Aplicações clínicas para a Angiografia por Ressonância Magnética (ARM) estão se expandindo rapidamente à medida que os avanços tecnológicos tanto em hardware quanto em técnicas de imagem superam as limitações anteriores, e os riscos dos agentes de contraste intravenosos e da exposição repetida à radiação ionizante se tornam mais evidentes para o clínico e o paciente. A ressonância magnética (RM) tem a vantagem de contar com as propriedades magnéticas intrínsecas dos tecidos do corpo e do sangue em um campo magnético externo para produzir uma imagem, sem a necessidade de radiação ionizante ou de agentes de contraste nefrotóxicos. Com a crescente disponibilidade e uso de magnetos 3.0-Tesla (T), que receberam aprovação da FDA em 2002, e seqüências de pulso otimizadas, imagens de alta qualidade com excelente resolução espacial podem ser obtidas em tempos de varredura mais curtos com menores ou nenhumas injeções de agentes de contraste. Neste manuscrito iremos rever os recentes desenvolvimentos em (1) realização de RM a 3.0T, incluindo RM com “baixas doses” de contraste (CE), e (2) novas técnicas de RM não CE (NCE).
MRA a 3.0T
A 3.0T, o dobro dos prótons estão alinhados com o campo magnético em relação a 1.5T, resultando em uma relação sinal/ruído (SNR) teoricamente dobrada. Este ganho em SNR pode ser aproveitado para aumentar a resolução espacial, diminuir o tempo de aquisição, ou uma combinação dos dois para alcançar as mesmas características de SNR que 1.5T em menos tempo. O aumento da resolução espacial permite uma melhor visibilidade das lesões, e tempos de aquisição mais rápidos ajudam a reduzir o artefato de movimento e a diminuir os requisitos de retenção de ar. Além disso, os efeitos do gadolínio (Gd) são ainda mais pronunciados a 3.0T, produzindo imagens de maior contraste e, portanto, exigindo doses menores de agentes baseados em Gd para atingir qualidade de imagem similar encontrada em forças de campo menores (Figura 1) .
CE MRA a 1,5 T e 3,0 T. Homem de 56 anos com dissecção celíaca (seta fechada) e artéria mesentérica superior (seta aberta). A ARM CE a 1,5 T (A) tem menor resolução espacial e relação contraste-ruído que a 3,0 T (B).
Tipicamente, as técnicas de ARM CE são utilizadas com maior freqüência que as técnicas de ARM-CE. As vantagens da ARM-CE em relação a outras técnicas de ARM, tais como tempo de vôo (TOF) e contraste de fase (PC), incluem tempos de aquisição mais curtos, melhor cobertura anatômica e menor suscetibilidade a artefatos causados pelo fluxo sanguíneo e pulsatilidade. Para evitar o realce combinado arterial e venoso, são necessários tempos de aquisição mais curtos para obter imagens de fase puramente “arterial”. Isto pode ser feito usando aquisições com imagens paralelas ou técnicas de tempo resolvidas. Com 3.0T, o ganho em SNR pode permitir maiores fatores de aceleração em imagens paralelas para diminuir o tempo de varredura e melhorar ainda mais a resolução espacial .
Embora o 3.0T abra muitas possibilidades para o futuro da RM, ele também traz consigo um novo conjunto de problemas clínicos e tecnológicos que precisam ser abordados antes de ganhar uso difundido. Seqüências de pulso que foram otimizadas para 1.5T podem precisar ser ajustadas para aplicações de 3.0T. Além disso, a alta intensidade do campo magnético aumenta a deposição de energia no paciente e a não homogeneidade do campo, como discutido abaixo.
