de relajación T1 de los agentes de contraste de Gd permanecen relativamente inalterados a mayores intensidades de campo magnético. Esto da lugar a un aumento notable de la relación de contraste-ruido (CNR) entre la sangre y el fondo en comparación con 1,5T. El aumento de la RNC en 3,0T puede utilizarse para mejorar la calidad de la imagen utilizando la misma cantidad de contraste o para disminuir la cantidad de contraste IV inyectado en comparación con una exploración similar en 1,5T (Figura 2) . Tomasian et al. demostraron recientemente que para la ARM de 3,0T de las arterias supraaórticas, una reducción de la dosis de contraste de 0,15 a 0,05 mmol/kg no comprometía la calidad de la imagen, la velocidad de adquisición ni la resolución espacial . La enfermedad oclusiva arterial se detectó casi por igual entre los dos lectores, sin diferencias significativas en las puntuaciones de definición arterial.
RM de baja dosis de CE. ARM renal con contraste en 3,0T utilizando 0,1 mmol/kg de gadobenato dimeglumina. La calidad de la imagen y la conspicuidad de los vasos son excelentes incluso con una dosis relativamente baja de contraste intravenoso.
La ARM-CE se ha establecido como una alternativa no invasiva a la angiografía convencional en la evaluación de la enfermedad vascular periférica y puede ser una alternativa a la ATC para el diagnóstico de la embolia pulmonar aguda . La ARM de las extremidades inferiores suele estar asociada a los protocolos de dosis de contraste más elevados de todas las técnicas de imagen por RM, que a menudo requieren la administración de una dosis doble (0,2 mmol/kg) o más de contraste de Gd . Se ha demostrado que la cantidad de contraste Gd necesaria en 3,0T para la ARM de las extremidades inferiores puede reducirse hasta un tercio de la utilizada en 1,5T (es decir, de 0,3 mmol/kg a 0,1 mmol/kg) . Las imágenes resultantes con dosis de contraste más bajas tenían una mejor definición arterial que las imágenes de dosis altas, presumiblemente debido a una menor señal de fondo residual de la inyección de contraste inicial y a una menor contaminación venosa.
La calidad de la ERM-CE renal en 3,0T también se ha evaluado con dosis bajas de Gd. Attenberger et al. demostraron una calidad de imagen igual para la evaluación de las arterias renales comparando 0,1 mmol/kg de gadobenato dimeglumina a 3,0T con 0,2 mmol/kg de gadobutrol a 1,5T . Kramer et al. compararon una dosis baja (0,1 mmol/kg) de gadopentetato dimeglumina a 3,0T con la angiografía de sustracción digital (DSA) convencional para evaluar la estenosis de la arteria renal en 29 pacientes, obteniendo imágenes de buena a excelente calidad con una sensibilidad y especificidad del 94% y el 96% respectivamente. Estos resultados sugieren que en 3,0T, la dosis de contraste en la práctica actual es probablemente más alta de lo necesario, y puede reducirse sin afectar negativamente a la resolución espacial o a la calidad general de la imagen.
Las técnicas actuales de ARM-EC que utilizan agentes de contraste Gd convencionales están limitadas por la necesidad de adquirir imágenes con relativa rapidez durante el primer paso del material de contraste a través de los vasos de interés. Los nuevos agentes de contraste intravasculares basados en Gd pueden ayudar a superar estas limitaciones. El Gadofosveset trisódico, un agente de contraste intravascular que se une a las proteínas y que ha obtenido recientemente la aprobación de la FDA para su uso en la ERM-CE de los segmentos aorto-ilíacos, se diferencia de otros medios de contraste basados en el gadolinio por tener una vida intravascular considerablemente más larga y una mayor relaxividad . El Gadofosveset requiere menores cantidades totales de contraste (Figura 3) y amplía las ventanas de obtención de imágenes hasta 60 minutos o más. Las imágenes pueden obtenerse durante la fase de estado estacionario tras la administración del contraste intravenoso, lo que permite tiempos de exploración más prolongados para adquirir imágenes de ARM-EC de muy alta resolución espacial. Un estudio de Klessen et al. demostró que 10 mL de Gadofosveset trisódico producían imágenes cualitativamente mejores con mayor contraste arterial en comparación con 30 mL de gadopentetato dimeglumina. Se especula con una mayor optimización del protocolo de inyección para mejorar aún más los resultados encontrados en este estudio.
