15 Δεκ Τεχνικό σφάλμα χημικής μετατόπισης δεύτερης τάξης – Chemical shift artifact of the second order
Σε αντίθεση με το τεχνικό σφάλμα χημικής μετατόπισης πρώτης τάξης, το οποίο οφείλεται στις διαφορές συχνότητας ανάμεσα στο νερό και το λίπος, το τεχνικό σφάλμα χημικής μετατόπισης δεύτερης τάξης έγκειται στις διαφορές φάσης μεταξύ των πρωτονίων νερού και λίπους.
Το σφάλμα χημικής μετατόπισης δεύτερης τάξης, μπορεί να γίνει εμφανές στις εικόνες σαν σκοτεινοί δακτύλιοι στα όρια των ιστών που περιέχουν νερό και λίπος. Λόγω αυτής της εμφάνισης το σφάλμα είναι γνωστό και σαν black boundary. Αμέσως μετά από τη διέγερση με παλμό ΡΣ, οι εγκάρσιες μαγνητίσεις των πρωτονίων είναι συμφασικές. Στις SE ακολουθίες, λόγω χρήσης παλμού ΡΣ 180° για την επανεστίαση του σήματος, τα πρωτόνια του λίπους και του νερού είναι συμφασικά κατά την διαδικασία της ανάγνωσης. Στις GRE ακολουθίες, όμως, τα πρωτόνια νερού και λίπους θα βρίσκονται εντός και εκτός φάσης περιοδικά, εξαιτίας της διαφοράς στις μεταπτωτικές τους συχνότητες, η οποία δεν διορθώνεται από την επανεστίαση με πηνία βαθμίδας. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείται ακολουθία GRE σε μαγνητικό πεδίο έντασης 1.5 Τ με χημική μετατόπιση 220 Hz, η εναλλαγή των πρωτονίων από συμφασικά σε εκτός φάσης (και το αντίστροφο) συμβαίνει περίπου κάθε 2.2 msec. Επομένως, σε χρόνους ΤΕ ≈ 4.4msec, 8.8msec κ.ο.κ τα πρωτόνια θα είναι συμφασικά, ενώ σε χρόνους ΤΕ ≈ 2.2msec, 6.6msec κ.ο.κ τα πρωτόνια θα είναι εκτός φάσης. Τα voxels που περιλαμβάνουν σχετικά ίδιο αριθμό πρωτονίων νερού και λίπους σε χρόνους εκτός φάσης θα αναδεικνύονται με απώλεια σήματος. Το συγκεκριμένο τεχνικό σφάλμα είναι εμφανές τόσο στον άξονα της φάσης όσο και στον άξονα της συχνότητας καθώς είναι ανεξάρτητο της χωρικής κωδικοποίησης.
Αντιμετώπιση
- Χρήση κατάλληλου χρόνου ΤΕ έτσι ώστε το λίπος και το νερό να βρίσκονται εντός φάσης (in-phase)
- Χρήση ακολουθιών SE αντί για GRE
- Εφαρμογή καταστολής του σήματος του λίπους
Τεχνικό σφάλμα χημικής μετατόπισης δεύτερης τάξης στην άνω κοιλία. Εμφανείς οι μαύροι δακτύλιοι στην εικόνα εκτός φάσης (κόκκινα βέλη) σε όργανα που περιλαμβάνουν νερό και λίπος όπως το ήπαρ.
Σημείωση: Το τεχνικό σφάλμα χημικής μετατόπισης δεύτερης τάξης χρησιμοποιείται εποικοδομητικά για τον χαρακτηρισμό των ιστών σε περιπτώσεις όπως είναι η διάγνωση αδενώματος του επινεφριδίου (εικόνα), η ανάδειξη λιπώδους διήθησης του ήπατος, η ανίχνευση οστικών μεταστάσεων και η διαφορική διάγνωση καλοήθους ή κακοήθους εξεργασίας στον θύμο αδένα. Ο χαρακτηρισμός των ιστών γίνεται συγκρίνοντας την ένταση του σήματος στις εικόνες in-phase με τις εικόνες out-of-phase. Ιστοί που χάνουν το σήμα τους στις εικόνες out-of-phase θεωρούνται καλοήθεις αφού περιέχουν λίπος.
Χρήση του τεχνικού σφάλματος χημικής μετατόπισης δεύτερης τάξης για την διαφορική διάγνωση καλοήθους ή κακοήθους εξεργασίας στο αριστερό επινεφρίδιο (μπλε κύκλος). Η βλάβη παρουσιάζει απώλεια σήματος στην εικόνα εκτός φάσης (δεξιά), χαρακτηριστικό το οποίο την κατατάσσει ως ένα καλοήθες αδένωμα του αριστερού επινεφριδίου.