RECT a pod.

[Matus Straka]

Skusim vysvetlit princip 2D zobrazovania:

Pred zacatim sekvencie su spiny orientovane v smere hlavneho magnetickeho
pola B0. Na zaciatku sa zapne kratkodobo Z-gradient a pusti sa do cievky RF
takeho tvaru a frekvencie, aby sa excitovali spiny pre ktore je sila pola
B0+-epsilon, pricom epsilon su zvolene milimetre. Vztah medzi rezonancnou
frekvenciou a silou pola je linearny, f = gamma * B, pricom gamma je
gyromagneticka konstanta pre dany atom a B je sila mag. pola.

Po ukonceni pulzu a vypnuti Z gradientu spiny nerotuju okolo osi rovnobeznej
s osou hlavneho magnetickeho pola, ale vykonavaju precesny pohyb v priecnej
rovine (tocia sa okolo vlastnej osi a ta os sa toci okolo hlavnej osi pod
nejakym uhlom). Vplyvom hlavneho magnetickeho pola sa po istom case vratia
do paralelnej polohy. 

Typicky je dispozicii max 100ms na na meranie signalu. Uvazujme teraz, ze
meranie je vyrazne rychlejsie ako tento case a zaujima nas len jedna os
(napr. X):

Po RF pulze a konstatnom poli B0 kmitaju spiny na rezonancnej frekvencii. Ak
aplikujeme gradient magnetickeho pola B1 v smere danej osi, spiny pozdlz
danej osi zacnu vyzarovat na rozlicnych frekvenciach, pri 1.5T je to tych
64MHz +/- par kHz. Staci demodulacia a rychly A/D prevodnik. Vzorkujeme
dostatocne rychlo (2x sirka pasma) a dostatocne dlho (milisekundy). Vo
vyslednom signale je zmes frekvencii s roznymi amplitudami. Po transformacii
do frekvencnej oblasti (pomocou FFT) dostavame pre danu frekvenciu (ktora
koduje priestorovu polohu) amplitudu, ktora je funkciou casovych parametrov
latky a hustoty protonov v danom priestorovom bode, t.j. amplituda pre danu
frekvenciu je dana vlastnostami latky v danom priestorovom bode.

2D rozsirenie je jednoduche, staci opakovat meranie s postupne sa meniacou
amplitudou Y gradientu, rovnako sa da FFT rozsirit pre 2 (3 .. N) rozmerov.

Zakladny princip je relativne jednoduchy, snad okrem konstrukcie toho
supravodiveho magnetu. Co je komplikovane je dosiahnut rozumne rozlisenie v
pomere k sumu a trvaniu skenu, resp. kompenzacia neziaducich vplyvov
(nehomogenita pola B0 a B1, lokalne zmeny pola v dosledku indukovanych
prudov, pohyb pacienta pocas skenu), ako aj konstrukcia vysielaca/prijimaca
(smerom tam stovky wattov, naspat milivolty, rezonancne maximum) a
gradientoveho systemu (stovky voltov, desiatky amperov, linearita, rychlost
moznej zmeny). Samostatnou kapitolou je konstrukcia 
vysielacych/snimacich cievok (naladenie rezonancie, zladenie viacerych
cievok do jednoliateho systemu). 

Pre predstavu, pri milione vodikovych atomov sa v smere pola orientuju len
3-4 atomy naviac v porovnani s antiparalelnym smerom(na 1T mag. pola), cize
to su prave tie atomy, ktore sa daju vyuzit na uzitocny signal. Z toho
vyplyva pomer signal/sum, doba a pocet vzorkovani, rozlisenie a kvalita
vyslednych obrazkov, pripadne casove rozlisenie dynamickeho skenu.
Dalsi aspekt je, ze atomy vodika (co je najcastejsie zobrazovana latka),
ktore su viazane v inych molekulach maju mierne posunutu rezonancnu
frekvecniu (co je zaklad MR spektrometrie). Vodikove atomy v tuku (ktory je
v nemalej miery pritomny v ludskom tele, naju rezonancnu frekvenciu o 225 Hz
(pri 1.5T) posunutu, co je pri danej sirke snimaneho pasma signalu (ktora je
dana silou gradientoveho systemu a velkosti snimacieho pola) posun o
niekolko pixelov, a teda snimky obsahuju okrem zobrazenia zakladnej anatomie
aj vlozeny obraz rozlozeniu tuku, ale nanestastie o tych par pixelov
posunuty. Chcem tym povedat, ze nehomogenita magnetickeho pola ktora sposobi
posun rezonancnej frekvenie o desiatky Hz sa negativne prejavi na kvalite
obrazku a drobne patologicke zmeny v tkanive tak mozu ujst pozornosti
vysetrujuceho lekara.

Samozrejme, na vsetko sa da najst nejaka korekcna metoda, otazny je len
dostatok casu, ludi a penazi :-)

Matus


> -----Original Message-----
> From: hw-list-bounces@list.hw.cz 
> [mailto:hw-list-bounces@list.hw.cz] On Behalf Of Vláďa Anděl
> Sent: Wednesday, November 12, 2008 00:10
> To: HW-news
> Subject: Re: CT a pod. Was: Re: Karta řidiče
> 
> Tak to teda nechápu jak to vůbec může něco zobrazit při 
> použití frekvence, 
> kde vlnová délka je větší než ten člověk. Jistě se jedná o 
> vyhodnocení 
> "blízkého pole", tedy buď elektrické (no kvůli vodivosti těla 
> asi ne) nebo 
> magnetické složky. Finta je sice v těch pomocných cívkách, 
> které zajistí aby 
> z každého místa lezla jiná frekvence, ale i tak. Udělat z 
> toho obrázek asi 
> není zrovna jednoduché.
> Anděl
>