ERM con agente de contraste intravascular. (A) Imágenes reformateadas multiplanares de primer paso y (B) de estado estable de una ARM con contraste realizada con 0,03 mmol/kg de gadofosveset trisódico en un varón de 25 años con un émbolo pulmonar segmentario en el lóbulo inferior derecho (flecha). Incluso durante el estado estacionario hay una señal intravascular sustancial para diagnosticar con precisión la embolia pulmonar.
Imagen paralela en 3,0T
La imagen paralela mejora aún más los beneficios de 3,0T al submuestrear el área de interés como compensación por el aumento de la velocidad de adquisición de imágenes. La imagen paralela se ha aplicado a la ARM-EC para reducir el tiempo de exploración y mejorar la resolución espacial mediante la mejora de la cobertura anatómica y la eliminación del artefacto de aliasing con el uso de bobinas de múltiples canales (Figura 4). Las bobinas individuales, que tienen distintas sensibilidades espaciales, se utilizan para recibir simultáneamente la señal de RM tras un único pulso de radiofrecuencia (RF). Esto permite una adquisición de imágenes más rápida, con menos artefactos de movimiento, menos pulsos de excitación de RF y una menor carga de energía para el paciente, pero se produce cierto aliasing debido a la falta de datos del espacio k como resultado del submuestreo. En un estudio realizado por Fenchel y otros, se demostró que la ARM-EC de alta calidad con la técnica de adquisición paralela integrada (iPAT2) y una sola inyección de contraste produce una calidad de imagen adecuada de toda la vasculatura arterial con valores aceptables de SNR y CNR para aplicaciones de cuerpo entero, en menos de 60 segundos. Las imágenes paralelas también pueden aumentar la cobertura anatómica. Lum, et al. demostraron recientemente el uso de una técnica de imagen paralela de autocalibración bidimensional (2D-ARC) para aumentar la cobertura de la ARM-CE abdominal. Se calificó la calidad subjetiva de la imagen y la conspicuidad de los vasos en voluntarios sanos y en pacientes con sospecha de enfermedad renovascular para la ARM con y sin 2D-ARC. Los resultados demostraron una calidad de imagen equivalente en ambos métodos, con la ventaja de un aumento de 3,5 veces en el volumen de imágenes y una cobertura abdominal completa dentro del mismo tiempo de adquisición para la ARM 2D-ARC. Esta misma técnica también puede utilizarse para realizar una ARM de alta resolución de todo el tórax en un tiempo más corto, lo que es importante en la evaluación de los pacientes en los que se sospecha una embolia pulmonar o que tienen dificultad para respirar (Figuras 5, 6).
ARM de CE de gran campo de visión utilizando imágenes en paralelo. Se utilizaron imágenes paralelas y una bobina de 32 canales para escanear toda la aorta desde la raíz aórtica hasta más allá de la bifurcación en este varón de 49 años con reparación previa de disección aórtica ascendente (cabezas de flecha) y disección residual en la aorta descendente (flechas abiertas = lumen verdadero; flechas cerradas = lumen falso parcialmente trombosado).
Radiografía CE rápida de todo el tórax utilizando imágenes paralelas. ARM pulmonar con contraste en un varón de 47 años con hipertensión arterial pulmonar y una malformación arteriovenosa pulmonar (flecha). El uso de imágenes bidimensionales en paralelo permite reducir el tiempo de exploración a 16 segundos, manteniendo la cobertura de todo el tórax. La obtención de imágenes a 3,0T aumenta la relación contraste/ruido, incluso cuando sólo se utilizan 15 mL de dimeglumina de gadobenato, como en este caso.
Remarcación rápida de todo el tórax mediante imágenes paralelas. El uso de imágenes paralelas para reducir el tiempo de exploración es particularmente importante en los pacientes que tienen dificultad para mantener la respiración. Esta ARM pulmonar con contraste es de una mujer de 42 años con hipertensión arterial pulmonar primaria que requiere el uso de oxígeno. En este caso, el tiempo de exploración fue de 16 segundos.