RM com contraste aumentado em 3.0T
Embora os agentes à base de gadolínio tenham um excelente registro de segurança, relatos ligando o gadolínio à fibrose sistêmica nefrogênica despertaram um interesse renovado em “baixas doses” de CE-MRA e NCE-MRA . Além disso, as baixas doses de contraste também ajudam a reduzir os custos de realização do CE-MRA. Os quelatos de gadolínio são compostos paramagnéticos que encurtam os tempos de relaxamento T1 e T2 ao interromper as interações spin-lattice e spin-spin, respectivamente. Estes efeitos de Gd nos tecidos do corpo são relativamente não afectados pelo aumento da intensidade do campo magnético. Assim, embora os tempos de relaxamento T1 dos tecidos do corpo sejam aumentados a 3.0T, os tempos de relaxamento T1 dos agentes de Gd-contraste permanecem relativamente inalterados com maiores forças de campo magnético. Isto resulta em aumentos notáveis na relação contraste-ruído (CNR) entre a poça de sangue e o fundo do corpo, em comparação com 1.5T. O aumento na CNR a 3.0T pode ser usado para melhorar a qualidade da imagem usando a mesma quantidade de contraste ou para diminuir a quantidade de contraste intravenoso injectado em comparação com um exame semelhante a 1.5T (Figura 2) . Tomasian et al. demonstraram recentemente que para a RM de 3,0T das artérias supraaórticas, a redução da dose de contraste de 0,15 para 0,05 mmol/kg não comprometeu a qualidade da imagem, a velocidade de aquisição ou a resolução espacial . A doença oclusiva arterial foi detectada quase igualmente entre os dois leitores, sem diferença significativa nos escores de definição arterial.
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RMU de baixa dose CE. RMC renal com contraste a 3,0T usando 0,1 mmol/kg de gadobenato dimeglumina. A qualidade da imagem e conspicuidade do vaso são excelentes mesmo com uma dose relativamente baixa de contraste intravenoso.
CE-MRA foi estabelecida como uma alternativa não invasiva à angiografia convencional na avaliação da doença vascular periférica e pode ser uma alternativa à ATC para o diagnóstico de embolia pulmonar aguda. A RM de menor extensão é tipicamente associada aos protocolos de dose de contraste mais alta de todas as técnicas de imagem de RM, freqüentemente necessitando de uma dose dupla (0,2 mmol/kg) ou mais de Gd-contraste para ser administrada . Foi demonstrado que a quantidade de Gd-contrast necessária a 3,0T para a RM de extremidades inferiores pode ser reduzida até um terço da utilizada a 1,5T (ou seja, de 0,3 mmol/kg para 0,1 mmol/kg) . As imagens resultantes em doses menores de contraste tiveram melhor definição arterial do que as imagens em altas doses, presumivelmente devido a menor sinal de fundo residual da injeção inicial de contraste e menor contaminação venosa .
Renal CE-MRA de qualidade a 3.0T também foi avaliada com baixas doses de Gd. Attenberger et al. demonstraram qualidade de imagem igual para avaliação das artérias renais comparando 0,1 mmol/kg de gadobenato dimeglumina a 3,0T com 0,2 mmol/kg de gadobutrol a 1,5T . Kramer et al. compararam a baixa dose (0,1 mmol/kg) de gadopentetate dimeglumina a 3,0T com a angiografia digital convencional de subtração (ASD) para avaliação da estenose arterial renal em 29 pacientes, produzindo imagens de boa a excelente qualidade com sensibilidade e especificidade de 94% e 96% respectivamente . Estes achados sugerem que com 3.0T, a dose de contraste na prática atual é provavelmente maior do que o necessário, e pode ser diminuída sem impactar negativamente a resolução espacial ou a qualidade geral da imagem.
As técnicas atuais de EC-MRA usando agentes de contraste Gd convencionais são limitadas pela necessidade de adquirir imagens relativamente rapidamente durante a primeira passagem do material de contraste pelos vasos de interesse. Agentes de contraste mais recentes, baseados em Gd intravasculares, podem ajudar a superar essas limitações. O Gadofosveset trissódico, um agente de contraste intravascular de ligação protéica que obteve recentemente a aprovação do FDA para uso na CE-MRA dos segmentos aorto-ilíacos, difere de outros meios de contraste à base de gadolínio por ter uma vida útil intravascular consideravelmente mais longa e uma maior relaxação. O Gadofosveset requer quantidades totais de contraste menores (Figura 3) e estende as janelas de imagem até 60 minutos ou mais. As imagens podem então ser obtidas durante a fase de estado estável após a administração de contraste intravenoso, permitindo tempos de varredura mais longos para adquirir imagens CE-MRA de resolução espacial muito alta. Um estudo de Klessen et al. demonstrou que 10 mL de Gadofosveset trissódico produziram imagens qualitativamente melhores com maior contraste arterial em comparação a 30 mL de dimeglumina gadopentatada. Especula-se uma maior otimização do protocolo de injeção para melhorar ainda mais os resultados encontrados neste estudo.
