Τεχνικά σφάλματα κίνησης (motion artifacts)

Τεχνικά σφάλματα κίνησης (motion artifacts)

Τα τεχνικά σφάλματα λόγω κίνησης προκαλούνται από εκούσιες ή ακούσιες κινήσεις του ασθενούς (τυχαία κίνηση) ή από φαινόμενα ροής στα αγγεία, την καρδιά και το ΕΝΥ (περιοδική κίνηση). Στην εικόνα τα τεχνικά σφάλματα λόγω κίνησης προκαλούν ασαφοποίηση των ανατομικών δομών και τα τεχνικά σφάλματα λόγω ροής δημιουργούν είδωλα (ghost artifacts) κατά τη διεύθυνση κωδικοποίησης φάσης.

Τεχνικά σφάλματα κίνησης λόγω εκούσιας κίνησης του ασθενούς, αναπνοής, κατάποσης και ροής των αγγείων

Τα  τεχνικά σφάλματα λόγω κίνησης εμφανίζονται κατά τη διεύθυνση κωδικοποίησης φάσης για τους παρακάτω λόγους:
  • Στη χωρική καταγραφή το σήμα σε κάθε voxel είναι σταθερό μεταξύ των βημάτων κωδικοποίησης φάσης και κάθε αλλαγή που παρατηρείται στο σήμα οφείλεται στην εφαρμογή του πηνίου κωδικοποίησης φάσης. Κάθε αλλαγή στην τιμή φάσης που προκαλείται λόγω κίνησης, αποδίδεται μέσω του Fast Fourier Transformation (FFT) σε διαφορετικό voxel με αποτέλεσμα κινούμενες δομές να καταλαμβάνουν διαφορετικές θέσεις στο FOV σε διαφορετικούς χρόνους κατά τη διάρκεια κωδικοποίησης φάσης.
  • Η κωδικοποίηση συχνότητας αποτελεί ταχύτατη διαδικασία ενώ η κωδικοποίηση φάσης χρειάζεται αρκετά δευτερόλεπτα (ή και λεπτά) για να ολοκληρωθεί.
Τα είδωλα που προκαλούν τα φαινόμενα ροής είναι ακριβή αντίγραφα του κινούμενου θέματος, ισαπέχουν μεταξύ τους και η έντασή τους εξασθενεί όσο απομακρυνόμαστε από την αρχική δομή (πχ. αγγείο). Τα είδωλα μπορεί να είναι είτε σκοτεινά, είτε φωτεινά ανάλογα με το πλάτος του παλμού.
Αντιμετώπιση
  • Σταθεροποίηση του ασθενούς στο εξεταστικό κρεβάτι. Είναι σημαντικό ο ασθενής να νιώθει όσο το δυνατόν πιο άνετα, για το λόγο αυτό θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικά μαξιλάρια και αντικείμενα που θα κάνουν την παραμονή του εξεταζόμενου στο χώρο του μαγνητικού τομογράφου πιο αναπαυτική. Σημαντική είναι η χορήγηση ειδικών ακουστικών κι ωτοασπίδων, προκειμένου ο εξεταζόμενος να ακούει τη μουσική της αρεσκείας του και να μην είναι τόσο ενοχλητικός ο δυνατός ήχος που παράγουν τα πηνία βαθμίδας κατά την εξέταση. Τέλος, θα πρέπει να δίνονται σαφείς οδηγίες ακινητοποίησης (και συγκράτησης αναπνοής όποτε απαιτείται) από τον Τεχνολόγο Ακτινολόγο προς τον ασθενή, προκειμένου να επιτευχθεί η καλύτερη δυνατή απεικόνιση.
  • Έλεγχος της αναπνευστικής κίνησης με χρήση είτε τεχνικής συγκράτησης της αναπνοής (breath-hold) είτε τεχνικών συγχρονισμού με την αναπνοή (respiratory gating ή triggering, navigator echo gating, respiratory compensation)
  • Έλεγχος της καρδιακής κίνησης με χρήση καρδιακού συγχρονισμού είτε μέσω ΗΚΓ είτε μέσω περιφερικού σφυγμικού οξύμετρου.
  • Αύξηση του αριθμού των επαναληπτικών διεγέρσεων (ΝΕΧ, NSA, Averages). Η αύξηση του ΝΕΧ συμβάλει στη μείωση των τεχνικών σφαλμάτων κίνησης και ροής με κόστος την αύξηση του χρόνου συλλογής δεδομένων.
  • Χρήση τεχνικής χωρικού προκορεσμού. Χρήσιμη τεχνική με την οποία γίνεται καταστολή του σήματος από κινούμενα όργανα και παλώμενα αγγεία, τα οποία βρίσκονται εντός του πεδίου θέασης (FOV) αλλά εκτός της εξεταζόμενης περιοχής ενδιαφέροντος.
  • Χρήση ακολουθιών με μειωμένη ευαισθησία στην κίνηση:
  1. Ακτινωτές/μη Καρτεσιανές τεχνικές συμπλήρωσης του Κ-Χώρου (BLADE/PROPELLER/MultiVane), οι οποίες λόγω της υπερδειγματοληψίας του κέντρου του Κ-χώρου είναι ιδιαίτερα αναίσθητες στην κίνηση του ασθενούς (εικόνα κάτω δεξιά).
  2. Υπερταχείες τεχνικές, όπως single-shot FSE, single-shot EPI, FIESTA. Η χρήση αυτών των ακολουθιών ενδείκνυται κυρίως σε εξετάσεις σώματος (π.χ. κοιλία, καρδιά).
Cartesian FLAIR (A) και FLAIR PROPELLER σε μη συνεργάσιμο ασθενή με γλοιοβλάστωμα. Παρατηρούνται σοβαρά τεχνικά σφάλματα κίνησης στην εικόνα (Α), τα οποία ουσιαστικά την κάνουν μη διαγνωστική (δεν μπορεί να αξιολογηθεί ο όγκος και τα όρια του). Η FLAIR PROPELLER (Β) παρέχει διαγνωστικές εικόνες, χωρίς τεχνικά σφάλματα.