Limitaciones y problemas de seguridad para la ERM-EC a 3,0T
El campo magnético más potente a 3,0T da lugar a importantes retos y limitaciones que aún no se han superado por completo. Las interferencias constructivas y destructivas debidas a la inhomogeneidad del campo de RF y el aumento de la tasa de absorción específica (SAR) son los principales problemas cuando se obtienen imágenes a 3,0T.
La inhomogeneidad del campo de RF puede dar lugar a zonas de interferencia y a la pérdida de cobertura anatómica completa dentro del campo de imagen. En 3,0T, la frecuencia de resonancia de los protones en el agua es de 128 MHz, el doble del valor en un sistema de 1,5T, lo que significa que la longitud de onda de radiofrecuencia se reduce a la mitad, de 52 cm a 26 cm. Esta longitud de onda acortada puede abarcar las dimensiones del campo de visión para la obtención de imágenes abdominales y pélvicas, lo que ocurre con mayor frecuencia en personas con un hábito corporal grande . Cuando dos ondas de radiofrecuencia se superponen en el campo de imagen, la interferencia constructiva o destructiva puede dar lugar a zonas de brillo u oscurecimiento, respectivamente. Un artefacto similar puede producirse en personas con gran cantidad de líquido en el abdomen (por ejemplo, ascitis o embarazo). La corriente eléctrica circula dentro del fluido bajo el fuerte campo magnético e interfiere con los pulsos de campo de radiofrecuencia dando lugar a interferencias. Los avances en el diseño de las bobinas, como las bobinas corporales de transmisión de varias bobinas, pueden suprimir las corrientes parásitas y mejorar la homogeneidad del campo de radiofrecuencia a intensidades de campo más altas. Además de la mejora del diseño de las bobinas, se ha demostrado que las nuevas secuencias de pulsos, como los pulsos de RF tridimensionales adaptados, mejoran la homogeneidad de la excitación de radiofrecuencia.
Los pulsos de RF transfieren energía a los protones dentro del paciente y, en última instancia, generan calor como subproducto de la liberación de energía. El calor producido dentro del paciente puede tener efectos fisiológicos perjudiciales y se supervisa cuidadosamente dentro del entorno de obtención de imágenes, con límites actuales de calentamiento corporal total establecidos por la FDA en 4 W/kg para todo el cuerpo durante un período de 15 minutos. El SAR proporciona una estimación de la energía depositada en el tejido por el pulso de RF y aumenta con el cuadrado de la frecuencia de resonancia. En 3,0T, la frecuencia de resonancia es el doble de la de un sistema de 1,5T, por lo que el SAR se multiplica por cuatro. Se están desarrollando secuencias de pulsos, técnicas de adquisición y diseños de hardware modificados para ayudar a gestionar el aumento del SAR en campos más altos. El uso de imágenes paralelas también proporciona una solución importante a este problema, ya que las múltiples bobinas detectoras utilizadas para codificar simultáneamente una región anatómica más grande sirven para disminuir el tiempo de adquisición y el número de pulsos de RF necesarios para adquirir una imagen.
Angiografía por Resonancia Magnética sin Contraste (NCE-MRA)
El uso generalizado de la NCE-MRA se ha visto limitado por los prolongados tiempos de adquisición y los artefactos de movimiento que favorecen la CE-MRA. Sin embargo, varios factores han contribuido a un renovado interés en los métodos de NCE-MRA, incluyendo las mejoras en el hardware y el software de RM y las preocupaciones sobre la seguridad del contraste basado en gadolinio en grupos de pacientes de alto riesgo. Esto último es especialmente preocupante, ya que los pacientes con insuficiencia renal de moderada a grave y trastornos vasculares o metabólicos corren el riesgo de desarrollar la enfermedad debilitante y posiblemente mortal de la fibrosis sistémica nefrogénica (FSN). Un metaanálisis reciente de Agarwal et al. identificó que las probabilidades de desarrollar FSN eran 27 veces mayores en los pacientes con enfermedad renal crónica (N = 79/1393, 5,7%) expuestos al gadolinio en comparación con los sujetos de control con enfermedad renal crónica (N = 3/2953, 0,1%) que no recibieron gadolinio. Esto supone un reto importante para la obtención de imágenes, ya que el síndrome metabólico, la diabetes y la enfermedad renal siguen afectando a un porcentaje mayor de la población cada año. Además, pueden darse situaciones en las que se prefiera la ERNC debido a la dificultad de acceso intravenoso o a la contraindicación del material de contraste intravenoso. La ARM-EC de alta resolución suele requerir un catéter intravenoso de gran calibre que puede ser difícil de colocar en pacientes obesos o con venas deficientes, y los agentes de contraste intravenosos no suelen administrarse durante el embarazo debido a los efectos teratogénicos observados en estudios con animales.
