O Philips Compressed SENSE é uma técnica revolucionária de aceleração que encurta sequências individuais e exames completos de ressonância nuclear magnética. Pode ser aplicado em todas as anatomias e todos os tipos de contraste, em 2D, 3D, dinâmicas e ressonância nuclear magnética 4D. Em algumas sequências cardíacas, o Compressed SENSE não reduz o tempo de varredura desses exames, mas ainda tem um impacto significativo ao possibilitar leituras de dados mais curtas.
Pode-se presumir que o Compressed SENSE permite reduzir o tempo de aquisição de todas as sequências de ressonância magnética cardíaca (RMC), e isso certamente ocorre nas sequências cine, na medição de fluxo, no realce tardio pelo gadolínio (LGE) e nas sequências black-blood multishot, pois possibilita períodos mais curtos de apneia. Mas algumas sequências de ressonância nuclear magnética cardíaca têm duração fixa, como a single shot black blood e o mapeamento T1, que limitam a aquisição a uma imagem por batimento cardíaco. Mesmo que cada imagem fonte seja adquirida mais rápido, a varredura ainda leva o mesmo número de batimentos cardíacos. Da mesma forma, para perfusão, a duração do exame é correspondida à duração da primeira passagem do agente de contraste pelo coração; fatores de aceleração mais altos não resultam em um tempo de varredura mais curto. O Compressed SENSE não reduz o tempo de varredura desses exames, mas ainda tem um impacto significativo ao possibilitar aquisições de dados mais curtas; os dados são menos afetados pelo movimento do coração. Isso produz imagens de CMR mais nítidas e pode aumentar a confiança diagnóstica do leitor especialista.
No Nottingham City Hospital, Kevin Strachan é o radiologista líder cardíaco e gerencia o dia a dia de um movimentado serviço clínico de ressonância nuclear magnética, além de emitir laudos de uma variedade de exames e encaminhamentos. Ele utilizou extensivamente o Compressed SENSE e relata o impacto que essa tecnologia tem para estudos de viabilidade. Isso porque, para muitos pacientes, a LGE é o exame mais importante e, muitas vezes, é o último a ser feito, quando os pacientes podem ficar fatigados por ter segurado a respiração anteriormente. Usando o Compressed SENSE, tanto a duração quanto o número de retenções respiratórias antes da varredura LGE podem ser reduzidos. O Sr. Strachan relatou: “Isso é um grande impacto em nosso serviço clínico. O paciente fica menos cansado para o exame de ressonância magnética LGE e pode realizar uma apneia melhor.” Embora nossos exames de LGE normalmente fossem diagnósticos sem Compressed SENSE, falando com nossos Cardiologistas Consultores de Imagem, agora temos uma qualidade melhor de imagem de LGE em circunstâncias onde normalmente teríamos dificuldades, como pacientes com dificuldade para manter a respiração e pacientes arrítmicos.
Atualmente, obtemos imagens de LGE de melhor qualidade quando o Compressed SENSE é utilizado ao longo de todo o exame de RM cardíaca.
Apneias mais curtas são especialmente impactantes para pacientes que não conseguem acompanhar a duração da instrução de retenção de respiração. O Sr. Strachan comentou: "usar o Compressed SENSE às vezes transforma um estudo não diagnóstico em um estudo diagnóstico. Isso por si só é muito valioso.” Por exemplo, veja a Figura 1
Figura 1. A redução do tempo de aquisição e a redução de ruído proporcionadas pelo C-SENSE aumentam a confiança no cine de eixo longo de um paciente com fibrilação atrial. Da esquerda para a direita: SENSE x2, C-SENSE x4.
O impacto do movimento é reduzido pelo Compressed SENSE de duas maneiras. Além de permitir que dados sejam adquiridos em um período mais curto* (ou seja, menos movimento* ocorreu durante a leitura), o Compressed SENSE também inclui intrinsecamente a redução de ruído, que é uma característica de qualquer método de aceleração baseado em sensoriamento comprimido. Se um artefato de movimento tiver uma aparência semelhante ao aliasing borrado que é deliberadamente gerado pela sub-amostragem incoerente empregada pelo Compressed SENSE, a reconstrução pode filtrar parte dele.
