Nukleáris mágneses rezonancia képalkotás - studopediya
NMR tomográfia a hidrogént alkalmaztunk (test szinte 80% víz), mint a forrás. A normál állapotban (amikor nincs külső mágneses mező), az összes hidrogén atommag vannak orientálva térben az emberi test véletlenül, véletlenszerűen orientált, és a forgástengely, úgy, hogy a teljes mágneses pillanatban hiányzik (0). Ha egy tárgy belsejében van elhelyezve a külső statikus mágneses tér B0. proton mágneses pillanatok vannak orientálva a villamos tér irányában vonalak (egy részük van orientálva az irányt a külső mágneses mező, és Houseshare Összesen - az ellenkező irányba). Protonok, mágneses mezők, amelyek párhuzamosak a külső mágneses mező van egy alacsonyabb energia szinten képest protonok antiparalel orientációban. Ez a folyamat biztosítja az energiát és a meglévő előfordulása a belső mágneses momentum a szövetet. Párhuzamos irányban erővonalak a külső mágneses tér, úgy definiáljuk, mint a hosszirányú (Z-tengely).
Precesszió protona- térbeli mozgása proton forog formájában kúp
precessziós gyakorisága hidrogén atommag erősségétől függ a mágneses mező. Csoportjai protonok hatása alatt állandó mágneses mező, előrehalad ugyanazon a frekvencián. de ellenkező irányban (párhuzamosan antiparallel a külső mező). Mivel a mozgás a spin-rendszer lehet tekinteni, mint rezgő, melyek velejárói rezonáns tulajdonságainak, a rezonancia lehet elérni. ha alkalmaz egy külső gerjesztőfrekvenciájával codirectional a természetes frekvencia a rendszer. Amikor a mágneses rezonancia - a Larmor frekvencia (42,5659 MHz). A gerjesztés a spin-rendszer az állandó mágneses tér általánosan használt rádiófrekvenciás pulzáló elektromágneses erőtér egy frekvenciamérő tartományban közel a Larmor frekvencia a magok. Az eredmény az ilyen kitettség. hogy a protonok át egy egyensúlyi állapot egy magasabb energiaszint és az irányváltás. Befejeződése után radiopulse nucleus gyorsan visszatérnek egy alacsonyabb energia szinten, és a felesleges energia elvész formájában e / m sugárzás impulzust ugyanolyan frekvenciájú (a relaxációs folyamat). Ez a „elnyelt sugárzás” nevezték a nukleáris mágneses rezonancia.
Két relaxációs idők (T1 és T2) - 63% -os kitermeléssel és 37% -a az eredeti értékének a hosszanti mágnesezettség.
Mindkét relaxációs időket (T1 és T2) információkat tartalmazhat a viszkozitás, a koncentráció a paramágneses ionok és változhat, miközben a közeget vizsgálták, és a hőmérséklet a külső mágneses tér.
Fényesség (vagy pocherienie) NMR minden elem - a kép intenzitása határozza meg az RF impulzus által kibocsátott a gerjesztett szöveti megfelelő mennyiség.
Egy síkba (szakasz), amely ősszel a kép, lehetővé teszi a különleges mágneses gradiens, erősíti vagy csillapítja a mágneses tér által keltett elsődleges állandó mágnes egy adott helyen MR rendszer. További mágneses gradienseket által generált három gradiens tekercs képező mágneses mezőt irányítani a Z tengely mentén, és lineárisan változik nagyságrendű az X tengely mentén Y, Z. A gradiens mezők mindig adjuk a fő vagy levonják azokból. Három gradiens (GZ GX GY). mágneses mező gradiens lehetővé teszi, hogy állítsa be az értéket a mező csak a kiválasztott síkban. Protonok. szimmetriatengelyében Ennek a gradiensnek mennek keresztül nagyobb mértékben ki vannak téve a külső mágneses mező, és ezáltal maximalizálja a gyakoriságát precessziós protonok koncentrációja a legnagyobb intenzitással. Hatása alatt az RF pulzus frekvencia megfelelő csak a protonok ezen a ponton lesz egy megfelelő frekvenciájú és bocsátanak ki, az NMR-jel, és mindkét oldalán a térerősség a kiválasztott sík kép túl kicsi lesz, hogy elérjék YAM- rezonancia. GZ - mozgó vágási sík. A színátmenetek GX és GY nyerhetők NMR és a frontális és a szagittális síkban.