La ARM-ECN ha estado disponible desde el inicio de la obtención de imágenes por RM y se utiliza de forma rutinaria para la obtención de imágenes intracraneales. También se ha validado su uso en enfermedades coronarias, torácicas, renales y vasculares periféricas. En una revisión reciente, Provenzale et al. encontraron una calidad diagnóstica similar en la RM combinada con la ARM en comparación con la ATC para la disección carotídea y vertebral, sin una superioridad clara de ninguno de los dos métodos. La ARM TOF también se ha comparado con la angiografía por tomografía computarizada (ATC) y la angiografía por sustracción digital (ASD) en el seguimiento de aneurismas cerebrales tratados, y tiene una alta sensibilidad en la detección del flujo residual dentro del aneurisma.
La ARM coronaria se ha validado principalmente en 1,5T , pero su uso clínico se ha visto limitado por las limitaciones en la visualización del segmento distal y la enfermedad de las ramas pequeñas . y la introducción generalizada de la ATC coronaria. Sin embargo, la ARM coronaria sigue teniendo un papel en la evaluación de los orígenes anómalos de las arterias coronarias (figura 7), especialmente en pacientes pediátricos. Además, la ARM coronaria puede tener un papel en la evaluación de pacientes con estenosis significativas en segmentos de arterias coronarias con calcificación de moderada a grave, debido al aumento de los artefactos y a la dificultad para visualizar la estenosis con la ATC en pacientes con altas puntuaciones de calcio . Además, en 3,0T la mejora de la SNR puede aumentar la visibilidad de los segmentos distales de las arterias coronarias y el menor tiempo de obtención de imágenes puede mejorar la nitidez de las mismas . Debido al aumento de los artefactos con las secuencias SSFP a 3,0T, se han revisado los métodos de ARM coronaria con contraste con resultados iniciales prometedores.
ARM coronaria con precesión libre en estado estacionario 3D. La arteria coronaria principal izquierda (flecha abierta) nace de la arteria coronaria derecha (flecha cerrada) y discurre entre la arteria pulmonar y la aorta (recuadro). LV = ventrículo izquierdo; RV = ventrículo derecho; PA = arteria pulmonar; Ao = aorta.
La ARM con tiempo de vuelo
La ARM con tiempo de vuelo (TOF) es la técnica de ECM más utilizada, especialmente para aplicaciones periféricas e intracraneales. La TOF se basa en la supresión de la señal de fondo mediante pulsos de excitación de radiofrecuencia rápidos y selectivos que saturan la señal del tejido estacionario, lo que da lugar a la supresión de la señal de fondo . Dado que la señal venosa podría oscurecer la visualización de las arterias adyacentes, el flujo venoso suele suprimirse de forma selectiva aplicando una banda de saturación en el lado venoso del corte de imagen para anular la señal a medida que entra en el corte de imagen. Este mismo principio puede aplicarse al diafragma durante la respiración y al corazón durante el ciclo cardíaco. En los planos de tejido con alta velocidad de flujo, la sangre entrante estará libre del pulso de excitación que satura los tejidos de fondo dando lugar a una fuerte intensidad de señal. El flujo sanguíneo lento o la estasis, el llenado retrógrado, los vasos tortuosos o los vasos que se encuentran en el mismo plano que el corte de la imagen provocan la saturación del flujo sanguíneo en el volumen de la imagen y una mala visualización de los vasos.