O Compressed SENSE também possibilitou uma mudança de estratégia ao escanear nossos pacientes mais desafiadores: Migrando para aquisições de LGE 3D. Foi possível realizar uma aquisição 3D de coração inteiro em apneia em aproximadamente 11 segundos (dependendo da frequência cardíaca) ao combinar o Compressed SENSE com o sinal adicional proporcionado pelo mDIXON de dois ecos, que também permite a reconstrução de imagens de água e de gordura separadamente (ver Fig. 2).
Figura 2. Em LGE, o C-SENSE pode acelerar aquisições 2D e 3D. Da esquerda para a direita: SENSE x2 de respiração livre e aquisição única, C-SENSE x3, uma leitura mais curta proporciona uma imagem mais nítida. Corte equivalente ao mDIXON C-SENSE x6 em 3D com apneia respiratória (13s a 70 batimentos/min).
A aceleração SENSE convencional ainda é um método estabelecido e confiável de aceleração por varredura. Para pacientes com boa capacidade de retenção respiracional, o SENSE convencional ainda é às vezes preferido. Mas para pacientes cujo histórico clínico limita sua capacidade de prender a respiração (p. ex., bradicardia, DPOC, insuficiência cardíaca, derrame pleural), Compressed SENSE é uma opção muito eficaz e pode ser considerada uma ferramenta altamente eficiente no arsenal do tecnólogo em ressonância nuclear magnética cardíaca para situações em que a colaboração do paciente ou o ritmo cardíaco não são ideais.
Leituras de dados mais curtas [1] habilitadas pelo Compressed SENSE oferecem benefícios para sangue negro e mapeamento T1, além de imagens mais nítidas capturadas. Para o mapeamento T1, isso resulta em menos pixels incertos no mapa T1 resultante (ver Fig. 3).
Figura 3. Mapeamento T1: Leituras mais curtas usando C-SENSE x3 levam a menos pixels de baixa confiança. Da esquerda para a direita: SENSE x2, C-SENSE x3.
Impacto na experiência da equipe do NHS
O Sr. Strachan observou como o Compressed SENSE proporcionou flexibilidade adicional para sua equipe ao adaptar os exames CMR para cada paciente. "Profissionais experientes conseguem perceber logo no início quando o paciente vai ter dificuldade com retenções prolongadas da respiração. Aplicar um pouco mais de aceleração do Compressed SENSE quando os pacientes têm dificuldades geralmente é a melhor solução rápida." Além disso, em exames de perfusão por esforço, o Compressed SENSE permite a aquisição de múltiplas fatias em cada batimento cardíaco em um tempo total menor, o que significa que uma frequência cardíaca de estresse mais alta pode ser acomodada sem ajustes de sequência.
O Sr. Strachan continuou: “Passamos um tempo com os representantes da Philips para entender a capacidade dessa nova ferramenta e quando utilizá-la.” A equipe do NUH percebeu o benefício imediato do Compressed SENSE em pacientes com histórico clínico de bradicardia, DPOC, insuficiência cardíaca e derrame pleural. Após as primeiras pausas respiratórias para a varredura axial anatômica, eles puderam decidir se o paciente se beneficiaria das pausas respiratórias mais curtas permitidas pelo Compressed SENSE [1].
A Philips tem liderado a aceleração de exames há muitos anos, desde a introdução da Codificação de Sensibilidade (SENSE) em 2000, incluindo métodos como k-t BLAST, Multiband SENSE, Compressed SENSE e k-t SENSE. O Compressed SENSE é o mecanismo de aceleração do novo SmartSpeed da Philips, que incorpora tecnologia de inteligência artificial premiada [2], proporcionando uma aceleração ainda maior nas aquisições de ressonância nuclear magnética. Agora, a varredura não cartesiana também se beneficia da aceleração proporcionada pelo Compressed SENSE.
Na Philips, nosso foco está na velocidade, na confiança diagnóstica e no conforto de pacientes e profissionais para aprimorar a vida das pessoas que utilizam e fornecem serviços de saúde. Inovações como Compressed SENSE e SmartSpeed só foram possíveis graças à forte colaboração com nossos clientes.
Impacto do Compressed SENSE nos Serviços de Ressonância Nuclear Magnética Cardíaca do Hospital Universitário de Nottingham