Технології МРТ

послідовності

Міська служба запису на МРТ та КТ дослідження у Санкт-Петербурзі

Робочі дні: 08:00-23:00; Вихідні дні: 09:00-21:00

підбір оптимальної клініки та запис на обстеження запис по всіх районах міста знижки при записі через нас

зображення

Міська служба запису на МРТ та КТ дослідження у Санкт-Петербурзі

Робочі дні: 08:00-23:00; Вихідні дні: 09:00-21:00

підбір оптимальної клініки та запис на обстеження запис по всіх районах міста знижки при записі через нас

  1. Статті
  2. Поговоримо про технології МР

Технології МРТ

У цій статті ми говоритимемо про різні технології МРТ, які зменшують час проведення діагностики, підвищують якість зображення, а також про специфічні підвиди томографії – функціональну МРТ та МР-ангіографію.

Швидка томографія

Всі класичні послідовності мають великий час сканування, наприклад, отримання однієї спін-луна-томограми може займати до двадцяти хвилин, що робить процедуру МРТ дуже повільною. Як можна зменшити час отримання зображення? Головними факторами, що впливають на це є бажані величини відношення сигнал/шум, просторового дозволу, а також великі часи релаксації.

Розглянемо кілька послідовностей, які дозволяють скоротити час сканування.

  • послідовність RARE заснована на реєстрації багаторазових луна в спин-ехо-імпульсної послідовності. Замість застосування в тому ж обсязі фазового кодування для кожної луни і використання кожної луни як однієї лінії в зображенні, що отримується, в даній послідовності кожному ехо-сигналу відповідають різні дози фазовогокодування, що дозволяє використовувати їх у різних лініях одного зображення. У клінічній практиці найбільш ефективним є варіант RARE з використанням першої половини цуга луна-сигналів з метою побудови зображення, яке контрастується за протонною щільністю. Друга половина цуга використовується для зображення із Т2-контрастом. Внаслідок цього час сканування зменшується від двох до восьми разів.
  • послідовність градієнтних ехо-сигналів FLASH являє собою реалізацію методу насичення-відновлення з рефокусуванням за допомогою градієнтної луни, часом повторення менше 200 мс і малим кутом відхилення (менше 90 градусів). Основний принцип застосування малих кутів відхилення показаний на малюнку 1. При використанні 90º імпульсу поздовжня намагніченість перетворюється на поперечну, але при використанні 30º імпульсу поперечна намагніченість зменшується в 2 рази (sin30º), а поздовжня стає рівною 87% від початкової намагніченості. Оскільки в такій послідовності час TR мало, що збереглася від попереднього імпульсу z-намагніченість залишається домінуючою, в результаті чого збільшує сигнал, який виходить після РЧ-імпульсу.
  • надшвидка послідовність градієнтних луна-сигналів з часом TR від 4 до 10 мс використовуються в основному в кардіологічних дослідженнях, абдомінальних і динамічних томограмах із застосуванням контрастних препаратів. У цій послідовності не використовують жодних рефокусуючих чи очищаючих градієнтів, але застосовують дуже малий кут відхилення. При такій комбінації дій не створюється поперечна намагніченість, в результаті зображення є відображенням розподілу протонної щільності.
  • відлуння-планарна томографія(EPI) є найбільш швидким методом з відомих в даний час і не використовує принцип спін-підтягування. Дія методу заснована на одноразовому збудженні спинів, після якого слідує швидке включення сильного градієнта, що створює серію градієнтних сигналів. Кожному з цих сигналів заданий різний рівень фазового кодування, і така серія може бути перетворена на зображення. Однією із проблем у методі виявилося Т2* розфазування за період сканування. Для мінімізації ефектів, пов'язаних з цим, доводиться виконувати досить короткі часи сканування, але в результаті зменшується відношення сигнал/шум, збільшується амплітуда градієнта, що зчитує. Тому однокадрова EPI має тенденцію обмеження кадру в максимальних розмірах 34 на 128 пікселів.

Контраст

Контраст характеризує відносну різницю інтенсивності сусідніх ділянок зображення на кольоровій або сірій шкалі. Якщо чисельна різниця інтенсивностей двох елементів більша за нуль, вони можуть бути розрізнені, у разі, якщо різниця сусідніх пікселів дорівнює нулю, вони не мають контрасту і не є помітними. Що ця різниця, то краще буде контраст двох елементів.