Las adquisiciones de TOF pueden realizarse utilizando un muestreo en 2D o en 3D, siendo la TOF en 3D la más utilizada para la vasculatura intracraneal debido a la naturaleza tortuosa del árbol arterial, la tendencia al flujo dentro del plano de la imagen y la necesidad de una alta resolución espacial. La angiografía 2D TOF se utiliza más a menudo clínicamente en la evaluación de las arterias carótidas (Figura 8) y la vasculatura periférica (Figura 9), que está orientada ortogonalmente al plano de imagen . Mientras que la saturación de protones dentro de los vasos en el plano es la mayor limitación de TOF, puede ser superado por el uso de aumento progresivo de los ángulos de flip a través de la losa para compensar la saturación de la sangre que fluye en la losa , la adquisición de múltiples losas delgadas superpuestas (MOTSA), que adquiere el volumen de la imagen como múltiples losas delgadas 3D y tiene menos saturación de la señal que en una adquisición 3D de un solo volumen .
Aspiración por resonancia magnética en tiempo real de las arterias carótidas. (A) Imagen de origen axial con excelente señal vascular en las arterias carótidas (flechas) y vertebrales (cabezas de flecha). (B) Imagen de proyección de máxima intensidad de las arterias carótidas (flechas) y vertebrales (cabezas de flecha) izquierdas.
RMR de tiempo de vuelo 2D. ARM 2D con tiempo de vuelo de la pelvis, los muslos y las pantorrillas en un paciente con claudicación bilateral de las extremidades inferiores debido a la oclusión de las arterias femorales superficiales bilateralmente. El flujo a los vasos de escorrentía en las pantorrillas (elipses) se produce a través de las arterias colaterales (flechas abiertas) en los muslos que surgen de las arterias femorales profundas.
La sincronización del ECG se ha aplicado con éxito a las técnicas de ARM-EC en la aorta torácica, donde el movimiento cardíaco puede dar lugar a la difuminación de la pared del vaso en la porción ascendente de la aorta . Para obtener imágenes de las arterias periféricas, en las que el flujo sanguíneo depende de la fase del ciclo cardíaco, se puede utilizar la sincronización sistólica para programar la adquisición de imágenes durante el flujo sanguíneo máximo. Lanzman et al. describieron recientemente el uso de una prometedora y novedosa técnica de ERNC 3D con sincronización con el ECG en pacientes con enfermedad arterial periférica, mostrando una calidad de imagen adecuada y la revelación de estenosis arteriales significativas en las extremidades inferiores sin necesidad de medios de contraste exógenos.
RM de precesión libre en estado estacionario
Las técnicas de precesión libre en estado estacionario equilibradas (SSFP) son populares para la ERNC porque el contraste de la imagen viene determinado por las relaciones T2/T1, lo que da lugar a imágenes sanguíneas intrínsecamente brillantes con poca dependencia del flujo sanguíneo. Tanto las arterias como las venas tienen una señal brillante con la ARM SSFP, lo que hace que esta técnica sea muy adecuada para las aplicaciones de ARM torácica (Figura 10), donde los vasos son más grandes y donde la evaluación de las estructuras arteriales y venosas es importante (es decir, en las cardiopatías congénitas). En situaciones clínicas en las que la señal venosa puede interferir en la interpretación de la ARM (por ejemplo, la ARM renal), pueden aplicarse técnicas de supresión del flujo venoso a las técnicas de ARM SSFP para obtener imágenes de ARM puramente arteriales.
ARM torácica SSFP. ARM con SSFP sin contraste en un paciente con aneurisma del arco aórtico sacular (flecha).
En un análisis retrospectivo realizado por François et al. de 23 pacientes a los que se les practicó tanto la ARM-EC como la SSFP 3D de la aorta torácica, la medición del diámetro aórtico fue esencialmente igual entre los dos métodos, con una visualización notablemente superior de la raíz aórtica utilizando la SSFP 3D. En otro estudio se comparó la ERM-EC con la SSFP 3D para la evaluación de las venas pulmonares (VP) antes de la cirugía de ablación por radiofrecuencia, y las imágenes de la SSFP 3D demostraron mediciones precisas del diámetro de las VP con una SNR y una CNR superiores. Un estudio realizado por Krishnam et al. demostró que la ARM de la aorta torácica con ECG en respiración libre tenía la misma sensibilidad y especificidad diagnóstica que la ARM-EC en 50 pacientes con sospecha de enfermedad de la aorta torácica. El análisis cualitativo y cuantitativo independiente de las imágenes demostró que ambas técnicas proporcionan excelentes grados de visibilidad de todos los segmentos aórticos. La ARM con SSFP demostró una mejor visibilidad de la raíz aórtica y tuvo valores más altos de SNR y CNR para todos los segmentos, al tiempo que permitía al paciente respirar libremente durante la obtención de imágenes.
