O sangue tem um longo valor T1 de aproximadamente 1200ms a 1,5T de força de campo e, portanto, parece relativamente baixo em sinal. Devido ao seu longo valor T2, o sangue pode parecer elevado em T2WI.
O ARM fornece não só informação morfológica sobre os vasos sanguíneos, mas também informação quantitativa sobre a direcção, velocidade e fluxo do sangue. Todas as técnicas de ARM utilizam ou visam algum aspecto das características do fluxo sanguíneo para a imagiologia.
I. Formas comuns de fluxo sanguíneo.
A maioria das técnicas de ARM utiliza os efeitos de fluxo do sangue para a imagiologia. Algumas técnicas de ARM, mesmo que não utilizem os efeitos de fluxo do sangue para a imagiologia, ainda têm características de fluxo que afectam o sinal sanguíneo.
1.Flat fluxo (estado ideal, não existe na prática).
2.Laminar fluxo
3.Turbulent fluxo (formação de vórtices)
O fluxo sanguíneo num vaso é geralmente laminar e turbulento ao mesmo tempo ou alternativamente. NR=ρDV/η (NR é o número de Reynolds, representando a razão entre a força inercial e a viscosidade, ρ é a densidade do sangue, D é o diâmetro do vaso, V é a velocidade média do fluxo sanguíneo, η é a viscosidade do sangue) NR<2000 tende a ser laminar; NR>3000 tende a ser turbulento. Quanto maior o diâmetro do vaso, mais rápida a velocidade do fluxo e mais baixa a viscosidade, mais provável é que surja turbulência. Além disso, a estenose, rugosidade da parede do vaso, bifurcações, voltas ou tortuosidade do vaso podem levar a turbulência.
O sinal do fluxo sanguíneo depende da forma do fluxo sanguíneo, da direcção do fluxo sanguíneo, da velocidade do fluxo sanguíneo, da sequência de impulsos e dos parâmetros de imagem.
II. fluxo de sangue que exibe baixo sinal
1. efeito flow-space: a direcção do fluxo sanguíneo é perpendicular ao nível do scan (quanto mais longo o TE/2, mais pronunciado é o efeito flow-space).
2. atenuação do sinal causado pelo movimento da posição do grupo de prótons dentro do nível de varredura. (O nível de varrimento é paralelo à direcção do fluxo sanguíneo.) Um pulso de 180 graus pode rejeitar os prótons fora de fase causados pela constante falta de homogeneidade do campo magnético principal. Embora o fluxo de sangue dentro do nível de varrimento se mantenha dentro do nível de varrimento durante o período de tempo TE/2, a posição da população de prótons no nível muda em comparação com o pulso de 90 graus, e o ambiente do campo magnético principal muda. O pulso de 180 graus não é correcto para a população de prótons fora de fase causada pela não homogeneidade do campo magnético principal, e portanto o sinal da população de prótons que flui é atenuado em comparação com o tecido estacionário.
3. fora de fase devido a diferenças na velocidade do fluxo laminar.
4, Fora de fase devido à rotação molecular causada pelo fluxo laminar.
5, Turbulência. Isto causa movimentos irregulares do fluxo sanguíneo em termos de direcção e velocidade, de modo que a população de protões dentro do voxel estará fora de fase e o sinal de RM será significativamente atenuado. A turbulência tende a ocorrer distalmente a estenoses vasculares, bifurcações vasculares, voltas vasculares, aneurismas, etc.
6. características T1 longas do fluxo sanguíneo. Em alguns T1WI ultra-rápidos com TR e TE muito curtos, o fluxo tem pouco efeito sobre o sinal do sangue, e é principalmente o seu valor T1 que determina o sinal do sangue. O valor T1 do sangue é muito longo, cerca de 1200ms a 1,5T de força de campo, e portanto apresenta um sinal relativamente baixo.
