Come `e stato discusso nella precedente Sezione, la distribuzione del campo B1+
simulato risulta essere compatibile con quella acquisita nel fantoccio reale, a parte lievi differenze di spostamento spaziale e di intensit`a del campo B1+.
Queste differenze sono legate a diversi fattori, quali il posizionamento geometrico del fantoccio nella bobina, non perfettamente uguale a quello della simulazione, o il reale valore della conducibilt`a elettrica del fantoccio, la sua effettiva dimen- sione, etc. In generale questo sar`a sempre vero quanto pi`u le caratteristiche geometriche dell’oggetto investigato differiranno dalla sua rappresentazione 3D: se nella simulazione, in una determinata slice, un impulso RF di tipo sinc a tre lobi da 3.2 ms produrr`a un FA=90◦ con un campo B+
1 medio da 7.2 µT ,
nell’oggetto reale, a parit`a di slice, lo stesso impulso produrr`a un FA=90◦ con
un valore di campo B+
1 diverso, sia esso pi`u piccolo o pi`u grande, quanto pi`u
l’oggetto reale sar`a diverso da quello simulato. Nel caso di un arto umano, o una sua generica parte del corpo, questo fenomeno sar`a ancora pi`u accentuato, poich`e i modelli 3D disponibili per le simulazioni possono largamente differire dalla reale anatomia investigata, sia in termini dimensionali che in termini di caratteristiche elettriche.
Per poter ottenere, tramite simulazione, dei risultati che tengano conto della reale anatomia del paziente, si pu`o utilizzare un fattore correttivo, sfruttando proprio la differenza dei valori medi del campo B1+ simulati e misurati a parit`a
di slice, di FA e di impulso. Tale fattore correttivo si pu`o definire come:
C=B + 1M isurato B1+ Simulato (2.11) dove B+
1M isurato `e il valor medio del campo B
+
1 misurato nello scanner tramite
Bloch-Siegert, mentre B+
1Simulato`e il valor medio del campo B
+
1 ottenuto tramite
simulazione (per l’impulso e il FA considerati in questo caso esso vale 7.2 µT , come precedentemente spiegato). Moltiplicando la mappa del B+1 simulato per
il fattore C, si ottiene una mappa di campo magnetico corretta per il campo B1+
misurato, e che tiene quindi conto delle specifiche caratteristiche dell’oggetto investigato. Tale correzione pu`o essere applicata al campo E, proporzionale al campo B1+, e di conseguenza anche al SAR: data la dipendenza quadratica del
quest’ultimo per C2. Questo fornisce una valutazione del SAR corretta per le
specifiche caratteristiche dell’oggetto in esame. Nel caso considerato in par- ticolare, questo valore pu`o essere calcolato sia nel piano assiale che su quello sagittale, ottenendo rispettivamente C=0.89 e C=0.95.
Questo metodo si pu`o applicare al caso del fantoccio di Agar. Ciascuna se- quenza, nel protocollo in-vivo, viene acquisita su un piano assiale o sagittale: questa impostazione `e stataa mantenuta in questo studio, per cui i valori del SAR massimo puntuale (hot spot), SAR massimo locale e SAR globale simu- lati sono stati ricalcolati per i parametri di ciascuna sequenza, usando i valori medi del campo B1+simulati nel corrispondente piano di acquisizione. Successi-
vamente essi sono stati ulteriormente corretti, per ogni sequenza, utilizzando il fattore C relativo al piano di acquisizione della sequenza stessa. I valori del SAR riportati in Tabella 2.5 sono quindi modificati come riportato in Tabella 2.7, dove `e stato anche indicato il relativo piano di acquisizione. Si pu`o fare una val- utazione dosimetrica dell’esperimento fin qui condotto: confrontando i valori del SAR locale (mediato su 10 g di tessuto) qui ottenuti con i VLE della normativa internazionale relativi al ginocchio (20 W/kg), di cui il fantoccio rappresenta un modello estremamente semplificato, possiamo osservare come tutte le sequenze considerate rientrano nei limiti indicati. Lo stesso pu`o essere valutato per i VLE riguardanti il SAR globale: poich`e la massa del fantoccio `e dell’ordine di un kg circa, il rapporto con la massa media totale di un paziente adulto risulta trascur- abile nella formula 1.4, per cui il VLE da considerare `e circa 10 W/kg, superiore a quelli ottenuti tranne che per la IDEAL, dove il SAR globale calcolato risulta lievemente sopra soglia.
Infine, pur non essendo rilevante da un punto di vista dosimetrico, va no- tato come la disuniformit`a della distribuzione dei campi RF accentui i valori del SAR puntuale, o hot spot, rispetto ai valori dosimetrici del SAR. Il val- ore del SAR nell’hot spot inoltre, nel caso della IDEAL, ha superato il valore di massimo SAR locale indicato dal protocollo IEC. Questo risultato conferma quanto detto prima, ossia che la presenza di distribuzioni disuniformi dei campi RF pu`o comportare la formazione di hot spot con un alto valore di SAR, in cui l’aumento di temperatura pu`o essere non controllato.
Sequenza Piano Hot Spot Max SAR (10g) SAR globale Simulazione Assiale 3.2 W/kg 2.23 W/kg 1.58 W/kg Simulazione Sagittale 3.6 W/kg 2.54 W/kg 1.8 W/kg SE T2 Map Sagittale 4.4 W/kg 3.1 W/kg 2.2 W/kg SWAN Assiale 89 mW/kg 61.6 mW/kg 44.2 mW/kg FIESTA Sagittale 4.6 W/kg 3.2 W/kg 2.2 W/kg SILENT Assiale 4.2 W/kg 2.9 W/kg 2.1 W/kg IDEAL Sagittale 22.7 W/kg 15.9 W/kg 11.2 W/kg BS B1 map Assiale 71.3 mW/kg 50 mW/kg 38 mW/kg BS B1 map Sagittale 81.2 mW/kg 56.8 mW/kg 43.3 mW/kg
Tabella 2.7: Valori di massimo SAR locale puntuale (Hot Spot), massimo SAR locale mediato su 10 g di tessuto e SAR globale nel fantoccio di agar, relativi alle sequenze in uso nelle specifiche misure in vivo del protocollo e alla simulazione, ulteriormente riscalati per il fattore correttivo C del campo B1+.
Alla luce di quanto finora ottenuto, in questo lavoro saranno considerate da ora in poi le sequenze a pi`u alto SAR, ovvero la FIESTA, la SILENT e la IDEAL e la SE.