En la edición de febrero de 1987 del American Journal of Roentgenology, Sechtem et al. reportó la emocionante aplicación potencial de la imagen de eco-gradiente de cine para la evaluación funcional de la enfermedad cardíaca. En un escáner de RMN de 1,5 T, la técnica utilizó una secuencia de pulso de eco-gradiente controlada por ECG con TR / TE, 21/12. La información de la señal del ECG y los datos de la imagen del espacio k se adquirieron simultáneamente y se procesaron retrospectivamente para la reconstrucción de aproximadamente 20 imágenes por ciclo cardíaco. Ahora ampliamente conocida como apertura retrospectiva, esta técnica era nueva a mediados y finales de la década de 1980.
Usando esta secuencia de pulsos, la cobertura de todo el corazón se podía lograr a través de una pila de 10 a 12 adquisiciones de cine axiales espaciadas en incrementos de 10 mm. Sin embargo, con un paso de codificación de fase única realizado durante cada intervalo R-R, las imágenes eran necesariamente largas pero alcanzables en media hora. Debido a que los datos del espacio k se adquirieron de forma asíncrona con el ciclo cardíaco, se tuvo que realizar una interpolación retrospectiva para reorganizar los datos adquiridos en posiciones temporales equidistantes (imágenes) dentro del ciclo cardíaco. El procesamiento en ese momento se realizó sin conexión y requirió 30 minutos adicionales (5 minutos por adquisición de cine para las 5-6 adquisiciones necesarias para la imagen de las 10-12 ubicaciones). Aunque primitivo para los estándares actuales, este fue un logro significativo en el momento del artículo. El significado de Sechtem et al. el artículo es evidente por las más de 180 veces que ha sido citado en la literatura publicada de acuerdo con una búsqueda en la base de datos Science Science Citation Web.
En una serie de 14 voluntarios sanos y 22 pacientes, Sechtem et al. describió el potencial del uso de imágenes de eco con gradiente de cine para evaluar el movimiento de la pared regional, la función ventricular (por ejemplo, fracción de eyección), la función valvular (para incluir la estimación de fracciones regurgitantes) y las derivaciones intracardiacas, aplicaciones que ahora se han convertido en una práctica rutinaria para muchas clínicas de RM. La técnica de eco de gradiente proporcionó una señal de sangre brillante dentro de las cámaras cardíacas para mejorar la diferenciación entre el miocardio y la reserva de sangre, que los autores postularon que surgió de la sensibilidad superior en flujo de la secuencia de pulso para sangre insaturada (fenómeno de tiempo de vuelo), una hipótesis que ahora es un dogma establecido. También destacaron la capacidad de la secuencia de pulso de eco-gradiente de cine para identificar regiones de flujo perturbado o turbulento como regiones de pérdida de señal (p. ej., chorro de flujo) del desfasaje de flujo intravoxel, una característica que continúa siendo una herramienta de diagnóstico primaria en la detección de insuficiencia valvular o estenosis y para confirmar la presencia de una derivación intracardiaca o una estenosis hemodinámicamente significativa .
Los principios básicos para la obtención de imágenes de sangre brillante en cine descritos por Sechtem et al. han sobrevivido al escrutinio científico de casi 2 décadas y también han sufrido varias mejoras. En 1991, Atkinson y Edelman describieron un esquema de adquisición de datos más eficiente y rápido en el que se adquirían múltiples pasos codificados de fase durante cada latido cardíaco, es decir, mediante la segmentación de los datos del espacio k en menos ciclos cardíacos. La segmentación del espacio K reduce drásticamente los tiempos de adquisición de cine, de modo que se puede realizar una adquisición de cine de un solo corte durante una sola retención de la respiración. Aunque este desarrollo produjo una adquisición prospectiva del movimiento ventricular cardíaco, las mejoras en la instrumentación produjeron una verdadera técnica de espacio k segmentado con interpolación retrospectiva y cobertura completa de todo el intervalo R-R.
