›
›

Nguyên lý chụp cộng hưởng từ

ppt 209 trang vanle 2420
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Nguyên lý chụp cộng hưởng từ", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptnguyen_ly_chup_cong_huong_tu.ppt

Nội dung text: Nguyên lý chụp cộng hưởng từ

  1. ROCKY MOUNTAIN, COLORADO, USA NGUYÊN LÝ CHỤP CỘNG HƯỞNG TỪ MRI Dept., ST VINCENT HOSP., CT, USA 10/2003 BS. PHAN CHÂU HÀ BM.Chẩn Đốn Hình Ảnh – ĐHYD TP HCM
  2. MỤC TIÊU 1. Lịch sử phát triển CHT 2. Cấu tạo hệ thống CHT 3. Các bước ghi hình CHT 4. Ưu điểm của CHT 5. Chống chỉ định chụp CHT 6. So sánh tính năng CHT và chụp cắt lớp điện tốn (CT scan) 7. Ứng dụng CHT 8. Các thơng số ảnh hưởng đến CHT
  3. 1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ➢ 1952: Felix Bloch và Edward Purcell đoạt giải Nobel Prize với ‘NMR” (Nuclear Magnetic Resonance) ➢ 1973: Paul Lauterbur/ hình CHT đầu tiên ➢ 1977: Raymond Damadian : Máy CHT đầu tiên ➢ 1987: EPI/ real time khảo sát hoạt động tim ➢ 1993: fMRI
  4. HÌNH ẢNH MÁY CHT ĐẦU TIÊN 1977 Dr. Raymond Damadian
  5. HÌNH ẢNH MÁY CHT ĐẦU TIÊN 1977
  6. HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY CHT ĐẦU TIÊN
  7. HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY CHT HIỆN NAY HÌNH CỘT SỐNG CỔ THỰC HIỆN TRÊN MÁY CHT 1.5 T
  8. 2. HỆ THỐNG CHỤP CHT 1. Nam châm: Độ lớn từ trường: 0,2 T – 2.0 T ; > 3 T 2. COIL: - Các cuộn chênh từ (gradient coil) - Cuộn phát sĩng RF (Body coil). - Cuộn thu tín hiệu tạo ra: volume coil, surface/local coil, phase array coil, body coil. - Shim coil 3. Hệ thống xử lý tín hiệu 4. Hệ thống làm nguội 5. Camera quan sát bệnh nhân 6. Lồng Faraday
  9. Máy CHT mở
  10. MÁY SIEMENS MAGNETOM Avanto 1.5T, Tim [76 x 18] Hệ thống Avanto giúp giảm thời gian chụp, xử lý ảnh và tăng chất lượng hình ảnh.
  11. TỪ TRƯỜNG MÁY MRI Đơn vị: Tesla hay Gauss 1 tesla = 10.000 gauss Gauss : nhà tốn học Đức, người đầu tiên đo từ trường trái đất Tesla : cha đẻ của dịng điện xoay chiều. Từ trường ≥ 1T được xem như từ trường cao, tạo chất lượng hình ảnh tốt hơn nhiều so với từ trường thấp.
  12. NAM CHÂM Cĩ 3 loại: Nam châm vĩnh cửu (permanent magnets) Nam châm cĩ điện trở (resistive magnets) Nam châm siêu dẫn (superconducting magnets)
  13. Nam châm vĩnh cửu (permanent magnets) Ưu điểm: khơng dùng năng lượng để hoạt động. Khuyết điểm: • Khơng tạo ra từ trường cao. • Nặng ( VD: 1 nam châm 0.3 T cĩ thể nặng 100 tấn!)
  14. Nam châm cĩ điện trở (resistive magnets) Dùng năng lượng điện nên gọi là nam châm điện: từ trường tạo ra do dịng điện qua cuộn dây. Ưu điểm: Tạo ra từ trường cao hơn nam châm vĩnh cửu. Khuyết điểm: Mức tiêu thụ điện, nước (làm nguội) cao. Khĩ đạt được từ trường > 1.5T vì tạo ra rất nhiều nhiệt
  15. Nam châm siêu dẫn(superconducting magnets) Được dùng rộng rãi hiện nay. Là nam châm điện. Chứa một chất dẫn điện đặc biệt. Chất này sẽ mất điện trở nếu bị làm nguội xuống nhiệt độ -269 độ C → khi gởi dịng điện, dịng điện sẽ ở nam châm liên tục và tạo ra từ trường ổn định liên tục. Những chất làm lạnh là Helium, nitrogen. Ưu điểm: tạo ra từ trường cao và rất đồng nhất Khuyết điểm: giá thành cao
  16. Cuộn chênh từ (gradient coil) Thay đổi từ trường bằng cách tạo ra những trường điện từ thêm vào, giúp chọn lát cắt và xác định tín hiệu thu được từ proton nào. Các cuộn chênh từ chuyển động liên tục suốt thời gian chụp gây ra tiếng ồn.
  17. Cuộn phát sĩng RF (Body coil) Là phần gắn cố định vào máy và bao quanh bệnh nhân. Phát xung RF kích hoạt proton .
  18. Cuộn thu tín hiệu tạo ra Dùng nhận tín hiệu tạo ra. Cĩ các loại: - Volume coil: chụp đầu - Surface/local coil: chụp cổ tay, khớp , đặt trực tiếp coil lên vùng khảo sát và cĩ dạng tương ứng với vùng khảo sát, khuyết điểm là cĩ thể khơng nhận được tín hiệu từ các cấu trúc sâu. - Phase array coil: chụp khớp vai - Body coil: chụp bụng, chậu, đùi, chân
  19. Shim coils Dùng để thực hiện quá trình gọi là “shimming” nhằm điều chỉnh về điện – cơ, làm tăng sự đồng nhất từ trường.
  20. Lồng Faraday Tín hiệu MRI tương đối yếu. Do đĩ, sự can thiệp của sĩng RF bên ngồi phịng chụp cĩ thể làm giảm chất lượng hình. Do đĩ, dùng lồng Faraday để bao bọc tồn bộ tường, trần, sàn phịng MRI, nhằm ngăn cản sĩng RF bên ngồi phịng MRI ảnh hưởng đến sĩng RF được dùng trong hệ thống máy MRI.
  21. 3. CÁC BƯỚC GHI HÌNH CHT Đặt bệnh nhân vào từ trường Gởi đến 1 sĩng radio Tắt sĩng radio Bệnh nhân phát ra tín hiệu Nhận tín hiệu và tái tạo hình ảnh
  22. 4. ƯU , KHUYẾT ĐIỂM CỦA CHT ƯU ĐIỂM 1. Bệnh nhân khơng bị ảnh hưởng bởi tia xạ. 2. Bệnh nhân khơng bị ảnh hưởng gì về mặt sinh học. 3. Thu được hình hình chụp đa mặt phẳng: coronal, axial, sagittal hay bất kỳ mặt phẳng nghiêng nào. 4. Độ phân giải mơ mềm cao. 5. Hiển thị đặc điểm mơ tốt hơn khi so với CT. 6. Chụp được MRA kể cả khi khơng dùng chất tương phản. 7. Là kỹ thuật hình ảnh khơng xâm lấn. 8. Chất tương phản tác dụng phụ rất hiếm
  23. KHUYẾT ĐIỂM 1. Giá cao 2. Khơng dùng được nếu bệnh nhân bị chứng sợ nơi chật hẹp hay đonùg kín 3. Thời gian chụp lâu: gặp khĩ khăn nếu bệnh nhân nặng hay khơng hợp tác 4. Vỏ xương và tổn thương cĩ calci khảo sát khơng tốt bằng XQ, CT 5. Thời gian đào tạo chuyên mơn dài. 6. Khơng thể chụp bệnh nhân với máy tạo nhịp tim, các clip phẫu thuật, mơ cấy ở mắt hay tai, 7. Khơng thể mang theo thiết bị hồi sức vào phịng chụp.
