Rezonanța magnetică nucleară, tomografie - principii și metode de diagnostic radiații

Video: Imagistica prin rezonanta magnetica

Metoda nucleară tomografie magnetică
Imagistica prin rezonanta magnetica (IRM) - cel mai mic dintre proceduri radiologice. scanere RMN-ul poate crea imagini de secțiuni transversale ale oricărei părți a corpului. Radiația ionizantă nu este folosit, dar aer sau os nu trebuie să interfereze cu imagini.
Principalele componente ale MR este un magnet, radio, primind bobina puternic de radiofrecvență și, desigur, un computer. Partea interioară a magnetului se face adesea în suficient de mare pentru a găzdui în ea un adult în formă de tunel. Cei mai mulți magneți au un câmp orientat paralel magnetic cu axa lungă a corpului pacientului.
Câmpul magnetic al magnetului este denumit în și reprezentat printr-un vector, de exemplu, săgeată, ceea ce arată orientarea câmpului magnetic de la nord la sud, iar lungimea - puterea câmpului magnetic. Pentru determinarea neambiguă a poziției în interiorul magnetului și comparând-o cu imaginea, este utilizat sistemul cu trei coordonate cu axele x, y și z. direcția z - este întotdeauna în direcția câmpului magnetic și, atunci când câmpul este paralelă cu axa longitudinală a pacientului perpendicular pe z, x reprezintă axa orizontală și verticală - y. Puterea câmpului magnetic este măsurat în Ioslah (T) sau gauss, -tesla = 1 10 (4) Gaussian. Pentru uz clinic MR intensitatea câmpului imagistica variind 0.02-2 Tesla. Majoritatea sistemelor MR folosesc o intensitate a câmpului de la 0,1 la 1.5 Tesla.
Imagistica prin rezonanta magnetica exploatează faptul că nucleul de hidrogen, de multe ori se face referire aici ca protonii sunt diplome magnetice foarte mici, cu polii nord și sud. Momentul magnetic al protonului este adesea notat cu simbolul n. Când pacientul interferează în interiorul aparatului ridicat câmp magnetic IRM, mici magneți corp protic se desfășoară într-o direcție
câmp extern (Bo) (similar cu o direcție busolă orientată spre câmpul magnetic terestru). În plus, axa magnetică a fiecărui proton începe să se rotească în jurul direcția câmpului magnetic extern. Această mișcare de rotație specifică este numit un proces și frecvența sa - frecvența de rezonanță sau frecvența Larmor (numit după fizicianul francez Larmor). frecvență Larmor (Wo) proporțională cu câmpul magnetic extern (Bo):
Wo = RVS
Această ecuație se numește ecuația Larmor, unde y este un, numit coeficient giromagneticheskim constant. Acest Wo în raport cu individual pentru fiecare tip de nuclee magnetice, nucleele de hidrogen este egal cu 42,58 MG / c / Tesla.
Ca urmare, țesuturile pacientului generat momentul magnetic total: țesături sunt magnetizate și magnetismul (M) este orientat exact paralel cu câmpul magnetic extern Bo. Inițial, magnetismul țesături nr mișcare de precesie. Deși toți protonii au fost prelucrate în mod individual, acestea sunt desfășurate în direcția și nu creează nici o componentă magnetică în planul x-y.
Orice câmp magnetic poate induce un curent electric în bobina, dar o condiție prealabilă pentru acest lucru este variația intensității câmpului. Pentru câmp de inducție (M) a undelor radio bobina curente necesare.
Undele radio - este o unda electromagnetică cu câmpuri electrice și magnetice. La trecerea prin corpul pacientului de-a lungul axei scurte y de frecvență radio de impulsuri electromagnetice de câmp magnetic ale undelor radio determină momentele magnetice ale protonilor se rotesc în sens orar în jurul axei. Pentru ca aceasta să se întâmple, este necesar ca frecvența undelor radio de frecventa a fost lammoronskoy de protoni. Acest fenomen se numește rezonanță magnetică. Sub rezonanță dau seama de oscilație sincron, și, în acest context, acest lucru înseamnă că, pentru a schimba orientarea momentelor magnetice ale protonilor de protoni câmpuri magnetice și undele radio trebuie să rezoneze, adică, au aceeași frecvență.
Atunci când un exces de protoni paralele diferă de direcția în M ar trebui să urmeze. Continuă să proceseze protonii în jurul axei z (îi face să o facă într-un câmp magnetic), iar M este, de asemenea, începutul, respectiv, pentru a procesa în jurul axei z. Puterea și durata impulsurilor RF este determinat unghiul în grade de rotație în raport cu axa M în direcția, astfel încât impulsul notat în mod corespunzător. Rezultatul impulsului de 90 de grade se vor roti M (interval scurt de timp), în planul x-y, perpendicular pe direcția At.
O bobină de recepție poziționată în afara regiunii anatomice investigate cu o deschidere orientată în direcția pacientului perpendicular pe Bo. Când M este rotit în planul x-y. induce în bobina un curent electric, iar acest curent se numește semnalul MR. Acestea (sau altele), semnalele sunt folosite pentru reconstrucția imaginilor MR felii. Trecând prin bobina unui câmp magnetic alternativ va induce tok- electric dacă bobina conectată la lampă, se va aprinde. Același principiu se aplică imagistica MR: țesut cu vectori magnetice mari (M) va induce semnale puternice si arata luminoase în imagine, și țesut cu vectori magnetice mici semnale slabe, iar imaginea va fi mai întunecată.