Zerhouni et al. Young y Axel introdujeron el método más avanzado de marcaje miocárdico para el movimiento de la pared cardíaca mediante la colocación de una serie de bandas de saturación de radiofrecuencia (o etiquetas) sobre las imágenes de cine antes del inicio de la sístole. La deformación de las etiquetas a lo largo del ciclo cardíaco, es decir, la sístole, permitió evaluar la traslación y rotación miocárdicas y los movimientos más complejos asociados con la torsión cardíaca. La falta de deformación de la etiqueta, además, correspondía a un miocardio de mal funcionamiento.
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Fig. Hombre de 1A a 68 años con insuficiencia aórtica. (Véase también la Fig. S1E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org) En imágenes de precesión libre en estado estacionario de cine en vista de tres cámaras (sístole, A; diástole temprana a tardía, B-D) se observa un chorro de flujo regurgitante (punta de flecha, B) compatible con insuficiencia aórtica durante la diástole que emana de la válvula aórtica hacia el ventrículo izquierdo. Ao = aorta, LA = aurícula izquierda, VI = ventrículo izquierdo.
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Fig. Hombre de 1B a 68 años con insuficiencia aórtica. (Véase también la Fig. S1E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org) En imágenes de precesión libre en estado estacionario de cine en vista de tres cámaras (sístole, A; diástole temprana a tardía, B-D) se observa un chorro de flujo regurgitante (punta de flecha, B) compatible con insuficiencia aórtica durante la diástole que emana de la válvula aórtica hacia el ventrículo izquierdo. Ao = aorta, LA = aurícula izquierda, VI = ventrículo izquierdo.
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Fig. Hombre de 1C-68 años con insuficiencia aórtica. (Véase también la Fig. S1E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org) En imágenes de precesión libre en estado estacionario de cine en vista de tres cámaras (sístole, A; diástole temprana a tardía, B-D) se observa un chorro de flujo regurgitante (punta de flecha, B) compatible con insuficiencia aórtica durante la diástole que emana de la válvula aórtica hacia el ventrículo izquierdo. Ao = aorta, LA = aurícula izquierda, VI = ventrículo izquierdo.
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Fig. Hombre de 1D a 68 años con insuficiencia aórtica. (Véase también la Fig. S1E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org) En imágenes de precesión libre en estado estacionario de cine en vista de tres cámaras (sístole, A; diástole temprana a tardía, B-D) se observa un chorro de flujo regurgitante (punta de flecha, B) compatible con insuficiencia aórtica durante la diástole que emana de la válvula aórtica hacia el ventrículo izquierdo. Ao = aorta, LA = aurícula izquierda, VI = ventrículo izquierdo.
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Más recientemente, las imágenes de cine se han realizado utilizando una procesión libre de estado estacionario balanceada, también conocida como imágenes rápidas verdaderas con precesión de estado estacionario (TrueFISP, terminología de Siemens Medical Solutions), imágenes rápidas que emplean adquisición de estado estacionario (terminología FIESTA, GE Healthcare) y eco de campo rápido balanceado (terminología de Balanced-FFE, Philips Medical Systems), en las que el eco de gradiente primario se combina con ecos reorientados posteriores para producir una señal de imagen aumentada. Esto se logra manteniendo un momento de gradiente cero neto para los tres ejes físicos en cada intervalo TR .
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Fig. Hombre de 2A a 70 años con miocardiopatía hipertrófica. (Véase también la Fig. S2E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org La hipertrofia focal (asteriscos) de la pared anterior y anteroseptal basal del ventrículo izquierdo se observa en la imagen diastólica de precesión libre en estado estacionario de eje corto (SSFP).
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Fig. Hombre de 2B a 70 años con miocardiopatía hipertrófica. (Véase también la Fig. S2E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org En imágenes de cine SSFP en vista de tres cámaras (diástole, B; sístole temprana a media, C y D), se observa que el miocardio basal engrosado (asterisco, B) está asociado con un chorro de flujo (puntas de flecha, C y D) durante la sístole, consistente con obstrucción del tracto de salida del ventrículo izquierdo.
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Fig. Hombre de 2C a 70 años con miocardiopatía hipertrófica. (Véase también la Fig. S2E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org En imágenes de cine SSFP en vista de tres cámaras (diástole, B; sístole temprana a media, C y D), se observa que el miocardio basal engrosado (asterisco, B) está asociado con un chorro de flujo (puntas de flecha, C y D) durante la sístole, consistente con obstrucción del tracto de salida del ventrículo izquierdo.