CE RM com agente de contraste intravascular. (A) Ressonância magnética multiplanar de primeiro passo e (B) reformatação multiplanar em estado estacionário a partir de imagens de RM com contraste, realizada com 0,03 mmol/kg de gadofosveset trissódico em um homem de 25 anos de idade com embolia pulmonar segmentar do lobo inferior direito (seta). Mesmo durante o estado estacionário há um sinal intravascular substancial para diagnosticar com precisão a embolia pulmonar.
Imagem paralela a 3,0T
Imagem paralela aumenta ainda mais os benefícios do 3,0T ao subamostragem da área de interesse como um tradeoff para o aumento da velocidade de aquisição de imagem. A imagem paralela tem sido aplicada ao CE-MRA para reduzir o tempo de varredura e melhorar a resolução espacial, melhorando a cobertura anatômica e removendo artefatos de aliasing com o uso de bobinas de múltiplos canais (Figura 4) . As bobinas individuais, que possuem sensibilidades espaciais variáveis, são utilizadas para receber simultaneamente o sinal de RM após um único pulso de radiofrequência (RF). Isto permite uma aquisição de imagem mais rápida com menos artefatos de movimento, menos pulsos de excitação RF e menor carga de energia para o paciente, mas algum aliasing está presente devido à falta de dados k-space como resultado de subamostragem. Em um estudo de Fenchel et al. , o CE-MRA de alta qualidade com técnica de aquisição paralela integrada (iPAT2) e injeção de contraste único mostrou produzir qualidade de imagem adequada de toda a vasculatura arterial com valores aceitáveis de SNR e CNR para aplicações em todo o corpo, em menos de 60 segundos. A aquisição paralela de imagens também pode aumentar a cobertura anatômica. Lum, et al. recentemente demonstraram o uso de uma técnica de imagem paralela autocalibrante bidimensional (2D-ARC) para aumentar a cobertura para o CE-MRA abdominal. A qualidade da imagem subjetiva e a conspicuidade do vaso foram classificadas para voluntários saudáveis e pacientes com suspeita de doença renovascular para ARM com e sem PCR 2D. Os resultados demonstraram qualidade de imagem equivalente em ambos os métodos, com o benefício de um aumento de 3,5 vezes no volume de imagens e cobertura abdominal completa dentro do mesmo tempo de aquisição para a RMC 2D-ARC. Esta mesma técnica também pode ser utilizada para a realização de RM de alta resolução, de tórax inteiro em menor tempo, o que é importante na avaliação de pacientes com suspeita de embolia pulmonar ou com falta de ar (Figuras 5, 6).
Campo grande de visão da RM da EC utilizando imagens paralelas. A imagem paralela e uma bobina de 32 canais foram usadas para escanear toda a aorta desde a raiz da aorta até além da bifurcação neste homem de 49 anos de idade com reparo prévio da dissecção da aorta ascendente (pontas de seta) e dissecção residual na aorta descendente (setas abertas = lúmen verdadeiro; setas fechadas = lúmen falso parcialmente trombosado).
Ressecção de tórax inteiro CE utilizando imagens paralelas. RMC pulmonar com contraste em homem de 47 anos de idade com hipertensão arterial pulmonar e malformação arteriovenosa pulmonar (seta). O uso de imagem paralela bidimensional permite a redução do tempo de varredura para 16 segundos, mantendo toda a cobertura torácica. A imagem a 3,0T aumenta a relação contraste-ruído, mesmo quando se utiliza apenas 15 mL de dimeglumina gadobenato, como neste caso.