  24. 5. CHỐNG CHỈ ĐỊNH CHỤP CHT
  25. 7. SO SÁNH PHƯƠNG THỨC CHT VÀ CHỤP CẮT LỚP ĐIỆN TỐN MRI CT + - Không dùng tia xạ: H - Bức xạ ion : tia X - Đa mặt phẳng - Một mặt phẳng, tái tạo - Xương: tủy + + + - Xương : vỏ + + + - Vôi: + - Vơi: + + + - Mô mềm : + + + - Mơ mềm: + - Contrast: độc thận (-) - Contrast: độc thận (+) - Tương thích thiết bị hồi sức - Tương thích thiết bị hồi sức hỗ trợ : (-) hỗ trợ: (+)
  26. Các ứng dụng MRI so với CT Vùng khảo CT MRI sát - Chấn thương Phần lớn tổn thương: - Xuất huyết não - Bệnh lý chất trắng - Bệnh nhân không hợp - U, viêm tác, có thiết bị hồi sức - BL thoái hóa TK, Đầu hỗ trợ hủy myelin - Nhồi máu não : cấp - Xuất huyết não - Dị dạng: mạch máu, bẩm sinh
  27. Các ứng dụng MRI so với CT Vùng khảo CT MRI sát -Gãy xương: -Rất tót với việc chẩn đoán độ vững, diện khớp. các bệnh lý: bất thường bẩm sinh, thoái hóa cột sống, viêm, xơ cứng rải rác, u Cột sống
  28. Các ứng dụng MRI so với CT Vùng khảo sát CT MRI Cơ-Xương- - U xương, chấn - Được ưa thích hơn để đánh Khớp thương gía khớp: dây chằng, sụn ; các thay đổi tủy xương/u và nhiễm trùng, hoại tử vô trùng; sự xâm lấn hệ cơ, thần kinh, mạch máu / u ác tính
  29. Các ứng dụng MRI so với CT Vùng khảo sát CT MRI Gan - MRI cho nhiều thông tin trong khảo sát tổn thương khu trú và di căn - Resovist: ưu thế MRI Tụy, Lách + + Ống tiêu hố + + Mạch máu + +
  30. Các ứng dụng MRI so với CT Vùng khảo sát CT MRI Thận Nang, u lành tính, u Các u xâm lấn mạch đóng vôi ít máu, có chống chỉ định cản quang chứa iode Tuyến thượng thận Tốt Tốt
  31. 7. ỨNG DỤNG CHT 1. Chụp sọ não 2. Chụp cột sống 3. Chụp mạch máu, chụp mạch bạch huyết 4. Chụp vú 5. Chụp xương khớp 6. Khảo sát bệnh lý mơ mềm 7. Chụp vùng bụng-chậu – Ổ bụng và khoang sau phúc mạc – Chụp mật-tụy (MRCP) và hệ niệu (MRU)
  32. - Vùùng chậu nữ: Tử cung, 2 phần phụ - Vùùng chậu nam: Tuyến tiền liệt và cơ quan sinh dục nam (Cĩ hoặc khơng cĩ Endocoil ) - Khảo sát vùng hậu mơn: rị,áp xe, khảo sát đơng học sàn chậu (khảo sát hình thái và hoạt động co thắt cơ mu- trực tràng trong chẩn đốn nguyên nhân đi cầu khĩ, vd hậu mơn thay vì mở thì đĩng khi rặn; bất thường hình thái thành trực tràng như túi sa trực tràng và lồng hậu mơn-trực tràng,làm nghẽn đường thốt phân)
  33. 8. CÁC THƠNG SỐ ẢNH HƯỞNG CHT 1. T1 2. T2 3. Mật độ proton 4. Các chuỗi xung 5. TR 6. TE 7. Dịng chảy 8. Chất tương phản. 9. TI 10. Gĩc nghiêng (Flip angle)
  34. T1W FLAIR NHỒI MÁU CẤP DWI ADC map
  35. FLAIR T1W T2W NHỒI MÁU MẠN
  36. NGUYÊN TỬ Vỏ: electron Nhân: Proton: – Chứa điện tích dương – Luơn quay quanh một trục. Điện tích dương quay => Tạo ra dịng điện => Tạo ra từ trường. => Vậy : Proton cĩ từ trường riêng
  37. ĐIỀU GÌ XẢY RA VỚI PROTON KHI ĐẶT CHÚNG VÀO TỪ TRƯỜNG NGỒI? Khi đặt bệnh nhân vào từ trường, các proton: Tự xếp hàng trong từ trường ngồi theo 2 hướng song song và đối song song, tạo các mức năng lượng khác nhau.
  38. Proton xếp song song từ trường ngồi cần năng lượng < proton xếp đối song song Proton song song từ trường ngồi cĩ số lượng nhiều hơn. Sự khác biệt khơng nhiều: vd 10 000 007/ 10 000 000
  39. CHUYỂN ĐỘNG ĐẢO Là : Chuyển động của proton 1 proton chuyển động vịng quanh theo 1 hướng nhất định, và các proton chuyển động ngẫu nhiên theo nhiều hướng. Trục xoay tạo hình nĩn
  40. Proton chuyển động đảo dọc theo đường sức của từ trường
  41. Tần số đảo: proton chuyển động đảo với tần số đảo tính theo phương trình Lamor. Phương trình Lamor: o =  . Bo o : Tần số đảo ( Mhz hay Hz) Bo : độ mạnh từ trường ngồi ( Tesla)  : tỉ số hồi chuyển: khác nhau ở các mơ khác nhau.
  42. ĐIỀU GÌ XẢY RA KHI CÁC PROTON CHUYỂN ĐỘNG SONG SONG VÀ ĐỐI SONG SONG THEO TRỤC TỪ TRƯỜNG NGỒI? Các vector từ trường ngược hướng nhau sẽ tự triệt tiêu từ trường lẫn nhau. Vector tổng cùng hướng từ trường ngồi. bệnh nhân sẽ cĩ từ trường riêng gọi là sự từ hĩa dọc.
  43. CĨ THỂ ĐO ĐƯỢC LỰC TỪ TRƯỜNG CỦA BỆNH NHÂN KHƠNG? Khơng thể đo được lực từ trường này nếu vector từ trường cùng hướng song song với từ trường ngồi. => Phải đo gián tiếp qua sự từ hĩa ngang.