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Fig. Hombre 2D-70 años con cardiomiopatía hipertrófica. (Véase también la Fig. S2E, vídeo, en datos complementarios en www.ajronline.org En imágenes de cine SSFP en vista de tres cámaras (diástole, B; sístole temprana a media, C y D), se observa que el miocardio basal engrosado (asterisco, B) está asociado con un chorro de flujo (puntas de flecha, C y D) durante la sístole, consistente con obstrucción del tracto de salida del ventrículo izquierdo.
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La secuencia de pulso de precesión libre en estado estacionario (SSFP) tiene una dependencia de la señal en la relación T2/T1 del tejido y, por lo tanto, depende menos del flujo sanguíneo para la ilustración vascular. Esto permite una mejor visualización de los bordes endocárdicos y epicárdicos en las imágenes de SSFP para evaluar el movimiento de la pared y el tamaño de la cámara. Estas nuevas secuencias de pulsos también tienen tiempos TR y TE cortos (por ejemplo, TR/TE, 2/0, 9) que permiten tiempos de adquisición rápidos (por ejemplo, 6 segundos) e incluso exámenes de detección en tiempo real. El método SSFP se describió por primera vez a mediados de la década de 1980 ; sin embargo, no ha sido hasta las recientes mejoras técnicas en instrumentación y hardware de gradiente que esta técnica ha ganado un uso clínico rutinario significativo (Figs. 1A, 1B, 1C, 1D, 2A, 2B, 2C y 2D y figuras suplementarias. S1E y S2E disponibles en www.ajronline.org). Las secuencias de impulsos SSFP se caracterizan por tiempos TR de secuencia corta debido a la sensibilidad a los efectos de resonancia y que permiten tiempos de adquisición de cine rápidos. El límite superior para TR está determinado por el grado de falta de homogeneidad del campo magnético local.
El contraste de fase de cine es otra técnica que en muchos sentidos es un derivado de la imagen de eco de gradiente de cine . En el contraste de fase de cine, cada segmento de adquisición de espacio k se reemplaza por un par de adquisiciones de eco de gradiente que alterna la polaridad de un gradiente de codificación de flujo. Este proceso se repite a lo largo de todo el ciclo cardíaco, como en la adquisición de eco-gradiente de cine. Al tomar la diferencia de fase entre las dos adquisiciones, se obtiene una imagen con una fase que es directamente proporcional a la velocidad y dirección del flujo, lo que permite cuantificar el flujo sanguíneo a lo largo del ciclo cardíaco. La cuantificación de flujo en las tres direcciones podría determinarse mediante tan solo cuatro experimentos de codificación de flujo por línea k-espacio, reduciendo así el tiempo total de adquisición mediante el procesamiento de cuatro puntos . Mediante el uso de mejoras similares en el espacio k, como esquemas de adquisición de espacio k segmentado, el contraste de fase de cine también se puede realizar durante una retención de la respiración. Usando la ecuación de Bernoulli modificada, esta técnica también permite la estimación de gradientes de presión de flujo a través de regiones de estrechamiento luminal .
Se han producido mejoras significativas en las casi 2 décadas desde Sechtem et al. describieron su nueva y prometedora técnica para la evaluación de la función cardíaca utilizando una secuencia de pulso de eco-gradiente de cine. La RMN de cine es una técnica disponible en el mercado que es una herramienta fundamental de todas las prácticas de RM clínica. Aunque la velocidad y la calidad de la imagen se han desarrollado rápidamente, el ciclo de desarrollo actual se está precipitando hacia la evaluación automatizada de los grandes conjuntos de datos de cine MR que pueden producir más de 40 imágenes por ubicación de adquisición. Actualmente se dispone de una variedad de herramientas de segmentación automatizadas, pero la mayoría aún requiere al menos cierta interacción humana para proporcionar mediciones cuantitativas precisas de la función cardíaca. Es concebible que estas funciones estén completamente automatizadas en un futuro próximo, lo que permitirá lograr un mayor potencial para las evaluaciones de RM de cine de la función cardiovascular.