A generalizált blokkdiagramja NMR tomográf: KDs- számítógépes kijelzőn; Durva-gradiens erősítő; VCHGU és VCHK- nagyfrekvenciás oszcillátor-erősítő és a tekercs; NMR-C- NMR-jel-generátor; FGrXYZ - mágneses gradiens generátor koordinátái X, Y, Z; NMR Z- regisztrációs NMR szonda; M mágnes; Sokh és SESb- hűtési rendszer és energiatakarékos
Az állandó mágnes generál egy erős egységes és stabil mágneses mező, amely összegezzük változó gradiens mezők által generált gradiens tekercsek. A protonok vizsgálat tárgya által gerjesztett rádiófrekvenciás impulzusok által generált RF generátor és bocsát HF tekercsek (külön vagy együttes elő és vesznek funkciók), az érzékelő által kibocsátott jelek protonok. amelyek kódolt és digitalizált számítógép segítségével. Számítógépes vezérlő látja el a gyűjtése, feldolgozása és az adatok tárolására, valamint megalakult a végső képet.
Az egyik legdrágább része a MRI - a mágnes, amely létrehoz egy statikus mágneses mező. Háromféle mágnesek: rezisztív (vagy induktív) állandókat (állandó) és szupravezető (kriogén). Ohmos mágnes általában áll négy tekercsek gyűrű alakú. Az elektromos áram halad folyamatosan vágja a tekercset, mágneses teret előállító a síkban. síkjára merőlegesen a mágnes gyűrű. Rezisztív mágnesek mezőket hoz létre a maximális indukció 0,3 Tesla (ha a fenti költség sok energiát és hőtermelés). Szupravezető mágnesek (nióbium-titán ötvözetek) - létrehozására mágneses mező indukciós nagyobb, mint 0,2 tesla. A hőmérséklet 0 -240 C elvesztik az ellenállásukat, és légy szupravezetés. Ezek mágnes nem igényel állandó áramforráshoz. Miután létrehoztuk a szükséges potenciálkülönbség áramforrások megszakad, a tekercsek zárva vannak, és elkezd keringeni a jelenlegi egy stabil mágneses térerősség legfeljebb 2 Tesla vagy több, hogy nem zavarja hatása a szupravezetés, egy mágnes hűtött folyékony hélium, amelynek forráspontja -269 0 C növekvő feszültség mágneses mező javítja a képminőséget, de ehhez egy bonyolító berendezés.
Az MRI munka befolyásolja tárgyak mágneses anyagok, miközben ők maguk működését befolyásolják az MRI készülékek érzékenyek a mágneses mezőt. Az erre a célra szűrési rendszer (például, Faraday rács rézhuzalból). Távadók NMR szkennerek kell az elegendő energiát szolgáltasson a üzemi frekvenciát. Az adó és a vevő úgy működnek, önálló vagy közös antenna tekercsek. Fontos, hogy az átviteli tekercs magas volt a töredezettség, különben nem lesz hosszú „gyűrű” vége után az RF pulzus. Ezzel szemben a fogadó tekercset nagy részletességgel és a lehető legközelebb a tárgyra (képminőség). A modern MRI leképezésére a leggyakrabban használt kombinációk fázis és frekvencia kódolás térbeli információkat. (Amely egy, például Y-gradiens (fázis-kódolás) és fázisvesztő forog eléri állapotban. Egy bizonyos idő után az Y-gradiens van kapcsolva, és a szabad-indukciós jel kerül rögzítésre, vagy az spin echo jelenlétében X-gradiens (frekvencia kódolás) kapcsolódik az X tengelyen . További revozbuzhdaetsya rendszer alatt hatásidő erő gradiensek vagy Y-gradiens teljes eljárást megismételjük N-szer, ahol N -. fixálás beütésszámot izobrazheiiya Y.T.o. Y-irányban gradiens fazokodiruyuschim (gradiens „készítmény”) És az X-gradiens kódolja a frekvencia információt (az olvasási gradiens)).
A blokkdiagramja NMR tomográf „Image 1”: 1- levegő elektromágnes; 2- hűtővíz rendszer; 3- gauge-beállító modul; 4- képző egység RF impulzusok; 5- beteg táblázat; 6- kezelői konzol; 7 tápegység gradiens-korrekció modul; 8 légbevezető egy elektromágnes; 9- számítógépes rendszer egy vezérlő és kijelző rendszer; 10- konjugációs modul; 11 adóvevő
Amikor áram alá a szkenner a vizsgált területen a segítségével egy elektromágnes 1 létrehoz egy állandó mágneses mezőt. Mágneses mező gradiensek és kijavításában egy előre meghatározott irányba van ellátva gradiens-korrekció modul 3. szkennelés és átértékelte gradiensek végzi szoftver és egy PC 9 keresztül valósulnak utóalakító idom RF impulzusok (RF) áramellátó rendszer 4. és 7. A gradiens tekercsek szükséges gerjesztő mágneses rezonancia impulzussorozat PC képződik. amely meghatározza az alak a borítékok az RF impulzusok az adó-vevő 11 és erősítő blokkok sugárimpulzusok során rádiófrekvenciás tekerccsel. MR jelfeldolgozás és képrekonstrukciós- végzik PC-n keresztül. Hűtőrendszer 1 valósul elektromágnesek 2 vízhűtéssel.