RMU de tórax inteiro com imagens paralelas. O uso de imagens paralelas para reduzir o tempo de varredura é particularmente importante em pacientes que têm dificuldade em suster a respiração. Esta RM pulmonar com contraste é de uma mulher de 42 anos de idade com hipertensão arterial pulmonar primária que requer o uso de oxigênio. Neste caso, o tempo de varredura foi de 16 segundos.
Limitações e preocupações com a segurança da RMC em 3.0T
O campo magnético mais forte em 3.0T resulta em significativos desafios e limitações que ainda não foram totalmente superados. A interferência construtiva e destrutiva devido à não homogeneidade do campo RF e ao aumento da Taxa de Absorção Específica (SAR) são as maiores preocupações quando a imagem a 3,0T
Não homogeneidade do campo RF pode resultar em áreas de interferência e perda de cobertura anatômica completa dentro do campo de imagem. Em 3.0T, a frequência de ressonância dos prótons na água é de 128 MHz, o dobro do valor em um sistema de 1.5T, o que significa que o comprimento de onda da radiofreqüência é reduzido pela metade de 52 cm para 26 cm. Este comprimento de onda encurtado pode abranger as dimensões do campo de visão para imagem abdominal e pélvica, ocorrendo mais frequentemente em pessoas com um grande hábito corporal. Como duas ondas de RF se sobrepõem no campo de imagem, interferências construtivas ou destrutivas podem resultar em áreas de claridade ou escurecimento, respectivamente. Um artefato semelhante pode ocorrer em pessoas com grande quantidade de líquido no abdômen (por exemplo, ascite ou gravidez). A corrente elétrica circula dentro do fluido sob o forte campo magnético e interfere com os pulsos do campo RF, resultando em interferência. Avanços no design da bobina, como as bobinas de transmissão multicoil, podem suprimir as correntes parasitas e melhorar a homogeneidade do campo RF com forças de campo mais elevadas . Além do projeto melhorado da bobina, novas seqüências de pulso, tais como pulsos de RF tridimensionais sob medida, foram mostrados para melhorar a homogeneidade da excitação por radiofreqüência.
Pulsos de RF transferem energia para prótons dentro do paciente e finalmente geram calor como um subproduto da liberação de energia. O calor produzido dentro do paciente pode ter efeitos fisiológicos prejudiciais e é cuidadosamente monitorado dentro do ambiente de imagem, com os limites atuais de aquecimento total do corpo definidos pela FDA em 4 W/kg para todo o corpo durante um período de 15 minutos. O SAR fornece uma estimativa da energia depositada no tecido pelo pulso de RF e aumenta com o quadrado da frequência da ressonância. A 3.0T, a frequência de ressonância é o dobro da de um sistema de 1.5T, e assim o SAR é quadruplicado. Seqüências de pulso modificadas, técnicas de aquisição e projetos de hardware estão sendo desenvolvidos para auxiliar no gerenciamento do SAR aumentado em campos mais altos. O uso de imagens paralelas também fornece uma solução importante para este problema, já que as múltiplas bobinas de detecção usadas para codificar simultaneamente uma região anatômica maior servem tanto para diminuir o tempo de aquisição quanto para diminuir o número de pulsos de RF necessários para adquirir uma imagem.
Angiografia por Ressonância Magnética Avançada de Contraste (NCE-MRA)
O uso generalizado do NCE-MRA tem sido limitado por tempos de aquisição prolongados e artefatos de movimento que favorecem o CE-MRA. Entretanto, vários fatores têm contribuído para um interesse renovado nos métodos de RNCE-MRA, incluindo melhorias no hardware e software de RM e preocupações com a segurança do contraste baseado em gadolínio em grupos de pacientes de alto risco. Esta última é particularmente preocupante, uma vez que pacientes com insuficiência renal moderada a grave e distúrbios vasculares ou metabólicos estão em risco de desenvolver a doença debilitante e possivelmente fatal da fibrose sistêmica nefrogênica (FSN). Uma meta-análise recente de Agarwal et al. identificou que as chances de desenvolvimento de FSN eram 27 vezes maiores em pacientes com doença renal crônica (N = 79/1393, 5,7%) expostos ao gadolínio em comparação com indivíduos controle com doença renal crônica (N = 3/2953, 0,1%) que não receberam gadolínio. Isso representa um desafio significativo em termos de imagem, pois a síndrome metabólica, a diabetes e a doença renal continuam a afligir uma porcentagem maior da população a cada ano. Também podem ocorrer situações em que o NCE-MRA é preferível devido ao difícil acesso intravenoso ou contra-indicação de material de contraste intravenoso. A ARM-CE de alta resolução geralmente requer um cateter intravenoso de grande diâmetro que pode ser difícil de ser colocado em pacientes obesos ou com veias fracas, e os agentes de contraste intravenoso geralmente não são administrados durante a gravidez devido aos efeitos teratogênicos observados em estudos com animais.