  44. ĐIỀU GÌ XẢY RA TIẾP THEO SAU KHI CHÚNG TA ĐẶT BỆNH NHÂN VÀO TRONG TỪ TRƯỜNG? Ta gởi đến 1 sĩng radio, gọi là xung RF ( radio frequency) → làm nhiễu loạn các proton. Xung RF phải cĩ cùng tần số đảo (cùng vận tốc) với các proton thì sự trao đổi năng lượng mới cĩ thể xảy ra. => Việc proton nhận năng lượng từ sĩng radio gọi là sự cộng hưởng - nguồn gốc của từ “ cộng hưởng từ”
  45. ĐIỀU GÌ XẢY RA VỚI CÁC PROTON KHI CHÚNG TIẾP XÚC VỚI XUNG RF ? Proton nhận năng lượng → chuyển sang mức năng lượng cao → giảm sự từ hĩa dọc Đổi hướng, chuyển động theo hướng ngược lại → triệt tiêu thêm từ trường của những proton cịn lại đang cùng hướng từ trường ngồi → giảm sự từ hĩa dọc => Vậy:Sự từ hố dọc giảm khi proton gặp xung RF.
  46. Proton khơng chuyển động theo các hướng ngẫu nhiên mà chuyển động đồng bộ, cùng pha: Ở một thời điểm, các proton chuyển động cùng hướng => các vector từ trường chuyển về cùng hướng, là hướng chuyển động đảo của các proton - hướng ngang => gọi là sự từ hĩa ngang. Tĩm lại: Sĩng radio làm giảm sự từ hĩa dọc và thiết lập sự từ hĩa ngang.
  47. VECTOR TỪ TRƯỜNG NGANG MỚI THIẾT LẬP Proton chuyển động đảo liên tục → năng lượng điện chuyển động liên tục → vector từ trường ngang chuyển động và thay đổi liên tục => tạo ra một dịng điện. Vậy : Vector từ trường ngang chuyển động tạo ra một dịng điện trong một antenna. Đĩ chính là tín hiệu MRI. => tín hiệu MR cũng cĩ tần số đảo.
  48. LÀM THẾ NÀO TA CĨ TÍN HIỆU MRI TỪ DỊNG ĐIỆN NÀY? Dùng từ trường khơng đồng nhất, cĩ cường độ khác nhau ở mỗi điểm trong cơ thể bệnh nhân sẽ tạo ra tần số đảo của các proton khác nhau. Proton bị ảnh hưởng bởi từ trường từ các nhân lân cận → tần số đảo cũng khác nhau. Sự khác biệt từ trường bên trong là đặc trưng cho một mơ.
  49. Kết quả: Proton ở các vị trí khác nhau trong cơ thể bệnh nhân sẽ chuyển động đảo với tần số khác nhau. → tín hiệu MRI khác nhau ở các điểm trong cơ thể. → giúp ta nhận ra tín hiệu phát ra từ vị trí xác định nào trong cơ thể bệnh nhân.
  50. ĐIỀU GÌ XẢY RA NẾU TA TẮT XUNG RF ? Với xung RF, tất cả proton quay trịn cùng pha, đồng bộ, ta sẽ nhận được tín hiệu như đã mơ tả ở trên.
  51. Sau khi tắt xung RF, các proton khơng cịn trong một pha và khi chúng cĩ các tần số đảo khác nhau, chúng sẽ ra khỏi pha ngay.
  52. Tắt sĩng RF → tồn bộ hệ thống trở về trạng thái bình ổn ban đầu. Quá trình thư duỗi dọc: quá trình trở về vector từ hĩa dọc. Quá trình thư duỗi ngang: quá trình trở về vector từ hĩa ngang.
  53. Lý do: các proton khơng nhận năng lượng từ xung RF, trở về mức năng lượng thấp ban đầu và bắt đầu “đi bằng chân” trở lại. Khơng phải tất cả các proton thực hiện quá trình này cùng lúc. Đây là quá trình xảy ra liên tục, lần lượt từ proton này đến proton khác.
  54. ĐIỀU GÌ XẢY RA VỚI NĂNG LƯỢNG MÀ CÁC PROTON ĐÃ NHẬN TỪ XUNG RF ? Năng lượng này sẽ được truyền ra mơi trường xung quanh , gọi là “lattice”- Đây là lý do gọi quá trình này là spin lattice relaxation. Sự từ hĩa dọc tăng trở lại, và cuối cùng trở về giá trị ban đầu.
  55. Sự khơi phục quá trình từ hĩa dọc theo thời gian tương ứng với đường cong T1. ĐƯỜNG CONG T1
  56. Thời gian để khơi phục sự từ hĩa dọc là thời gian thư duỗi dọc (longitudinal relaxation time). Dễ dàng nhớ về T1 qua chữ viết tắt sau: T1 = longitudinal relaxation time = spin-lattice-relaxation time T1 = Tl
  57. ĐIỀU GÌ XẢY RA VỚI SỰ TỪ HĨA NGANG? Sự biến mất từ hĩa ngang theo thời gian tương ứng đường cong T2 - đường cong đi xuống.
  58. ĐƯỜNG CONG T2
  59. Thời gian thư duỗi ngang T2 là 1 hằng số Dễ dàng nhớ về T2 qua chữ viết tắt sau: T2 = transversal relaxation time T2 = T x 2 = T T T1 dài hơn T2.
  60. THỜI GIAN THƯ DUỖI DÀI BAO NHIÊU? T1 # 2-5-10 lần T2. Ở các mơ sinh học : T1 # 300-2000ms T2 # 30-150ms. Rất khĩ xác định chính xác thời điểm kết thúc của sự thư duỗi dọc và ngang. Do đĩ, ta tính: T1 : từ hĩa dọc đạt được 63% giá trị ban đầu. T2 : từ hĩa ngang giảm xuống cịn 37% giá trị ban đầu. => Do đĩ ta khơng thu được hình cĩ tên gọi T1, T2 mà là hình T1-weighted hay T2-weighted
  61. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN T1 1. Độ mạnh từ trường ngồi. 2. Thành phần mơ.
  62. Giải thích (1): Theo phương trình Lamor : Từ trường mạnh hơn → proton chuyển động đảo nhanh hơn → khĩ trao năng lượng cho mơi trường xung quanh vốn cĩ từ trường dao động chậm hơn → thời gian hồi phục dọc T1 dài.
  63. (2): Khi mơi trường xung quanh chứa các phân tử nhỏ (nước) → chuyển động quá nhanh → proton khĩ giải phĩng năng lương => proton chậm trở về mức năng lượng thấp => thời gian khơi phục từ hĩa dọc kéo dài => T1 nước/ dịch dài. Khi mơi trường xung quanh chứa các phân tử kích thước vừa (hầu hết mơ cơ thể cĩ thể xem như chất lỏng chứa các phân tử kích thước khác nhau)→ proton chuyển động và cĩ từ trường dao động gần bằng tần số Lamor => năng lượng truyền dễ dàng hơn => T1 ngắn. Mỡ : những kết nối C ở cuối các acid béo cĩ tần số gần bằng tần số Lamor nên việc truyền năng lượng dễ dàng → T1 ngắn.
