Neste trabalho apresentamos e comparamos diferentes técnicas de tomografia bidimensional por RMN implementados num sistema de tomografia de campo magnético ultra-baixo (O.05T). A partir da seqüência convencional \"Spin Echo\" (SE), utilizada rotineiramente, implementamos a seqüência \"Gradient Recalled Echo\" (GRE) e duas seqüências que utilizam o principio de Steady-State Free Precession (SSFP), sendo \"Fast Low Angle Shot\" (FLASH) e \"Fast Acquisition Double Echo\" (FADE). Com as seqüências de SSFP conseguimos diminuir drasticamente a duração de um exame de tomografia convencional (seqüência SE). A seqüência FADE ainda permite adquirir duas imagens com contrastes claramente diferentes sem aumentar significativamente a duração do exame. Desenvolvemos procedimentos de calibração indispensáveis para as técnicas de SSFP que também melhoraram a relação sinal ruído de 15 por cento na técnica SE . Analisamos teórica e experimentalmente o comportamento do contraste das seqüências apresentadas. Fizemos ainda uma serie de imagens de um phantom e da cabeça de um voluntário com as diferentes seqüências e sugerimos algumas combinações dos parâmetros (protocolos) como tempo de repetição, tempo ao eco e angulo de excitação. Um destes protocolos esta sendo testado em casos clínicos para comparar a utilidade das seqüências apresentadas no diagnóstico medico. Com este trabalho ganhamos uma experiência na utilização de técnicas rápidas indispensáveis para a elaboração de uma metodologia para obter imagens tridimensionais / In this work we present and compare different techniques for bidimensional tomography in NMR which were implemented on a ultra low magnetic field (O.05T) tomographic system. Based on the conventional spin echo pulse sequence (SE), which is routinely used, we implemented the gradient recalled echo (GRE) pulse sequence and two sequences that use the principle of Steady-State Free Precession (SSFP) being \"Fast Low Angle Shot\" (FLASH) and \"Fast Acquisition Double Echo\" (FADE). With the SSFP sequences we shorten drastically the duration of the conventional SE tomography sequence. Besides this the FADE sequence gives two images with clearly different contrast without extending significantly the duration of the experiment. Needed for the SSFP techniques, we developed calibration procedures, which improved as well the SE sequence signal to noise ratio of about 15 percent. We analyzed theoretically and experimentally the behavior of the contrast of the presented sequences. Moreover we acquired various images of a phantom and the human brain of a normal volunteer using the different sequences and proposed some combinations of the parameters (protocols) repetition time, time to echo and flip angle. One of these protocols is being tested in clinical cases to compare the usefulness of the presented techniques for medical diagnostic. With this work we gained a wide experience in using SSFP techniques that will be indispensable in the elaboration of three-dimensional tomography methodologies

Apresentamos um estudo e a implementação de três técnicas destinadas a seleção de múltiplos planos, com objetivo de otimizar a tomografia por RMN. A primeira utiliza a excitação simultânea de múltiplos planos, sendo cada plano codificado com uma fase pré-determinada e a informação destes decodificada a posteriori através da combinação linear dos dados de n experimentos realizados. A segunda utiliza-se da excitação simultânea de múltiplos planos, como na técnica anterior, porém esses planos são adquiridos na presença de um gradiente de leitura oblíquo, que permite a obtenção simultânea dos sinais destes planos sem necessidade de pós-processamento. A terceira técnica usa a multiplexação de freqüências de excitação no tempo, isto é, diferentemente das teorias anteriores, excitam-se diferentes planos sucessivamente, durante o tempo de repetição de uma seqüência de aquisição, permitindo a aquisição de vários planos ao tempo de um único. A construção e o uso de um phantom destinado a caracterização do equipamento também é discutida. Esse phantom possibilita por exemplo: a determinação da largura do plano selecionado, o espaçamento entre os planos e o perfil destes, entre outros. Abordamos também, vários aspectos técnicos necessários a uma melhor performance do tomógrafo, tais como: circuitos de recepção e ressoadores. Apresentamos finalmente, uma discussão introdutória e os primeiros resultados experimentais já obtidos com a técnica de excitação adiabática com gradiente modulado (GMAX), utilizando bobinas de superfície / We present the study and the implementation of three techniques HIS for the selection of multi-slice, aiming the optimization of the NMR tomography . The first technique uses the simultaneous excitation of multiple slices, being each plane encoded with a pre determined phase for a latter decodification of the information by the linear combination of n experiments. The second one makes use of the multi-slice simultaneous excitation, like the first one, but the slices are acquired in the presence of an oblique reading gradient , which provides us the multi-slice signal without any further computer processing. The third technique uses frequency multiplexed excitation, that is, different slices are successively excited during the repetition time of an acquisition sequence, making possible multi-slice acquisition at the same time of a single slice The construction and the use of a phantom for the equipment characterizations are discussed too. With this phantom we can determine the thickness of the selected slice, the spacing between the slices and the their shapes. Many technical aspects necessary for an improvement of the tomography performance, like reception circuits and resonators, are discussed. At last, we present a brief introduction to the gradient modulated adiabatic excitation (GMAX) technique and the first results ever obtained with it, using surface coils

