Secuencia de reacople dinámico selectivo utilizada como filtro selectivo de tamaños microestructurales en MRI

MILENA CAPIGLIONI; ANALIA ZWICK; GONZALO A. ALVAREZ

Buenos Aires

Congreso; RAFA, 103nd National meeting of the Argentinian Physics Association; 2018

AFA Argentinian Physics Association

La resonancia magnética nuclear (RMN) es una herramienta muy utilizada en la actualidad para la obtención de imágenes médicas de forma no invasiva. Sin embargo, la sensibilidad de detección de los espines nucleares de las moléculas intrı́nsecas a sistemas biológicos, limita la resolución espacial de las imágenes a milı́metros en estudios clı́nicos. En el caso de las enfermedades nerodegenerativas, poder observar de forma no invasiva tamaños microestructurales como los que componen a los tejidos cerebrales supondría un gran avance en el diagnóstico temprano y evaluación de tratamiento de este tipo de enfermedades. Una forma de generar imágenes por RMN, es utilizar el fenómeno de difusión que sufren los espines nucleares para obtener información especı́fica y cuantitativa sobre parámetros microscópicos del sistema. Esto se logra mediante la aplicación de secuencias de control que, aplicadas sobre los espines, permiten aumentar la sensibilidad de la señal detectada respecto al parámetro que se busca observar. Este es el objetivo de la secuencia de reacople dinámico selectivo (SDR) [1,2] que fue optimizada en este trabajo. Se analizó el contraste generado por la secuencia SDR, que presenta una gran sensibilidad al tamaño de la restricción dentro de la cual difunden los espines observados. Se optimizó dicho contraste generado por la secuencia con respecto a dos variables del sistema, el tiempo total del experimento y la constante de decaimiento de la señal. Se encontró que, debido a la forma que presenta el contraste en función del tamaño de restricción, el contraste puede utilizarse como un filtro de tamaños, aplicable al rango de tamaños presentes en tejidos neuronales (del orden de los micrómetros). Se estudió la dependencia de la forma del filtro y el mínimo diámetro que es posible filtrar en función de los parámetros del sistema utilizados para la optimización del contraste y por último se analizaron dichos filtros con valores aplicables en equipamientos preclínicos y clínicos. Estos resultados ofrecen información para definir el procedimiento a seguir acorde al estudio que se necesita realizar. Los resultados demuestran que se puede utilizar SDR como un nuevo mecanismo para realizar imágenes selectivas en tamaños microestructurales y obtener información cuantitativa sobre los parámetros que definen la composición de los tejidos cerebrales.[1] ``Coherent dynamical recoupling of diffusion-driven decoherence in magnetic resonance´´. G.A. Álvarez, N. Shemesh, and L. Frydman. Phys. Rev. Lett. 111, 080404 (2013). [2] ``Measuring small compartment dimensions by probing diffusion dynamics via Non-uniform Oscillating-Gradient Spin-Echo (NOGSE) NMR´´. N. Shemesh, G.A. Álvarez, and L. Frydman. J. Magn. Reson. 237, 49 (2013).