  64. KẾT QUẢ Nước, các chất lỏng, các mơ bệnh lý (thường chứa lượng nước nhiều hơn mơ bình thường): T1 dài → tín hiệu thấp trên hình T1W . Nước cĩ T1 dài hơn T1 của các chất lỏng khơng thuần nhất (chứa các phân tử lớn hơn) → tín hiệu của nước thuần nhất thấp hơn tín hiệu các mơ chứa nước trên hình T1W. Mỡ: T1 ngắn → Mỡ tín hiệu cao trên hình T1W.
  65. ĐƯỜNG CONG T1
  66. - Nước, mơ bệnh lý (viêm, u, phù chứa nhiều nước hơn mơ bình thường cĩ tín hiệu thấp trên hình T1W (T1 dài). - Mỡ tín hiệu cao trên hình T1W (T1 ngắn).
  67. YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG T2 Khi các phân tử nước chuyển động quá nhanh, từ trường của chúng dao động nhanh, do đĩ khơng cĩ sự khác biệt lớn ở độ mạnh từ trường ở các vị trí khác nhau bên trong mơ → proton truyền năng lượng ra xung quanh chậm hơn → proton ở trong pha lâu hơn → T2 dài hơn. Với các chất lỏng khơng thuần nhất, ví dụ chúng cĩ các phân tử lớn hơn, khơng thể chuyển động vịng quanh nhanh → cĩ sự khác biệt lớn hơn về từ trường tại chỗ → sự khác nhau về tần số đảo → proton truyền năng lượng ra xung quanh nhanh hơn proton ở trong pha ngắn hơn → T2 ngắn hơn.
  68. KẾT QUẢ Nước, các chất lỏng, mơ bệnh lý (thường chứa lượng nước nhiều hơn mơ bình thường ) : T2 dài → tín hiệu cao trên hình T2W. Nước cĩ T2 dài hơn T2 của các chất lỏng khơng thuần nhất chứa các phân tử lớn hơn → tín hiệu của nước thuần nhất cao hơn tín hiệu các mơ chứa nước trên hình T2W.
  69. ĐƯỜNG CONG T2
  70. - Nước, mơ bệnh lý (viêm, u, phù chứa nhiều nước hơn mơ bình thường cĩ tín hiệu cao trên hình T2W (T2 dài).
  71. ỨNG DỤNG : Thời gian thư duỗi thay đổi liên quan đến tín hiệu các mơ bình thường và bệnh lý trên phim.
  72. Short T1 (White) Retro- ortbital fat White matter Internal capsule Thalamus Cerebellar gray matter Caudate nucleus Cortical gray matter Long T1 (Black) Cerebrospinal fluid Ocular vitreous Long T2 (White) Cerebrospinal fluid Ocular vitreous Cortical gray matter Cerebellar gary matter Caudate nucleus Orbital fat Cortical white matter Short T2 ( Black) Internal capsule High proton density (White) Fat Cortical gray matter Cerebellar gray mattre Caudate Cortical white matter Intrenal capsule CSF Low proton density (Black) Bone Air
  73. T1 shortened (white) T1 prolonged - Lipid (black) - Paramagnetic substance: - Air a. Copper - Calcium b. Iron - Cortical bone c. Mangaese - Edema - Mucus - Demyelination - Cholesterol - Neoplasia - Postradiation changes - Infection (after 2 weeks) - Ischemia - Hemorrhage (Met Hb) - Infarction - Increased protein content - CSF - Melanin
  74. T2 shortened (black) T2 prolonged (white) - Air - Demyelination - Calcium - Infection - Cortical bone - CSF - Paramagnetic substances - Ischemia - Fat - Neoplasia - Edema
  75. XUNG 90 độ, 180 độ Xung 90 độ: Xung RF làm quay sự từ hố 90 độ (ví dụ từ dọc ra ngang). Xung 180 độ: Xung RF làm quay sự từ hố 180 độ.
  76. Vector từ hố dọc và ngang hợp lại tạo một vector tổng biểu hiện cho từ trường tồn bộ. Suốt quá trình thư duỗi, vector tổng trở về hướng dọc và cuối cùng tương đương từ hố dọc. Vector tổng quay với tần số đảo -> tạo ra dịng điện trong ăng-ten, là tín hiệu chúng ta nhận được và dùng trong MR. Tín hiệu này giảm cường độ theo thời gian.
  77. Tắt RF
  78. KHÁI NIỆM VỀ TR Thử nghiệm : Cĩ 2 mơ A và B khác nhau về T1 và T2.
  79. Gởi một sĩng RF: cĩ sự tạo lập từ hố ngang rồi trở về từ hố dọc. Chờ 1 thời gian TR dài: mơ A và B cĩ từ hố dọc tương đương nhau (hình 5). Lúc đo,ù nếu gởi 1 sĩng RF tiếp theo, 2 mơ sẽ cĩ từ hố ngang tương tự nhau (hình 6).
  80. Nếu gởi 1 sĩng RF thứ hai sau TR ngắn (sau hình 4) Thời điểm này: từ hố dọc mơ A > B. → Với RF pusle thứ hai làm quay từ hố dọc 90 độ, từ hố ngang mơ A > B. → mơ A cho tín hiệu trong ăng-ten mạnh hơn.
  81. Kết luận Khác biệt về sự khơi phục từ hố dọc dẫn đến khác biệt về tín hiệu giữa 2mơ. Khác biệt T1 giữa 2 mơ dẫn đến khác biệt tín hiệu giữa 2 mơ. Phân biệt được mơ A với B khi chọn thời gian giữa 2 xung ngắn ( TR ngắn). Vì sau TR dài, 2 mơ cùng trở về trạng thái ban đầu nên sự khác biệt T1 giữa hai mơ khơng cịn đĩng vai trị quan trọng.
  82. Khi dùng hơn 1 xung RF, ta gọi là chuỗi xung. Chuỗi xung khác nhau về loại (vd 90độ,180độ ) và thời gian giữa các xung. Việc lựa chọn chuỗi xung sẽ xác định loại tín hiệu nhận được từ một mơ => cần lựa chọn xung cẩn thận cho từng trường hợp khảo sát. VD: mơ mỡ và máu đều cĩ tín hiệu cao hình T1W. Để phân biệt, ta dùng hình T1FS: mơ mỡ cĩ tín hiệu thấp, trong khi máu vẫn cĩ tín hiệu cao. Chuỗi xung trên chỉ cĩ 1 loại xung 90 độ và đuợc lặp lại sau 1 thời gian cố định, gọi là TR. TR= time to repeat
  83. TR ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍN HIỆU NHƯ THẾ NÀO ? TR dài: tín hiệu các mơ tương tự trên MRI. TR ngắn hơn: tín hiệu khác nhau giữa các mơ, xác định nhờ sự khác biệt T1. => thu được hình ảnh gọi là T1 – weighted picture. Nghĩa là: sự khác biệt cường độ tín hiệu giữa các mơ trên phim- sự tương phản mơ (tissue contrast) chủ yếu do sự khác biệt về T1. (Thật ra trên hình T1W, ngồi yếu tố nổi bật là T1, cũng cịn các yếu tố khác ảnh hưởng đến sự tương phản mơ)
  84. Bác sĩ ví như nhạc trưởng. Tất cả nhạc cụ đều gĩp phần tạo nên âm thanh bài nhạc, nhưng nhạc trưởng cĩ thể chọn nhạc cụ gây ảnh hưởng đến âm thanh nhiều hơn các nhạc cụ khác. Tuy nhiên, tất cả nhạc cụ đều gĩp phần tạo ra âm thanh cuối cùng.