A ARM-CE está disponível desde o início da RM e é rotineiramente utilizada para imagens intracranianas. Também tem sido validada para uso em doenças coronárias, torácicas, renais e vasculares periféricas. Em uma revisão recente, Provenzale et al. encontraram qualidade diagnóstica semelhante na RM combinada com a ATC para dissecção carotídea e vertebral sem superioridade clara de qualquer um dos métodos. A RM TOF também tem sido comparada à angiografia de tomografia computadorizada (ATC) e à angiografia de subtração digital (ASD) no seguimento de aneurismas cerebrais tratados, e tem alta sensibilidade na detecção de fluxo residual dentro do aneurisma .
AMR foi validada principalmente a 1,5T , mas seu uso clínico tem sido limitado por limitações na visualização de segmento distal e doença de ramos pequenos . e a introdução generalizada da ATC coronariana. Entretanto, a RMC ainda tem um papel na avaliação das origens anômalas das artérias coronárias (Figura 7), particularmente em pacientes pediátricos. Além disso, a RM pode ter um papel na avaliação de pacientes com estenose significativa em segmentos de artérias coronárias com calcificação moderada a grave, devido ao aumento do artefato e dificuldade de visualização da estenose com ATC em pacientes com escores de cálcio altos . Além disso, com 3.0T a melhora da SNR pode aumentar a visibilidade dos segmentos distais das artérias coronárias e o menor tempo de imagem pode melhorar a nitidez da imagem . Devido ao aumento dos artefatos com sequências de SSFP no 3.0T, os métodos de RM coronariana com contraste foram revisitados com resultados iniciais promissores .
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RM com precessão 3D em estado estável e livre. A artéria coronária principal esquerda (seta aberta) surge da artéria coronária direita (seta fechada) e cursos entre a artéria pulmonar e a aorta (inseto). VE = ventrículo esquerdo; VD = ventrículo direito; AP = artéria pulmonar; Ao = aorta.
Time-of-Flight MRA
Time-of-flight (TOF) é a técnica de RM de NCE mais utilizada, especialmente para aplicações periféricas e intracranianas. TOF se baseia na supressão do sinal de fundo através de pulsos de excitação de radiofrequência seletivos slice-selectivos rápidos que saturam o sinal do tecido estacionário, resultando em sinal de fundo suprimido. Como o sinal venoso pode potencialmente obscurecer a visualização das artérias adjacentes, o fluxo venoso é geralmente suprimido seletivamente aplicando uma faixa de saturação no lado venoso da fatia de imagem para anular o sinal à medida que entra na fatia que está sendo imersa. Este mesmo princípio pode ser aplicado ao diafragma durante a respiração e ao coração durante o ciclo cardíaco. Nos planos teciduais com alta velocidade de fluxo, o sangue que entra estará livre do pulso de excitação que satura os tecidos de fundo, resultando em forte intensidade de sinal. Fluxo sanguíneo lento ou estase, enchimento retrógrado, vasos tortuosos ou vasos no mesmo plano que a fatia da imagem resultam em saturação do fluxo sanguíneo no volume da imagem e má visualização dos vasos.