Neste trabalho apresentamos e comparamos diferentes técnicas de tomografia bidimensional por RMN implementados num sistema de tomografia de campo magnético ultra-baixo (O.05T). A partir da seqüência convencional \"Spin Echo\" (SE), utilizada rotineiramente, implementamos a seqüência \"Gradient Recalled Echo\" (GRE) e duas seqüências que utilizam o principio de Steady-State Free Precession (SSFP), sendo \"Fast Low Angle Shot\" (FLASH) e \"Fast Acquisition Double Echo\" (FADE). Com as seqüências de SSFP conseguimos diminuir drasticamente a duração de um exame de tomografia convencional (seqüência SE). A seqüência FADE ainda permite adquirir duas imagens com contrastes claramente diferentes sem aumentar significativamente a duração do exame. Desenvolvemos procedimentos de calibração indispensáveis para as técnicas de SSFP que também melhoraram a relação sinal ruído de 15 por cento na técnica SE . Analisamos teórica e experimentalmente o comportamento do contraste das seqüências apresentadas. Fizemos ainda uma serie de imagens de um phantom e da cabeça de um voluntário com as diferentes seqüências e sugerimos algumas combinações dos parâmetros (protocolos) como tempo de repetição, tempo ao eco e angulo de excitação. Um destes protocolos esta sendo testado em casos clínicos para comparar a utilidade das seqüências apresentadas no diagnóstico medico. Com este trabalho ganhamos uma experiência na utilização de técnicas rápidas indispensáveis para a elaboração de uma metodologia para obter imagens tridimensionais / In this work we present and compare different techniques for bidimensional tomography in NMR which were implemented on a ultra low magnetic field (O.05T) tomographic system. Based on the conventional spin echo pulse sequence (SE), which is routinely used, we implemented the gradient recalled echo (GRE) pulse sequence and two sequences that use the principle of Steady-State Free Precession (SSFP) being \"Fast Low Angle Shot\" (FLASH) and \"Fast Acquisition Double Echo\" (FADE). With the SSFP sequences we shorten drastically the duration of the conventional SE tomography sequence. Besides this the FADE sequence gives two images with clearly different contrast without extending significantly the duration of the experiment. Needed for the SSFP techniques, we developed calibration procedures, which improved as well the SE sequence signal to noise ratio of about 15 percent. We analyzed theoretically and experimentally the behavior of the contrast of the presented sequences. Moreover we acquired various images of a phantom and the human brain of a normal volunteer using the different sequences and proposed some combinations of the parameters (protocols) repetition time, time to echo and flip angle. One of these protocols is being tested in clinical cases to compare the usefulness of the presented techniques for medical diagnostic. With this work we gained a wide experience in using SSFP techniques that will be indispensable in the elaboration of three-dimensional tomography methodologies

Apresentamos um estudo e a implementação de três técnicas destinadas a seleção de múltiplos planos, com objetivo de otimizar a tomografia por RMN. A primeira utiliza a excitação simultânea de múltiplos planos, sendo cada plano codificado com uma fase pré-determinada e a informação destes decodificada a posteriori através da combinação linear dos dados de n experimentos realizados. A segunda utiliza-se da excitação simultânea de múltiplos planos, como na técnica anterior, porém esses planos são adquiridos na presença de um gradiente de leitura oblíquo, que permite a obtenção simultânea dos sinais destes planos sem necessidade de pós-processamento. A terceira técnica usa a multiplexação de freqüências de excitação no tempo, isto é, diferentemente das teorias anteriores, excitam-se diferentes planos sucessivamente, durante o tempo de repetição de uma seqüência de aquisição, permitindo a aquisição de vários planos ao tempo de um único. A construção e o uso de um phantom destinado a caracterização do equipamento também é discutida. Esse phantom possibilita por exemplo: a determinação da largura do plano selecionado, o espaçamento entre os planos e o perfil destes, entre outros. Abordamos também, vários aspectos técnicos necessários a uma melhor performance do tomógrafo, tais como: circuitos de recepção e ressoadores. Apresentamos finalmente, uma discussão introdutória e os primeiros resultados experimentais já obtidos com a técnica de excitação adiabática com gradiente modulado (GMAX), utilizando bobinas de superfície / We present the study and the implementation of three techniques HIS for the selection of multi-slice, aiming the optimization of the NMR tomography . The first technique uses the simultaneous excitation of multiple slices, being each plane encoded with a pre determined phase for a latter decodification of the information by the linear combination of n experiments. The second one makes use of the multi-slice simultaneous excitation, like the first one, but the slices are acquired in the presence of an oblique reading gradient , which provides us the multi-slice signal without any further computer processing. The third technique uses frequency multiplexed excitation, that is, different slices are successively excited during the repetition time of an acquisition sequence, making possible multi-slice acquisition at the same time of a single slice The construction and the use of a phantom for the equipment characterizations are discussed too. With this phantom we can determine the thickness of the selected slice, the spacing between the slices and the their shapes. Many technical aspects necessary for an improvement of the tomography performance, like reception circuits and resonators, are discussed. At last, we present a brief introduction to the gradient modulated adiabatic excitation (GMAX) technique and the first results ever obtained with it, using surface coils