La ARM con SSFP en 3D también se ha aplicado a la evaluación de las arterias renales. Maki, et al. compararon la ARM 3D SSFP con la ARM CE en 1,5 T en 40 pacientes y demostraron que la ARM 3D SSFP tenía una sensibilidad del 100% y una especificidad del 84%. Del mismo modo, Wyttenbach, et al. evaluaron a 53 pacientes con sospecha de estenosis de la arteria renal con SSFP 3D y ARM-CE a 1,5T, y la ARM SSFP 3D tuvo una sensibilidad y especificidad del 100% y el 84%, respectivamente. Un estudio realizado por Lanzman et al. comparó la calidad de la imagen y la visibilidad de las arterias renales en 1,5T y 3,0T y demostró una ganancia significativa en la SNR y la CNR en 3,0T del 13-16% y del 16-23% respectivamente, con la mayor mejora de la calidad media de la imagen en las ramas arteriales segmentarias. La ganancia, aunque significativa, es menor que la esperada por la duplicación teórica de la SNR prevista a 3,0T debido a que la SSFP se basa en el contraste de la relación T2/T1.
El etiquetado de espín arterial (ASL) es una técnica que puede combinarse con la SSFP para mejorar la calidad de la imagen a través de la supresión del tejido de fondo. Los protones situados en la parte superior del campo de imagen se «marcan» con un pulso de inversión para proporcionar contraste. El tejido de fondo puede suprimirse restando la imagen no marcada de la imagen de sangre marcada en dos adquisiciones o aplicando un pulso de marcaje espacialmente no selectivo de todo el campo de imagen además del pulso de marcaje aplicado a las arterias de interés en una sola adquisición. La ASL con SSFP proporciona imágenes de sangre brillante, libres de venas, con una alta SNR especialmente adecuada para la obtención de imágenes de las arterias carótidas y renales (Figura 11) debido a la menor sensibilidad a los artefactos de flujo . La compleja vasculatura de la aorta en relación con las arterias renales se visualiza bien con esta técnica, y la experiencia clínica inicial ha mostrado resultados comparables a los de la ERM-EC tanto en voluntarios sanos como en pacientes con estenosis de la arteria renal (figura 12) . Utilizando este tipo de secuencia en 67 pacientes con sospecha de estenosis de la arteria renal, Glockner et al. descubrieron que la SSFP proporcionaba imágenes diagnósticas en la mayoría de los casos, pero que tenía una mayor incidencia de resultados falsos positivos y negativos en comparación con la ARM-EC.
ARM renal con SSFP. (A) ARM sin contraste, preparada para el flujo de entrada, con recuperación de inversión, y (B) ARM con contraste en un paciente con dos arterias renales derechas (flecha cerrada = arteria renal principal; flecha abierta = arteria renal accesoria). Curiosamente, las ramas segmentarias de las arterias renales (cabezas de flecha) se ven mejor con la ARM con SSFP que con la ARM con contraste.
ARM con SSFP para trasplante renal. (A) ARM sin contraste, preparada para el flujo de entrada, con recuperación de inversión, (B) ARM con contraste y (C) angiografía de sustracción digital en un paciente con estenosis de la arteria del trasplante renal (flecha cerrada). También hay una estenosis en la arteria ilíaca común (flecha abierta).
La angiografía de sustracción digital está limitada por el hecho de basarse en la velocidad arterial para reemplazar la sangre en el plano de la imagen con la sangre marcada. En las arterias periféricas con un flujo más lento, el flujo de entrada de la sangre marcada puede acercarse al T1 de los tejidos circundantes, eliminando así el efecto de marcado. Esto puede superarse en parte mediante las adquisiciones múltiples de losas más finas, pero a expensas de tiempos de obtención de imágenes más largos.