Aquisições de TOF podem ser realizadas utilizando amostragem 2D ou 3D, sendo a TOF 3D mais comumente utilizada para vasculatura intracraniana devido à natureza tortuosa da árvore arterial, tendência ao fluxo dentro do plano de imagem e necessidade de alta resolução espacial . A angiografia TOF 2D é mais freqüentemente utilizada clinicamente na avaliação das artérias carótidas (Figura 8) e vasculatura periférica (Figura 9), que é orientada ortogonalmente para o plano de imagem . Enquanto a saturação dos prótons dentro dos vasos do plano é a maior limitação da TOF, ela pode ser superada pelo uso de ângulos de viragem progressivamente crescentes através da laje para compensar a saturação do fluxo de sangue na laje, aquisição de múltiplas placas finas sobrepostas (MOTSA), que adquire o volume de imagem como múltiplas placas finas 3D e tem menos saturação de sinal do que em uma aquisição 3D de volume único .
2D tempo de voo MRA das artérias carótidas. (A) Imagem de origem axial com excelente sinal vascular nas artérias carótidas (setas) e vertebrais (pontas de flechas). (B) Imagem de máxima intensidade de projeção das artérias carótidas (setas) e vertebrais (pontas de flechas) esquerdas.
2D tempo de vôo RAM. Tempo de vôo 2D de ARM da pélvis, coxas e panturrilhas em um paciente com claudicação bilateral das extremidades inferiores devido à oclusão das artérias femorais superficiais bilateralmente. O fluxo para os vasos de escoamento nos bezerros (elipses) é através de artérias colaterais (setas abertas) nas coxas decorrentes das artérias femorais profundas.
AAgAtadura de EC-MRA tem sido aplicada com sucesso nas técnicas de EC-MRA na aorta torácica, onde o movimento cardíaco pode resultar em embaçamento da parede do vaso na porção ascendente da aorta. Para a imagiologia das artérias periféricas, onde o fluxo sanguíneo depende da fase do ciclo cardíaco, a sistólica pode ser usada para cronometrar a aquisição da imagem durante o pico do fluxo sanguíneo. Lanzman et al. descrevem recentemente o uso de uma técnica inovadora e promissora de ECG 3D NCE-MRA em pacientes com doença arterial periférica, mostrando qualidade de imagem adequada e revelação de estenoses arteriais significativas nas extremidades inferiores sem a necessidade de meios de contraste exógenos.
Pressão livre de estado estacionário (steady-state free precession)
Técnicas balanceadas de PRECISÃO livre de estado estacionário (steady-state free precession – SSFP) são populares para a ARM NCE porque o contraste da imagem é determinado pela razão T2/T1, o que leva a imagens de sangue inerentemente brilhantes com pouca dependência do influxo de sangue . Tanto as artérias como as veias têm sinal brilhante com a RMC SSFP, o que torna esta técnica bem adequada para aplicações de RMC torácica (Figura 10) onde os vasos são maiores e onde a avaliação das estruturas arteriais e venosas é importante (ou seja, em doenças cardíacas congênitas). Em cenários clínicos onde o sinal venoso pode interferir na interpretação da RM (ou seja, RM renal), técnicas de supressão do influxo venoso podem ser aplicadas às técnicas de RM SSFP para obter imagens de RM puramente arterial.
RM torácica SSFP. RMA SSFP não contrastada em um paciente com aneurisma do arco aórtico sacular (seta).
Em uma análise retrospectiva por François et al. de 23 pacientes que foram submetidos tanto à RMA CE quanto à SSFP 3D da aorta torácica, a medida do diâmetro da aorta foi essencialmente igual entre os dois métodos com visualização notavelmente superior da raiz aórtica utilizando SSFP 3D. Um estudo separado comparou o CE-MRA com o SSFP 3D para a avaliação das veias pulmonares (PV) antes da cirurgia de ablação por radiofreqüência, e as imagens 3D do SSFP demonstraram medidas precisas do diâmetro da PV com SNR e CNR superiores. Um estudo de Krishnam et al. demonstrou que a RM da aorta torácica por SSFP de respiração livre com ECG teve sensibilidade diagnóstica e especificidade iguais em comparação à RM CE em 50 pacientes com suspeita de doença da aorta torácica. A análise qualitativa e quantitativa independente da imagem mostrou ambas as técnicas, proporcionando excelentes graus de visibilidade de todos os segmentos da aorta. A RM SSFP demonstrou melhor visibilidade da raiz da aorta e teve valores de SNR e CNR mais altos para todos os segmentos, enquanto permitiu ao paciente respirar livremente durante a imagem.