  85. SỰ KHÁC BIỆT TÍN HIỆU GIỮA NÃO VÀ DỊCH NÃO TỦY Thời điểm 0 tương ứng thời điểm khơng cĩ từ hố dọc - thời điểm ngay sau RF pulse đầu tiên. TR dài: từ hố dọc khơi phục hồn tồn => vector từ hố dọc 2 cơ quan khơng khác nhau nhiều => tín hiệu não và dịch não tủy tương tự nhau : sự tương phản mơ nhỏ. TR ngắn: tương phản mơ tốt hơn => Khoảng cách giữa hai đường cong cho thấy cĩ sự tương phản mơ tốt nhất.
  86. THẾ NÀO LÀ TR DÀI VÀ NGẮN TR dài : khoảng 3 lần TR ngắn TR ngắn : 1500ms
  87. PROTON DENSITY WEIGHTED IMAGE LÀ GÌ ? Cường độ tín hiệu tùy thuộc vào nhiều thơng số. Khi TR dài: T1 khơng ảnh hưởng đến độ tương phản mơ nữa. Lúc này, khác biệt tín hiệu chủ yếu do mật độ các proton khác nhau gọi là hình ảnh mật độ proton (proton density – weighted image).
  88. TẠI SAO CĨ HÌNH T2 ? Thử nghiệm :
  89. 1) Dùng 1 xung 90 độ: Từ hố dọc nghiêng => thu được từ hố ngang. - Tắt xung: từ hố dọc bắt đầu cĩ trở lại, từ hố ngang biến mất. Các proton chuyển động đảo theo hướng ngược chiều kim đồng hồ (hình a,b,c)
  90. 2) Gởi 1 xung 180 độ sau thời gian xác định TE/2: - Các proton quay xung quanh và chuyển động đảo theo hướng thuận chiều kim đồng hồ (hình d,e,f). => Các proton chuyển động đảo nhanh hơn bây giờ sẽ ở sau proton chậm hơn. - Chờ thêm một thời gian TE/2, proton nhanh hơn sẽ bắt kịp proton chậm hơn. => Các proton gần như trong pha 1 lần nữa, tạo từ hố ngang mạnh hơn => tín hiệu 1 lần nữa sẽ mạnh hơn. - Ít lâu sau, các proton chuyển động đảo nhanh hơn sẽ vượt lên trước lần nữa và tín hiệu giảm lần nữa.
  91. Xung 180 độ hoạt động như 1 bức tường, làm dội ngược các proton, giống như ngọn núi phản hồi lại sĩng âm thanh. => Đây là lý do ta gọi tín hiệu mạnh tạo ra là 1 echo hay spin echo. Sau khi ta cĩ tín hiệu (spin echo), các proton ra khỏi pha lần nữa. Cĩ thể dùng xung 180 độ nhiều lần => ta cĩ đường cong T2 biểu diễn cường độ tín hiệu theo thời gian.
  92. Theo đường cong biểu diễn: Spin echo giảm theo thời gian.
  93. Ví dụ :Hai xe bus cùng xuất phát . Với âm thanh thu được, ta biết âm thanh từ 1 xe mất nhanh hơn, nhưng khơng xác định được là do xe bus đĩ chạy tốc độ quá nhanh (# từ trường ngồi ) hay do âm thanh từ người trên xe (# từ trường bên trong ). Nhưng nếu cho 2 xe quay lại sau thời gian TE/2 với tốc độ tương tự lúc đi thì sau TE/2 (nghĩa là TE kể từ lúc khởi điểm ), 2 xe bus sẽ về điểm xuất phát ban đầu. Và ta sẽ biết lí do tại sao âm thanh từ 1 xe mất sớm hơn.
  94. Tương tự: Xung 180 độ loại bỏ tính khơng đồng nhất của từ trường ngồi. Khơng dùng xung 180 độ: từ trường ngồi khơng đồng nhất → khi tắt RF pulse, proton sẽ dễ truyền năng lượng ra mơi trường xung quanh hơn → chúng sẽ ra khỏi pha nhanh hơn → T2 sẽ ngắn hơn gọi là T2*.
  95. Khi xung 180 độ tác dụng lên từ trường ngồi, từ trường khơng đồng nhất bên trong mơ khơng bị loại bỏ, chúng cĩ thể ảnh hưởng lên các proton. → một số proton cĩ thể vẫn đứng phía sau hay phía trước phần lớn các proton → cường độ tín hiệu sẽ giảm xuống dần và ta gọi hiệu ứng này là T2 – effects. Tương tự ta cĩ T2* - effects. T2* - effects quan trọng với các chuỗi xung hình ảnh nhanh.
  96. Loại xung ta dùng gọi là chuỗi xung spin echo Xung spin echo: gồm xung 90 độ và xung 180 độ (tạo ra echo). Chuỗi xung spin echo rất quan trọng trong MRI. Với chuỗi xung spin echo, ta cĩ thể tạo ra T1, T2, proton density – weighted pictures.
  97. KHÁI NIỆM TE
  98. 1) Gởi 1 xung 90 độ với mơ A cĩ T2 ngắn (vd não ), mơ B cĩ T2 dài (nước hay CSF): Hai đường cong T2 bắt đầu ở 0 là thời điểm ngay sau khi tắt xung 90 độ.
  99. 2) Sau thời gian TE/2, ta gởi 1 xung 180 độ. Sau khi chờ thêm thời gian TE/2, ta thu được tín hiệu gọi là spin echo. Cường độ tín hiệu biểu diễn bằng đường cong T2 ở thời điểm TE (TE/2 + TE/2) Thời gian TE giữa xung 90 độ và khi nhận được tín hiệu spin echo gọi là TE. TE = time to echo.
  100. Thời gian TE được chọn do kỹ thuật viên chụp. TE ảnh hưởng đến tín hiệu nhận được và như vậy cũng ảnh hưởng đến hình ảnh : TE càng ngắn, tín hiệu mơ nhận được càng mạnh, vì TE dài hơn, tín hiệu spin echo sẽ giảm. Vậy: Để nhận tín hiệu tốt nhất, ta dùng TE ngắn
  101. TE rất ngắn: khác biệt về tín hiệu giữa mơ A và B rất nhỏ → khĩ phân biệt độ tương phản giữa 2 mơ. TE dài hơn: cĩ sự khác biệt giữa hai đường cong nhiều hơn, tương ứng khác biệt về cường độ tín hiệu nhiều hơn => độ tương phản sẽ rõ ràng hơn.
  102. TE quá dài: tồn bộ cường độ tín hiệu trở nên nhỏ dần → hình sẽ bị hạt nhiều. Signal-to-noise ratio : khi nghe âm thanh từ radio, ta nghe tiếng nhạc lớn và chỉ một ít âm thanh nhiễu. Nhưng khi đi xa, đến vùng khơng cịn nghe được tiếng nhạc từ radio, ta sẽ nghe âm nhiễu lớn hơn. Tương tự tín hiệu MRI : Khi tín hiệu mạnh, ít âm nhiễu trong hệ thống sẽ khơng thành vấn đề. Nhưng tín hiệu càng nhỏ, càng khĩ phân biệt tín hiệu với âm nhiễu.
