Lezione 8 – Origine del segnale, TE e TR

🎯 Obiettivi formativi

• Comprendere l’origine del segnale in risonanza magnetica a partire dalla magnetizzazione trasversale.

• Approfondire il concetto di FID (Free Induction Decay) e la formazione del segnale utile.

• Definire i parametri fondamentali di acquisizione: TE (Tempo di Eco) e TR (Tempo di Ripetizione).

• Valutare l’impatto di TE e TR sul contrasto dell’immagine (T1, T2, PD).

Durata stimata: 1 ora
Struttura: concetti fisici + esempi tecnici + implicazioni cliniche.

Origine del segnale RM (15 min)

• Dopo un impulso di radiofrequenza (RF) a 90°, la magnetizzazione longitudinale (Mz) viene inclinata nel piano trasversale.

• Nel piano trasversale, i protoni ruotano in fase e generano una magnetizzazione trasversale (Mxy).

• Questa magnetizzazione variabile induce un segnale elettrico nelle bobine di ricezione → il segnale RM.

• Il segnale iniziale subito dopo l’impulso è molto intenso ma decresce rapidamente a causa del rilassamento T2 e delle inhomogeneità del campo.

• Questo decadimento spontaneo prende il nome di FID (Free Induction Decay).

🔑 Punto chiave: senza magnetizzazione trasversale non c’è segnale rilevabile → la RM misura la coerenza di fase dei protoni.

Tempo di Eco (TE) (15 min)

• Definizione: intervallo di tempo tra l’impulso RF (90°) e il momento in cui viene raccolto il massimo del segnale (eco).

• Eco di spin: generato da un impulso di rifocalizzazione (180°) che riporta i protoni in fase.

• Eco di gradiente: ottenuto con inversione dei gradienti magnetici senza impulso a 180°.

• Ruolo del TE:

  • Determina quanto il rilassamento T2 influisce sul contrasto.

  • TE breve → riduce l’influenza di T2.

  • TE lungo → enfatizza le differenze di T2 tra tessuti.

• Esempi pratici:

  • TE ≈ 10–30 ms → immagini più vicine al peso T1/PD.

  • TE ≈ 80–120 ms → immagini chiaramente T2-pesate.

Tempo di Ripetizione (TR) (15 min)

• Definizione: intervallo di tempo tra l’applicazione di due impulsi RF consecutivi sulla stessa linea di sequenza.

• Ruolo del TR:

  • Determina quanto il rilassamento longitudinale T1 contribuisce al contrasto.

  • TR breve (< 500 ms) → enfatizza differenze di T1.

  • TR lungo (> 1500–2000 ms) → minimizza T1, esaltando T2 o PD.

• Esempi pratici a 1.5T:

  • TR 300–600 ms → immagini T1-pesate.

  • TR 2000–4000 ms → immagini T2 o PD.

Relazione TE–TR e pesi d’immagine (10 min)

Il contrasto finale dipende sempre dalla combinazione di TE e TR:

• Immagini T1-pesate → utili per anatomia e mezzo di contrasto.

• Immagini T2-pesate → ideali per lesioni, edema, infiammazioni.

• Immagini PD-pesate → ottime per articolazioni, midollo e tessuti con differenze sottili di densità protonica.

Implicazioni cliniche (5 min)

• La scelta di TR e TE non è casuale: ogni sequenza è programmata per esaltare un tipo di informazione.

• Radiologi e tecnici devono modulare TR e TE in base al distretto anatomico e al quesito clinico.

• Esempio:

  • Cervello con sospetta sclerosi multipla → T2/FLAIR (TR lungo, TE lungo).

  • Fegato con contrasto → T1 (TR breve, TE breve).

  • Ginocchio per cartilagine → PD (TR lungo, TE breve).

💡 Attività didattiche consigliate

1. Analisi comparativa: osservare tre serie di immagini (T1, T2, PD) dello stesso distretto con diversi TR e TE, discutendo le differenze di contrasto.

2. Esercizio pratico: simulare il decadimento del segnale con curve FID, variando TE e TR, per capire l’impatto sulla qualità dell’immagine.

3. Discussione di gruppo: scegliere parametri TR e TE per protocolli specifici (encefalo, addome, articolazioni) e motivare la scelta.

4. Quiz rapido: domande a scelta multipla sui valori tipici di TR/TE per ottenere i vari pesi d’immagine.