3D A RM SSFP também foi aplicada na avaliação das artérias renais. Maki, et al. compararam a ARS SSFP 3D com a CE-MRA a 1,5T em 40 pacientes e mostraram que a ARS SSFP 3D tinha uma sensibilidade de 100% e especificidade de 84%. Da mesma forma, Wyttenbach, et al. avaliaram 53 pacientes suspeitos de estenose da artéria renal com SSFP 3D e CE-MRA a 1,5T, tendo a ARM com SSFP 3D uma sensibilidade e especificidade de 100% e 84%, respectivamente. Um estudo de Lanzman et al. comparou a qualidade de imagem e visibilidade das artérias renais a 1,5T e 3,0T e demonstrou um ganho significativo em SNR e CNR a 3,0T de 13-16% e 16-23% respectivamente, com a maior melhora da qualidade média da imagem nos ramos das artérias segmentares. O ganho, embora significativo, é menor do que o esperado pela duplicação teórica da SNR esperada em 3.0T devido à SSFP contando com contraste da razão T2/T1.
Arterial spin labeling (ASL) é uma técnica que pode ser combinada com a SSFP para melhorar a qualidade de imagem através da melhora da supressão do tecido de fundo. Os prótons a montante do campo de imagem são “etiquetados” com um pulso de inversão para fornecer contraste. O tecido de fundo pode ser suprimido pela subtração da imagem não marcada da imagem de sangue marcada em duas aquisições ou pela aplicação de um pulso de marcação espacialmente não seletivo de todo o campo de imagem, além do pulso de marcação aplicado às artérias de interesse em uma única aquisição . A ASL com SSFP fornece imagens de sangue brilhante, sem veias, com alta SNR especialmente adequada para a imagem de carótida e artéria renal (Figura 11) devido à diminuição da sensibilidade aos artefatos de fluxo . A complexa vasculatura da aorta em relação às artérias renais é bem visualizada nesta técnica, e a experiência clínica inicial tem mostrado resultados comparáveis ao CE-MRA tanto em voluntários saudáveis como em pacientes com estenose da artéria renal (Figura 12) . Usando este tipo de sequência em 67 pacientes suspeitos de estenose da artéria renal, Glockner et al. descobriram que a SSFP forneceu imagens diagnósticas na maioria dos casos, mas tendo uma maior incidência de resultados falso positivos e negativos em comparação com a EC-MRA.
SSFP RMN. (A) RM RM RM sem contraste, preparado para entrada, recuperação de inversão SSFP e (B) RM com contraste em um paciente com duas artérias renais direitas (seta fechada = artéria renal principal; seta aberta = artéria renal acessória). Curiosamente, os ramos segmentares da artéria renal (pontas de seta) são melhor vistos com ARM SSFP do que com ARM com contraste aumentado.
RM de transplante renal SSFP. (A) RM RM não intensificada por contraste, preparada para a entrada, recuperação por inversão SSFP, (B) RM com contraste, e (C) angiografia de subtração digital em um paciente com estenose da artéria renal de transplante (seta fechada). Uma estenose também está presente na artéria ilíaca comum (seta aberta).
ASL é limitada por depender da velocidade arterial para substituir o sangue no plano de imagem por sangue marcado. Em artérias periféricas com fluxo mais lento, o influxo de sangue marcado pode aproximar-se do T1 dos tecidos circundantes, eliminando assim o efeito de marcação. Isto pode ser parcialmente superado pelas aquisições múltiplas e mais finas do laboratório, mas à custa de tempos de imagem mais longos.