  103. THẾ NÀO LÀ TE DÀI VÀ NGẮN? TE dài : khoảng 3 lần TE ngắn ❑ TE ngắn : 80ms
  104. CHUỖI XUNG SPIN ECHO
  105. Để tính tốn bao nhiêu tín hiệu nhận được từ một mơ với chuỗi xung spin echo, ta kết hợp 2 đường cong T1 và T2.
  106. Cường độ từ hĩa dọc ở thời điểm TR bằng với số lượng từ hĩa ngang khi vector từ hĩa dọc nghiêng 90 độ. Từ hĩa ngang này ngay lập tức biến mất với tốc độ biểu hiện bằng đường cong T2. Tín hiệu của mơ sau thời gian TE cĩ thể suy ra từ đường cong T2 ở thời điểm TE (được bắt đầu ngay sau thời điểm TR).
  107. HÌNH ẢNH NÀO THU ĐƯỢC VỚI TR DÀI VÀ TE NGẮN ?
  108. - TR dài: tất cả các mô khôi phục toàn bộ từ hóa dọc => sự khác nhau ở T1 của các mô không đáng kể, không ảnh hưởng tín hiệu. - TE ngắn: sự khác nhau về cường độ tín hiệu do sự khác nhau T2 không đủ thời gian để trở nên rõ nét. Vậy: Ta nhận được không phải hình T1 hay hình T2,nhưng hình ảnh được xác định chủ yếu do mật độ proton của mô. Càng nhiều proton, càng nhiều tín hiệu.
  109. HÌNH ẢNH NÀO THU ĐƯỢC VỚI TR DÀI VÀ TE DÀI ?
  110. - TR dài: không có sự khác biệt đáng kể về T1. - TE dài: sự khác biệt T2 trở nên rõ nét. Vậy: hình ảnh thu được là hình T2
  111. HÌNH ẢNH NÀO THU ĐƯỢC VỚI TR NGẮN VÀ TE NGẮN ?
  112. - TR ngắn: mơ khơng hồi phục từ hĩa dọc, cường độ tín hiệu khác nhau => T1 khác nhau. - TE ngắn: T2 khơng khác nhau rõ Vậy: hình ảnh thu được là T1
  113. CĨ THỂ CHỌN TR RẤT NGẮN VÀ TE RẤT DÀI ? Với TR rất ngắn: chỉ cĩ rất ít từ hĩa dọc bị nghiêng. Với TE rất dài: chỉ cĩ một lượng nhỏ từ hĩa ngang Kết quả là cường độ tín hiệu quá nhỏ, khơng thể dùng để tạo ảnh.
  114. Ghi nhớ về T1 và T2 Short TR(ousers) gives T1-weighted image (only 1 is happy)
  115. Long TE(a) gives T2-weighted image (2 peoples are happy)
  116. T1W T2W PD
  117. T1W T2W
  118. T1W T2W
  119. DỊNG CHẢY
  120. Xét 1 mặt cắt ngang qua 1 vùng cơ thể cĩ 1 mạch máu chảy bên trong: Với xung 900 đầu tiên: tất cả các proton ở mặt cắt ngang bị ảnh hửơng bởi sĩng radio. Tắt RF pulse và thu tín hiệu: Lúc này tất cả máu trong mạch máu tại vị trí này đã lưu chuyển sang chỗ khác, ra khỏi mặt cắt khảo sát. Do đĩ, khơng cĩ tín hiệu phát ra từ mạch máu -> thu được màu đen trên ảnh => gọi là: “dịng- trống”(flow-void).
  121. Dịng chảy khơng chỉ ảnh hưởng đến hình ảnh theo một cách nêu trên. VD: dịng chảy cĩ thể làm tăng tín hiệu thu được. Giải thích :
  122. (a): trước xung 90độ (b): ngay sau xung -> các proton trải qua quá trình từ hố ngang.
  123. (c): 1 phần các proton thư duỗi dọc trở lại. Lúc này 1 số từ hĩa dọc đã được thay bằng các proton khác (với tồn bộ từ hĩa dọc). => với 1 xung 90độ sẽ thu được tín hiệu từ mạch máu nhiều hơn từ vùng kế cận, vì thời điểm này từ hĩa dọc lớn hơn. MRI angiography: ta dùng việc flow ảnh hưởng tín hiệu MRI theo cách cĩ lợi nhất, bằng cách trình bày sự chuyển động các proton.
  124. MRA khơng dùng chất tương phản
  125. CHẤT TƯƠNG PHẢN ❖Hiệu quả chất tương phản : thay đổi cường độ tín hiệu bằng cách làm ngắn T1,T2 trong vùng xung quanh nĩ. ❖Chất thuận từ: - Làm ngắn thời gian thư giãn của các proton xung quanh.
  126. ❖Cơ thể chứa các chất thuận từ dưới các trạng thái bình thường. VD: các sản phẩm biến hủy của Hb như deoxyglobin, metHb tìm thấy trong khối máu tụ, các ptử oxygen. ❖Gladolinium: - Là chất thuận từ, được dùng như chất tương phản . - Rất độc ở trạng thái tự do, nên được gắn với DTPA theo 1 cách để làm mất độc tính.
  127. ❖Mơ A (tiêm Gd): -> T1 ngắn lại -> đường T1 lệch trái -> tín hiệu mơ A ở tđiểm TR lớn hơn trước đĩ, và 2 mơ cĩ độ tương phản nhiều hơn. -> Phân biệt 2 mơ tốt hơn.
  128. T2 MƠ A T2+Gd ❖Thu hình T2: Chất tương phản làm ngắn T2-> đường biểu diễn T2 lệch trái -> cĩ ít tín hiệu từ mơ A hơn.
  129. Đánh giá sự gia tăng tín hiệu dễ dàng hơn sự mất tín hiệu. -> hình ảnh T1-weighted là kỹ thuật được dùng chủ yếu sau khi dùng chất tương phản.
  130. Khi cĩ sự phân bố chất tương phản khơng đồng đều trong cơ thể, tín hiệu từ những mơ khác nhau sẽ khác nhau (VD: mơ u cĩ mạch máu nhiều hơn sẽ tăng tín hiệu). Gadolinium khơng đi qua hàng rào máu não nguyên vẹn, nhưng đi qua hàng rào máu não bị phá vỡ. Tác dụng phụ : thường gặp nhất là đau đầu và lạnh khu trú chỗ chích.
  131. Tĩm lại: Chất tương phản tăng khả năng phát hiện tổn thương và độ chính xác của MRI. VD: phân biệt mơ u và vùng phù quanh u: gado vào trong u làm T1 ngắn lại => mơ u tăng tín hiệu trên hình T1-weighted, ngược lại vùng phù khơng tăng tín hiệu (nhưng điều này khơng đúng với u khơng bắt Gd). Chất tương phản giúp rút ngắn thời gian ghi hình VD: Gado làm ngắn T1 =>TRngắn => thời gian ghi hình ngắn, vì thời gian ghi hình tuỳ thuộc vào TR.