ARM de contraste de fase
La ARM de contraste de fase (PC) genera una imagen aplicando un gradiente bipolar de codificación de la velocidad durante la secuencia de pulsos dos veces en direcciones opuestas, lo que da lugar a un cambio de fase neto de cero en los tejidos estacionarios mientras se aplica un cambio de fase en la sangre en movimiento, produciendo una señal. La intensidad de la señal es proporcional a la velocidad de la sangre en movimiento y a la intensidad del gradiente de codificación de flujo bipolar, que se prescribe estableciendo el valor de codificación de velocidad (Venc). El Venc describe la velocidad máxima que puede codificarse con precisión sin aliasing, de forma similar a la medición de la velocidad Doppler. Así, la ARM con contraste de fase proporciona imágenes anatómicas de los vasos, además de datos hemodinámicos, sobre el flujo, a diferencia de las técnicas TOF y CE-MRA. La pérdida de señal intravascular en la ARM 3D con PC en y distal a una estenosis hemodinámicamente significativa (Figura 13) se debe a la dispersión de fase intravoxel relacionada con el flujo turbulento, y puede utilizarse para estimar la importancia hemodinámica de las estenosis . La ARM con PC puede utilizarse para identificar la dirección y la velocidad del flujo, y tiene una mejor supresión de fondo en comparación con la TOF. Su uso está limitado por los mayores tiempos de adquisición de imágenes y la mayor sensibilidad a los cambios de velocidad y magnitud del flujo sanguíneo durante el ciclo cardíaco. En 3,0T, aunque no hay una mayor precisión de las mediciones de flujo en comparación con 1,5T, hay una mayor señal y menos ruido medido para un VENC dado. Esto permite aumentar la VENC, reduciendo los artefactos de aliasing en las regiones de mayor flujo sin aumentar el ruido general de la imagen hasta niveles inaceptables.
RM de contraste de fase en 3D. (A) ARM con contraste, (B) ARM con contraste de fase 3D (PC) y (C) angiografía de sustracción digital en un paciente con estenosis de la arteria renal derecha (flecha). El vacío de señal en la ARM 3D con PC indica que la estenosis es hemodinámicamente significativa. El gradiente de presión a través de la estenosis en la angiografía por catéter era de 18 mmHg.
Tradicionalmente, la ARM por PC se realizaba con codificación de la velocidad en tres direcciones sin ninguna información temporal para obtener un angiograma por RM de «diferencia compleja». Con este enfoque, cada adquisición se repetía tres veces con una dirección de compensación de velocidad diferente y una vez sin compensación de flujo. Dado que se necesitan cuatro adquisiciones para la ARM 3D con PC, los tiempos de exploración son largos y el volumen de imágenes es limitado. Se han utilizado técnicas de obtención de imágenes en paralelo y submuestreo radial 3D, o Reconstrucción de Proyección Isotrópica con submuestreo amplio (VIPR), para reducir el tiempo de exploración sin comprometer la cobertura o la resolución. Además, estas técnicas de aceleración de la adquisición de imágenes han permitido la adquisición de información temporal además de la adquisición estándar de ARM por PC en 3D, lo que ha dado lugar a la ARM por PC en cuatro dimensiones (4D = codificación espacial tridimensional, codificación de velocidad tridireccional y tiempo) para una variedad de aplicaciones vasculares. Aunque estas nuevas secuencias de ARM por PC en 4D pueden utilizarse para la ARM de ECN, la dirección futura de estas técnicas radica en la información hemodinámica adicional que proporcionan. A diferencia de la ARM PC bidimensional (2D) convencional, en la que el vaso de interés debe conocerse antes de la exploración y el plano de la imagen debe prescribirse en el escáner durante el examen, las técnicas de ARM PC 4D permiten la evaluación a posteriori de las velocidades de flujo de cualquier vaso dentro del volumen de imágenes a partir de la misma adquisición. Además, las técnicas de ARM 4D PC pueden utilizarse para evaluar cualitativamente los complejos patrones de flujo dentro del sistema cardiovascular (figura 14) y calcular diversos parámetros hemodinámicos de forma no invasiva, como los gradientes de presión, el esfuerzo cortante de la pared y el índice de esfuerzo oscilatorio. La implementación de estas técnicas en la rutina clínica está limitada actualmente por nuestra capacidad para procesar e interpretar la gran cantidad de datos generados por estas secuencias.
RM de flujo 4D. Trazos de partículas de la ARM de flujo 4D (PC VIPR) en el mismo paciente de la figura 1. El flujo laminar está presente en el lumen verdadero (flecha cerrada) y el flujo helicoidal está presente en el lumen falso (flecha abierta).