Optimización de la secuencia reacople dinámico selectivo para obtener parámetros microestructurales de tejidos utilizando difusión en RMN

MILENA CAPIGLIONI; ANALIA ZWICK; GONZALO A. ALVAREZ

Buenos Aires

Workshop; XX Giambiagi Winter School "Physicists in the World of Health: a transdiciplinary meeting"; 2018

La resonancia magnética nuclear (RMN) es una herramienta muy utilizada en la actualidad para la obtención de imágenesmédicas de forma no invasiva. Sin embargo, la sensibilidad de detección de los espines nucleares de las moléculas intrínsecasa sistemas biológicos, limita la resolución espacial de las imágenes a milímetros en estudios clínicos. Una forma de crearimágenes por RMN, es utilizar el fenómeno de difusión que sufren los espines nucleares para obtener información especícay cuantitativa sobre parámetros microscópicos del sistema. Esto se logra mediante la aplicación de secuencias de controlque, aplicadas sobre los espines, permiten aumentar la sensibilidad de la señal detectada respecto al parámetro que sebusca observar. Este es el objetivo de la secuencia de reacople dinámico selectivo (SDR) [1,2] que fue optimizada eneste trabajo. Se analizó el contraste generado por la secuencia SDR, que presenta una gran sensibilidad al tamaño de larestricción dentro de la cual difunden los espines observados. Se optimizó dicho contraste generado por la secuencia conrespecto a dos variables del sistema, el tiempo total del experimento y la constante de decaimiento de la señal. Además, serealizó un análisis de los distintos regímenes de difusión para buscar las regiones óptimas donde es máxima la informaciónextraída del sistema. Estos resultados ofrecen información para denir el procedimiento a seguir acorde al estudio quese necesita realizar. Por otro lado, se encontró que el contraste denido por la secuencia SDR puede utilizarse comoun ltro de tamaños, aplicable al rango de tamaños presentes en tejidos neuronales (del orden de los micrómetros). Seestudió la dependencia de la forma del ltro y el mínimo diámetro que es posible ltrar en función de los parámetros delsistema utilizados para la optimización del gradiente y por último se analizaron dichos ltros con valores aplicables enequipamientos preclínicos y clínicos. Estos resultados ofrecen un nuevo mecanismo para realizar imágenes selectivas entamaños microestructurales y cuantitativas.[1] Coherent dynamical recoupling of diusion-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 diusion dynamics via Non-uniform Oscillating-Gradient Spin-Echo(NOGSE) NMR . N. Shemesh, G.A. Álvarez, and L. Frydman. J. Magn. Reson. 237 , 49 (2013).