  132. T1W T2W T1CE U não xuất huyết
  133. CÁC CHUỖI XUNG
  134. SPIN ECHO PULSE SEQUENCE Gồm 2 xung 90 độ và 180 độ: Xung 90 độ thiết lập từ hĩa ngang, nhưng khơng dùng để tạo ảnh. Sau xung 90 độ một thời gian TE/2, ta gởi một xung 180 độ, đưa các proton vào pha trở lại. Sau thời gian TE, ta cĩ một echo. Lập lại điều naØy nhiều lần, ta thu được nhiều echo. Ưu điểm: chất lượng hình ảnh tốt Khuyết điểm: tín hiệu trở nên yếu dần, thời gian chụp lâu ( do chỉ cĩ 1 hàng K-space được lấp đầy sau mỗi thời gian lặp lại xung TR), tích nhiều năng lượng sĩng RF trong cơ thể. Hình ảnh thu được là T1W, T2W, proton density tuỳ việc chọn TR và TE.
  135. CHUỖI XUNG SPIN ECHO
  136. THƠNG SỐ NÀO ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍN HIỆU MR TRONG CHUỖI XUNG SPIN ECHO TE: thời gian giữa xung 90 độ và echo => TE chịu trách nhiệm cho T2-weighting TR: thời gian giữa 2 xung. VD: từ xung 90 độ đến xung 90 độ kế tiếp => TR chịu trách nhiệm cho T1-weighting
  137. Spin echo (SE) pulse sequence
  138. FAST SPIN ECHO PULSE SEQUENCE Gồm 1 xung 90 độ, theo sau bằng vài xung 180 độ. Vài hàng K- space sẽ được lấp đầy sau mỗi thời gian lặp lại xung TR, nên rút ngắn thời gian chụp. Số hàng K- space lấp đầy sau mỗi thời gian lặp lại xung TR được gọi là Turbo factor (tf) hay ‘echo train length’ (ETL). Ưu điểm: - Cĩ thể dùng thay thế chuỗi xung SE. - Rút ngắn nhiều thời gian chụp so với SE. - Chất lượng ảnh tốt. Khuyết điểm: - Mỡ vẫn sáng trên T2W. - Cĩ thể xảy ra việc hình bị mờ
  139. Fast spin echo pulse (FSE) sequence
  140. Fast spin echo pulse (FSE) sequence
  141. INVERSION RECOVERY SEQUENCE Đối lập với chuỗi xung spin echo Dùng xung 180 độ trước , rồi tới xung 90 độ.
  142. ▪ Xung 180 độ quay từ hĩa dọc theo hướng ngược lại. Mơ B cĩ thời gian thư giãn dọc T1 ngắn hơn mơ A. Nếu ta khơn g làm gì khác, từ hĩa dọc sẽ dần trở về giá trị ban đầu. Tuy nhiên, để đo tín hiệu, ta cần từ hố ngang. Đĩ là lý do ta dùng xung 90 độ tiếp theo. ▪ T1 càng ngắn (VD ở mơ B) => sự trở về từ hĩa dọc càng nhiều => từ hĩa dọc cịn lại càng ít=> từ hĩa ngang sau xung 90 độ càng ít => thu được càng ít tín hiệu Vậy: Tín hiệu thu được tuỳ thuộc thời gian giữa xung 180 độ và xung 90 độ. Thời gian này gọi là TI ▪ TI = inversion time
  143. Khuyết điểm: thời gian chụp lâu. Ưu điểm: - Thu được hình trọng T1W. - SNR cao (signal to noise ratio)
  144. TuØy thời gian TI mà ta cĩ 1 trong 2 loại xung: - Short inversion recovery (STIR): dùng để xĩa mỡ. Ta dùng TI # 100-200ms, tương ứng với thời gian vector từ hĩa dọc đảo ngược của mỡ trở về mặt phẳng ngang- tức khơng cĩ vector từ hĩa dọc tương ứng với mỡ. Khi đĩ, khơng thu được tín hiệu mỡ nếu dùng xung 90 độ tiếp theo. - Dùng tìm bất thường tín hiệu tủy xương, mơ mềm, tủy sống như phù, viêm, u
  145. Short inversion recovery (STIR)
  146. Sagittal TIRM Coronal TIRM
  147. Fluid attenuated inversion recovery (FLAIR) - TI # 2000ms - Xĩa tín hiệu của dịch não tủy. - Dùng tìm: + Tổn thương quanh não thất như thiếu máu, nhồi máu, xơ cứng rải rác + Phân biệt khoang quanh mạch với vùng thiếu máu + Bệnh lý của khoang dưới nhện (vd: máu, mủ ở khoang dưới nhện, carcinomatous meningitis)
  148. T1W FLAIR T2W
  149. PARTIAL SATURATION/ SATURATION RECOVERY SEQUENCE Là các chuỗi xung chỉ dùng xung 90 độ. TR dài: ta cĩ chuỗi xung saturation recovery sequence (proton đã thư giãn, được bão hịa), tín hiệu bị ảnh thưởng bởi mật độ proton. TR ngắn: ta cĩ chuỗi xung partial saturation sequence (proton khơng thư giãn), T1 trở nên quan trọng cho cường độ tín hiệu, ta cĩ hình T1- weighted.
  150. GRADIENT ECHO (GE) PULSE SEQUENCE Vấn đề: Thời gian ghi hình dài => bệnh nhân cử động => giảm chất lượng hình ảnh. Khắc phục: Dùng chuỗi xung tốn ít thời gian hơn với tên gọi FLASH (fast low angle shot) hay GRASS (gradient recalled acquisition at steady state)
  151. Cơ chế: Muốn ghi hình nhanh, phải làm ngắn TR. Nhưng TR ngắn gây ra một số vấn đề: 1. Với chuỗi xung spin echo: ta dùng xung 180 độ. TR ngắn khơng đủ thời gian phát xung 180 độ và để xung này phát huy tác dụng. Giải quyết vấn đề: Dùng độ chênh từ (magnetic field gradient) đưa proton trở lại pha thay vì dùng xung 180 độ.