MRA de Fase-Contraste
MRA de Fase-Contraste (PC) gera uma imagem aplicando um gradiente de codificação de velocidade bipolar durante a seqüência de pulsos duas vezes em direções opostas, o que resulta em uma mudança de fase líquida de zero nos tecidos estacionários enquanto se aplica uma mudança de fase no sangue em movimento, produzindo um sinal. A força do sinal é proporcional à velocidade do sangue em movimento, e a força do gradiente codificador do fluxo bipolar, que é prescrito pela definição do valor da Velocidade de Codificação (Venc). O Venc descreve a velocidade máxima que pode ser codificada com precisão sem aliasing, semelhante à medição de velocidade Doppler. Assim, o MRA de contraste de fase fornece imagens anatômicas dos vasos, além de dados hemodinâmicos, sobre o fluxo, ao contrário das técnicas TOF e CE-MRA. A perda de sinal intravascular na RM tridimensional de PC e distal a uma estenose hemodinamicamente significativa (Figura 13) é devida à dispersão de fase intravoxel relacionada ao fluxo turbulento, e pode ser usada para estimar a significância hemodinâmica das estenoses. A ARM de PC pode ser usada para identificar a direção e velocidade do fluxo, e tem melhor supressão de fundo em comparação com a TOF. Sua utilização é limitada por maiores tempos de aquisição de imagem e maior sensibilidade a mudanças na velocidade e magnitude do fluxo sanguíneo durante o ciclo cardíaco . Com 3.0T, embora não haja maior precisão nas medidas de fluxo em comparação com 1.5T, há maior sinal e menos ruído medido para um determinado VENC. Isto permite que o VENC seja aumentado, reduzindo artefatos aliases em regiões de maior fluxo sem aumentar o ruído geral da imagem para níveis inaceitáveis .
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3D MRA de contraste de fase. (A) RMC com contraste, (B) RMC com contraste de fase 3D (PC), e (C) angiografia de subtração digital em um paciente com estenose da artéria renal direita (seta). O sinal vazio na RMC em 3D para PC indica que a estenose é hemodinamicamente significativa. O gradiente de pressão através da estenose na angiografia de cateter foi de 18 mmHg.
Tradicionalmente, a RM do PC foi realizada com codificação de velocidade tridirecional sem qualquer informação temporal para obtenção de um angiograma de RM “complexo-diferenciado”. Com esta abordagem, cada aquisição foi repetida três vezes com uma direção de compensação de velocidade diferente e uma vez sem compensação de fluxo. Como são necessárias quatro aquisições para a RM de PC 3D, os tempos de varredura são longos e o volume da imagem é limitado. Técnicas de imagem paralela e subamostragem radial 3D, ou Reconstrução de Projeção Isotrópica (VIPR) com grande subamostra, foram usadas para reduzir o tempo de varredura sem comprometer a cobertura ou a resolução. Além disso, essas técnicas de aceleração de aquisição de imagem possibilitaram a aquisição de informações temporais além da aquisição padrão de RMC em 3D para PC, resultando em RMC tetradimensional (4D = codificação espacial tridimensional, codificação de velocidade tridimensional e tempo) para PC para uma variedade de aplicações vasculares. Enquanto estas sequências mais recentes de PCR 4D PC podem ser usadas para a RMNCE, a direcção futura destas técnicas reside na informação hemodinâmica adicional fornecida. Em contraste com a RMN convencional bidimensional (2D) PC, onde o vaso de interesse deve ser conhecido antes do exame e o plano da imagem deve ser prescrito no scanner durante o exame, as técnicas de RMN 4D PC permitem a avaliação post priori das velocidades de fluxo de qualquer vaso dentro do volume de imagem a partir da mesma aquisição. Além disso, as técnicas de RM 4D PC podem ser usadas para avaliar qualitativamente os complexos padrões de fluxo dentro do sistema cardiovascular (Figura 14) e calcular vários parâmetros hemodinâmicos de forma não invasiva, incluindo gradientes de pressão, tensão de cisalhamento da parede e índice de tensão oscilatório. A implementação dessas técnicas na rotina clínica é atualmente limitada pela nossa capacidade de processar e interpretar a grande quantidade de dados gerados por essas sequências.
4D MRA de fluxo. Traços de partículas de ARM de fluxo 4D (PC VIPR) no mesmo paciente na Figura 1. O fluxo laminar está presente na luz verdadeira (seta fechada) e o fluxo helicoidal está presente na falsa luz (seta aberta).