Terceiro, fluxo de sangue que exibe um sinal elevado
1. efeito de melhoria do fluxo. Se o fluxo sanguíneo for perpendicular ou essencialmente perpendicular ao nível de varrimento, e a TR escolhida for relativamente curta, a população de prótons no tecido em repouso dentro do nível não tem tempo suficiente para sofrer um relaxamento e saturação longitudinais suficientes, pelo que o sinal é atenuado. No caso do fluxo sanguíneo, há sempre uma população de prótons não excitados a fluir para o plano de varrimento, que é excitada pelos impulsos RF e produz um sinal mais forte, mostrando um sinal mais elevado em comparação com o tecido em repouso. O efeito de aumento do influxo é frequentemente visto em sequências gradiente-eco e pode também ocorrer em sequências spin-eco. Num scan bidimensional multinível, o efeito de influxo mais forte e o sinal mais elevado é visto dentro da primeira camada no sentido ascendente do fluxo sanguíneo, enquanto o sinal diminui gradualmente dentro das outras camadas no sentido do fluxo sanguíneo devido ao aumento gradual da população saturada de prótons no fluxo sanguíneo.
2. fenómeno de pseudo-gating diástólico. TR coincide com o ciclo cardíaco.
3.Even-echo effect. em imagens SE multi-echo, o fluxo sanguíneo é mostrado como sinal baixo em imagens de ecos ímpares numerados e sinal alto em imagens de ecos numerados pares. Também chamada recombinação de fase par-echo. É bem conhecido que a frequência e fase de entrada dos prótons estão relacionadas com a força do campo magnético, e que uma mudança na posição dos prótons num campo magnético gradiente causará uma mudança na frequência e fase de entrada. Se a população de prótons se mover numa direcção codificada por fases, um campo magnético de gradiente mesmo linearmente variável pode fazer com que a já discreta população de prótons se reúna em fase, resultando num sinal de fluxo sanguíneo de maior intensidade. O efeito de eco par é frequentemente visto nas sequências multi-echo do SE no fígado, por exemplo, as veias hepáticas e os ramos do portal intra-hepático mostram baixo sinal no primeiro eco (PD) e alto sinal no segundo eco (T2WI).FSE, devido à utilização de impulsos contínuos de 180 graus para produzir cadeias de ecos de comprimentos variáveis, tem na realidade metade dos ecos na cadeia de ecos como ecos ímpares e a outra metade como ecos pares, de modo que utilizando O FSE para o T2WI mostrará também um efeito de eeco uniforme, por exemplo no FSE T2WI do fígado, as veias hepáticas ou ramos da veia porta intra-hepática podem frequentemente mostrar um sinal elevado.
4. fluxo de sangue muito lento. O fluxo sanguíneo em vasos como o plexo paravertebral ou pélvico é muito lento, e o efeito fora de fase ou de fluxo evitado causado pelo fluxo não é óbvio. Então o sinal do fluxo sanguíneo nestes vasos tem pouco a ver com o próprio fluxo, mas depende principalmente dos valores T1 e T2 do sangue, que podem mostrar um sinal elevado em T2WI porque o sangue tem um valor T2 longo.
5. o fluxo de sangue mostra um sinal elevado nas sequências gradiente-echo. Ao contrário das sequências SE, os ecos das sequências GRE são gerados utilizando a comutação do campo de gradiente, que não requer selecção de nível. Assim, o fluxo sanguíneo que é excitado por pequenos ângulos para produzir vectores de magnetização transversais macroscópicos pode ainda sentir a comutação do campo de gradiente e gerar ecos, apesar de deixar o nível de varrimento, desde que não exceda o alcance efectivo do campo de gradiente e da bobina de aquisição, e assim não mostre um fluxo nulo, mas sim um fluxo relativamente alta intensidade de sinal.
6. as sequências Balance-SSFP usando TR e TE ultra-curtas mostram um sinal elevado, com TR < 5 ms e TE < 2 ms, mesmo para fluxos arteriais mais rápidos, onde o fluxo (tanto laminar como turbulento) tem pouco efeito sobre a imagem. Nesta sequência, a intensidade do sinal do tecido depende de T2/T1, de modo que os valores T2 mais longos do sangue são demonstrados, e tanto o sangue arterial como o venoso parecem ter um sinal elevado.
7. utilização de agentes de contraste. Na sequência de eco gradiente T1WI de TR ultrashort e TE ultrashort, o sinal do sangue é minimamente afectado pelo fluxo e depende principalmente do valor T1. Como o TR é muito curto, o tecido em geral apresenta um sinal baixo devido à saturação, altura em que o valor T1 do sangue é encurtado pelo agente de contraste de injecção de massa intravenosa (que é significativamente mais curto do que o valor T1 da gordura), altura em que o sangue tem um sinal elevado.