  152. Độ chênh từ là một từ trường khơng đồng nhất thêm vào từ trường hiện cĩ, làm tăng tính khơng đồng nhất của từ trường khảo sát => từ hĩa ngang mất nhanh hơn => tín hiệu mất nhanh hơn Sau đĩ tắt độ chênh từ, chờ một thời gian ngắn, bật trở lại với cùng độ mạnh nhưng theo hướng ngược lại => proton di chuyển ngược lại (tương tự với dùng xung 180 độ) => 1 số proton vào pha trở lại: ta thu được tín hiệu tăng trở lại đến một mức tối đa là gradient echo. Đây là lý do gọi chuỗi xung này là xung gradient echo
  153. 2. Giảm TR => giảm hồi phục từ hĩa dọc => rất ít từ hĩa dọc bị nghiêng do xung kế tiếp => tạo ra rất ít tín hiệu. Giải quyết vấn đề: Khơng dùng xung 90 độ nhưng dùng xung gây ra các gĩc nghiêng của vector từ hĩa dọc (flip angle) nhỏ hơn (10-35 độ) Từ hĩa dọc khơng hồn tồn bị mất như khi dùng xung 90 độ. Khi cho xung tiếp theo, phần từ hĩa dọc cịn lại đáng kể sẽ nghiêng => ta vẫn thu được tín hiệu dù xung tiếp theo đến sau một TR rất ngắn
  154. Ưu điểm: - Thu được T1W, T2*W, proton density. - Thời gian chụp rất ngắn. - Cĩ thể dùng cho chụp bụng (bệnh nhân nín thở) và chụp động (dynamic) với thuốc tương phản. - Dùng chụp mạch vì xung này nhạy với dịng chảy. - Ít tích tụ năng lượng sĩng RF trong cơ thể Khuyết điểm: SNR thấp hơn chuỗi xung SE
  155. THỜI GIAN GHI HÌNH a.t = TR x N x Nex N : số hàng trong 1 matrix VD: 256 x 256 matrix : cĩ 256 hàng của 256 điểm ảnh (pixel). a.t: acquisition time: thời gian ghi hình. Nex : N exitations : số lần lặp lại việc đo tín hiệu => phải lặp lại việc đo tín hiệu nhiều lần để đạt được tỉ lệ signal-noise tốt hơn.
  156. MULTISLICE IMAGING Trong khi chờ thời gian TR để đo tín hiệu slice A, ta thực hiện việc đo tín hiệu slice B,C,D. => việc đánh giá nhiều slice cùng lúc giúp tiết kiệm thời gian .
  157. LÀM THẾ NÀO CHỌN ĐƯỢC LÁT CẮT MÀ TA MUỐN KHẢO SÁT? Đặt bệnh nhân vào máy MR: bệnh nhân ở trong từ trường khá đồng nhất => mọi proton trong tồn cơ thể cĩ cùng tần số Lamor, bị kích thích bằng 1 xung RF. Để khảo sát chỉ một lát cắt, thêm vào trường ngồi 1 từ trường thứ 2 khơng đồng nhất (gọi là gradient field) => từ trường chung sẽ khơng cịn đồng nhất, mạnh hơn hay yếu hơn ở nơi này so với nơi khác.
  158. Độ mạnh của từ trường tăng lên ở các mặt cắt ngang khác nhau từ chân tới đầu. => proton ở các lát cắt khác nhau sẽ cĩ từ trường khác nhau. => chúng cĩ tần số đảo khác nhau. => các xung RF kích thích proton ở các lát cắt khác nhau cũng cĩ tần số khác nhau => bằng cách chọn 1 tần số xung RF, ta xác định được vị trí slice cần khảo sát.
  159. Gradient field theo 1 hướng bất kỳ => giúp xác định khơng chỉ các lát cắt ngang. Slice selecting gradient: gradient field giúp xác định các slice đặc biệt.
  160. BẰNG CÁCH NÀO CHÚNG TA CHỌN ĐỘ DÀY LÁT CẮT? Cĩ 2 cách: Thay đổi dải tần số RF => độ dày lát cắt khác nhau. Điều chỉnh độ chênh của gradient field.
  161. (a) dùng sĩng RF ở khoảng 64- 65mHz, các proton tần số đảo trong khoảng này cùng cĩ sự cộng hưởng, ta thu được lát cắt S1. (b) dùng sĩng RF ở khoảng 64- 64.5mHz, cĩ ít proton cĩ tần số đảo cùng tần số sĩng RF hơn => ít proton cộng hưởng hơn => độ dày lát cắt mỏng hơn. (c) độ chênh từ lớn => trong 1 dải tần số, số proton cĩ cùng tần số đảo sẽ khơng nhiều => lát cắt mỏng hơn
  162. TÍN HIỆU ĐẾN TỪ ĐÂU? Để phân biệt tín hiệu đến từ điểm nào trên lát cắt khảo sát, ta dùng 2 độ chênh từ (gradient) khác nhau: Frequency encoding gradient (FEG) Phase encoding gradient (PEG)
  163. FEG Gởi xung RF: 9 proton trong lát cắt khảo sát chuyển động đảo cùng pha với cùng tần số sau xung RF. Sau xung RF, thêm FEG vào từ trường ngồi (VD: Gradient field giảm từ T sang P): các proton cĩ từ trường khác nhau => tần số đảo khác nhau => cho tín hiệu khác nhau. Nhưng chỉ biết tín hiệu phát ra từ cột proton nào, chứ khơng biết chính xác vị trí proton phát tín hiệu vì các proton trong cùng một cột sẽ cĩ cùng tần số .
  164. Sau đĩ thêm PEG dọc 1 cột (VD cột proton cĩ tần số 65mHz) trong thời gian ngắn: - Cĩ 3 proton cùng 1 hàng a, cùng tần số đảo sau xung RF. - Sau khi thêm PEG,độ mạnh từ trường các proton khác nhau => tần số đảo các proton sẽ khác nhau. - Tắt PEG, tất cả các proton cĩ cùng tần số đảo trở lại nhưng ra khỏi pha => ta thu được tín hiệu.
  165. Kết quả: Ta cĩ các hỗn hợp tín hiệu khác nhau: gồm các tín hiệu tần số khác nhau, hay tần số giống nhau nhưng khác pha Bằng việc xử lý tốn học ( Fourier transformation), máy tính cĩ thể phân tích tần số đặc biệt của tín hiệu là bao nhiêu, pha của tín hiệu. Từ đĩ xác định chính xác vị trí của proton trên lát cắt => ta tái tạo được hình ảnh.
  166. TA CĨ THỂ DÙNG CÁC NHÂN KHÁC GHI HÌNH MRI? Khơng thể. Vì nhân sử dụng phải cĩ 2 điều kiện: - Proton cĩ chuyển động quay (vì nếu khơng sẽ khơng cĩ từ trường) - Nhân cĩ 1 số lẻ proton (để từ trường các proton khơng triệt tiêu lẫn nhau hết) => Chỉ cĩ nhân của hydro thỏa được các điều kiện trên.
  167. Nguyên tử: 1 nhân: các proton + các neutron Nguyên tử Hydro: 1 nhân : cĩ 1 proton => từ “proton” # từ “nguyên tử hydro”. Dùng nhân nguyên tử hydro để tạo hình MRI vì: - Cơ thể con người chứa phần lớn là các nguyên tử hydro. - Nguyên tử hydro cung cấp tín hiệu nhiều nhất nếu dùng một số lượng bằng nhau các nhân khác nhau trong cùng 1 từ trường Hiện nay vẫn đang cĩ nhiều nghiên cứu dùng các nhân khác.
  168. TÀI LIỆU THAM KHẢO MRI made easy, Prof. Dr.Hans.H.Schild Step by step MRI – Prof. MD. J Jagan Mohan Reddy & MRI Technologist V Prasad Neuroradiology – Robert I. Grossman MRI parameters and positioning- Torsten B.moeller
  169. XIN CÁM ƠN
  170. Liên lạc - Bs. Phan Châu Hà – Phịng MRIBV ĐHYD cơ sở 1. Cell phone: 090 3 986 554 Website : www. bacsianh.com - Điện thoại phịng MRI để đăng ký chụp: 3 8 550 700 (Gặp thư ký: cơ Trang, Phương)