contrastul imaginii. Proton densitate, T1 și T2 ponderate

Contrastul în imagini MR este definit de diferențele în proprietățile magnetice ale țesutului, sau mai precis, diferența în vectorii magnetici se rotesc în planul xy și inducerea de curenți în bobina receptoare.
Pentru reconstrucția imaginilor MR necesită mai multe signalov-, astfel, mai multe impulsuri RF care urmează să fie transmise. În intervalul dintre impulsuri de transmisie protoni sunt supuse la două procese de relaxare distincte - TI și T2. Relaxare - o consecință a dispariției treptate a magnetizării în planul xy (mușchi). Această pierdere magnetism în planul xy este numit de relaxare T2, iar T2 este definit ca timpul în care mușchiul pierde% din valoarea sa inițială maximă. O valoare tipică pentru țesuturile parenchimale - aproximativ 50 ms. Valoarea T2 depinde puternic de proprietățile fizice și chimice ale țesutului. Lichidele și fluide astfel de țesături au de obicei o perioadă lungă de timp T2 (și semnal de mușchi MR dispar lent), și țesut solid și substanță - un T2 scurt timp (mușchi și semnalul MR dispar repede).
TI-relaxare - mai lent în comparație cu procesul de relaxare T2, care constă într-o clădire treptată a protonilor individuale în direcția. T1 este definit ca timpul în care Mz este readus la 63% din valoarea sa inițială maximă.
Mai scurt timpul T1, cu atât mai repede recuperarea Mz. O valoare tipică pentru T1 țesuturilor parenchimatoase - aproximativ 500 de milisecunde. Valoarea T1 depinde în mare măsură de mărimea moleculelor și mobilitatea acestora.
Intervalul de timp dintre impulsuri RF numit timp de repetiție (TR). Creșterea TP. Acesta poate fi realizat printr-un contrast alternativ de imagine.
strat de țesătură Visualised poate fi prezent alcătuit din mai multe elemente de volum identice - voxeli. Fiecare voxel în final imagine bidimensională corespunde elementului plan, un pixel). Luminozitate (nivel scală gri) a unui pixel determinat amplitudinea semnalului indus prin magnetism voxelului corespunzătoare.
Pentru a determina luminozitatea fiecărui pixel calculator MR trebuie să fie semnale diferențiate ale voxelilor individuale. Pentru a face acest lucru, trebuie să alocați semnalul fiecărui voxel codul lor propriu, unic și ușor de recunoscut. Acest cod de fază și frecvență sunt semnal voxel, determină frecvența și faza vectorului magnetic rotativ al voxelului (mușchi).
Pentru a extrage conținute în semnalele MR combinate de diferite frecvență și fază folosind o analiză matematică complexă, numită bidimensional transformare Fourier. Această metodă depinde de informația conținută în semnale repetitive multiple care provin dintr-unul și același strat de țesătură.