Основними параметрами, що впливають на контраст у томографії, є:

  • протонна густина;
  • феромагнітні збурення;
  • хімічне зрушення;
  • час релаксації;
  • в'язкість;
  • об'ємні потоки;
  • температура, фізіологічні рухи;
  • зміни складу тканин;
  • перфузія, дифузія;
  • напруженість магнітного поля, його однорідність;
  • параметри апаратури, наприклад, кількість зрізів, їх товщина, положення, розмір матриці, пікселя, число усереднень, тип котушки та ін;
  • РЧ-послідовності (спін-луна, швидкі послідовності, насичення-відновлення, інверсія-відновлення);
  • параметри імпульсних послідовностей (кут відхилення, час повторення, інверсії та ін.);
  • агенти, які впливають контраст.

Слід зазначити, що жирові тканини створюють складнощі в оцінці контрасту. Вони дають досить сильний сигнал на Т1-зважуваних SE томограмах, у результаті відбувається затемнення патологій чи інших тканин. Існує кілька шляхів усунення жирового сигналу – за допомогою GRE-послідовності (при виборі відповідного луна-інтервалу можна збільшити або послабити внесок сигналу від жиру, а підсумовуючи усереднення сигналів у фазі та протифазі, можна прибрати сигнал жирової тканини) та за допомогою використання відмінностей Т1. В останньому випадку застосовують модифіковану послідовність інверсія-відновлення (STIR), коли при виборі відповідного часу інверсії жировий сигнал захоплюють у точці перетину нуля та в результаті усувають.

Також поліпшення розмаїття використовуються методи перенесення намагніченості та створення контрасту за коефіцієнтом дифузії. Перший спосіб ґрунтується на факті, що у більшості тканин організму існує крос-релаксація між пулом вільних протонів (протонів рухомої води) та пулів зв'язаних протонів (протони іммобілізованої води або макромолекул). Основою контрастування зображення за коефіцієнтом дифузії у тому, що безладний рух молекул призводить до розподілу фаз по Гауссу. Посилити ефект можна при використанні SE-послідовностей з відносно великими інтервалами ТЕ при накладенні сильних градієнтів. І тому методу використовують спеціальні імпульсні послідовності.

Ангіографія

МР-Ангіографія (МРА) є методом МРТ, чутливий до руху рідини і не вимагає введення контрастних препаратів, т.к. по суті кров використовується як внутрішню контрастну речовину. Для відображення потоків рідин використовують фазо-контрастні (РС) та час-прогонові методи (TOF). Обидва методи одержують зображення світлої крові, проте на основі TOF розроблено метод «темної крові», який використовується в місцях з високою турбулентністю, наприклад, для оцінки стенозів.

Час-пролітна МРА використовує перевагу контрасту між протікає повністю намагніченою кров'ю і МР-насиченими сусідніми тканинами. При реалізації цього методу використовується створення тонких шарів за допомогою швидкої послідовності GRE. Кров, що протікає перпендикулярно до зрізу або має перпендикулярну до нього компоненту швидкості, дає сильний сигнал.

Фазо-контрастна МРТ використовує зсув по фазі, що виникає при переміщенні спинів у присутності градієнта. Перевагою методу є його чутливість до швидкості руху ліквору чи крові. Слабкий градієнт дозволяє виявляти швидкі потоки, а сильний – повільні течії. Величина фазового зсуву залежить від часового інтервалу між градієнтами, від їх вибору та швидкості течії, завдяки цим параметрам можна обчислити швидкість руху крові.

Структури судин, що виходять на МРА-зображеннях, дають сигнал яскравої інтенсивності. Для селекції всіх яскравих пікселів на паралельних 2-D спезах і 3-D-подібно, проекції їх на одне зображення використовується алгоритм проекції максимальної інтенсивності, при якому на остаточне зображення проектуються тільки яскраві пікселі. При темнокровній МРА виконується зворотна процедура - вибираються пікселі з мінімальноюінтенсивністю та створюється ангіограма з темною кров'ю.

Функціональна МРТ

Метод є різновидом МРТ і проводиться для визначення активації певної ділянки головного мозку під час нормального його функціонування при дії різними фізичними факторами або при патологіях.

Сутью методу є посилення кровотоку під час роботи певних відділів мозку. У процесі проведення функціональної МРТ пацієнт виконує різні завдання, при цьому реєструються відповідні ділянки мозку з підвищеним кровотоком, отримані зображення накладаються на звичайну томограму головного мозку.

У методі використовується імпульсна ехопланарна послідовність на основі градієнтної луни, що дозволяє реєструвати від активних ділянок кори МР-сигнал високої інтенсивності за короткий час. Потім відбувається зіставлення інтенсивності сигналів, зареєстрованих при активації кори та її відсутності. Області статистично значущого збільшення сигналу відповідають зон нейрональної активності головного мозку.

Даний метод застосовують у нейрохірургії, нейхопсихології, радіології, для виявлення вогнищ епілепсії, новоутворень та ін.

Також тут Ви можете докладніше дізнатися про особливості пристрою магнітно-резонансного томографа, фізики МРТ.