Радiонуклiднi дослiдження
Информация - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие материалы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
рямок магнiтного поля з пiвночi на пiвдень, а довжини силу магнiтного поля. Для однозначного визначення позицiСЧ всерединi магнiту та iСЧ спiвставлення з зображенням, використовуСФться трьохкоординантна система з осями x, y та z (рис.1). Напрямок z - це завжди направлення магнiтного поля Во та, коли це поле параллельно продольной осi пацiСФнта, перпендикулярна до z горизонтальна вiсь позначаСФться як x, а вертикальна y. Плоскiсть, що проходить крiзь осi x та y (плоскiсть x y) зорiСФнтована перпендикулярно магнiтному полю Во. Сила магнiтного поля вимiрюСФться в теслах (Тл), що замiнили декiлька рокiв назад колишню одиницю Гаус (1Тл =10000 Гс). Для клiнiчноСЧ МРТ використовуються поля силою вiд 0.1 до 2 Тл (в експериментi допускаСФться використання 4Тл). У клiнiчнiй практицi служба радiологiчноСЧ безпеки забороняСФ застосування МР-томографiв з полем бiльш 2.5 Тл. Понад цiСФСЧ межi поля вважаються потенцiйно небезпечними i можуть допускатися тiльки для наукових лабораторiй. Для порiвняння, сила магнiтного поля Землi коливаСФться вiд 0.7 Гауса на полюсi до 0.3 Гауса на екваторi.
МРТ дослiдження спираСФться на спроможностi ядер деяких атомiв поводити себе як магнiтнi диполi. ЦiСФю властивiстю володiють ядра, що мiстять непарне число нуклонiв що вiдрiзняються ненулевим спином i вiдповiдним йому магнiтним моментом. Найбiльш цiкавими для магнiтно-резонансноСЧ томографiСЧ являються ядра 1H, 13C, 19F, 23Na та 31P. Усi вони присутнi у тiлi людини. Але протони (1H) найбiльш поширенi, тому що основними компонентами тканин живих iстот СФ вода, жир, вуглеводи та iншi бiохiмiчнi сполуки, якi мiстять водень. Усi вони володiють магнiтними властивостями, що вiдрiзняСФ СЧх вiд немагнiтних iзотопiв.
Сучаснi МРТ настроСФнi на ядра водню. Ядра водню, часто у даному контекстi пойменованi протонами, СФ дуже маленькими магнiтними диполями з пiвнiчним i пiвденним полюсами. Коли пацiСФнт знаходиться всерединi сильного магнiтного поля МР-томографа, усi маленькi протоннi магнiти тiла розвертаються у напрямi зовнiшнього поля (подiбно магнiтнiй стрiлцi, що орiСФнтуСФться на магнiтне поле Землi). Окрiм цього, магнiтнi осi кожного протона починають обертатися навколо напрямку зовнiшнього магнiтного поля. Цей специфiчний обертальний рух називають прецесiСФю. а його частоту частотою Лармора (за прiзвищем французького фiзика Лармора). Частота Лармора (що) пропорцiональна силi зовнiшнього магнiтного поля (Во):
що=г Во
Це рiвняння називають рiвнянням Лармора, де г константа, яка називаСФться гiдромагнетичним коефiцiСФнтом. Дане вiдношення що/Во iндивiдуальне для кожного типу магнiтних атомних ядер, так, для ядер водню воно дорiвнюСФ 42,58 МГц при 1,0Тл.
Будь-яке магнiтне поле може индуцирувати у катушцi електричний струм, але передумовою цього СФ змiна сили поля. Для iндуцирування полем (М) тока у катушцi необхiднi радiохвилi. Радiохвилi - це електомагнiтнi хвилi, якi мiстять електричне та магнiтне поля. При пропусканнi крiзь тiло пацiСФнта впродовж осi коротких електромагнiтних радiочастотних iмпульсiв магнiтне поле радiохвиль змушуСФ магнiтнi моменти усiх протонiв обертатись по часовiй стрелцi навколо цiСФСЧ осi. Для того, щоб це сталося, необхiдно, щоб частота радiохвиль дорiвнювала ларморовськiй частотi протонiв. Це явище називають магнiтним резонансом. Пiд резонансом розумiють сiнхроннi коливання, i в даному контекстi це означаСФ, що для змiни орiСФнтацiСЧ магнитних моментiв протонiв магнiтнi поля протонiв та радiохвиль повиннi резонувати, тобто мати однакову частоту.
Контраст на МР-зображеннях обумовлен вiдмiнностями в магнiтних властивостях тканин чи, точнiше, вiдмiнностями в магнiтних векторах, що iндуцирують токи в прийомнiй катушцi. Величина магнiтного вектора тканини насамперед обумовлюСФться щiльнiстью протонiв. Анатомiчнi дiлянки з малою кiлькiстью протонiв, наприклад, повiтря, завжди iндуцирують дуже слабий МР-сигнал, та, таким чином, завжди представляються на зображеннi темними. Вода та iншi рiдини, з iншого боку, повиннi бути яркими на МР-зображеннях, тому що вони мають дуже високу щiльнiсть протонiв. Однак, це не так. У залежностi вiд методу, що використовуСФться для отримання МР-зображення, рiдини (наприклад, спинномозгова) могуть давати як яркi, так i темнi зображення. Причина цього явища полягаСФ у тому, що контрастнiсть зображення обумовлюСФться не тiльки щiльнiстью протонiв. Певну роль вiдiграють ще кiлька iнших параметрiв, де найбiльш важливi з них Т1 та Т2.
Для реконструкцiСЧ зображення необхiдно кiлька МР-сигналiв. Таким чином, повинно бути передано кiлька радiочастотних iмпульсiв. У промiжку мiж передачею iмпульсiв протони подвергаються двом процессам релаксацiСЧ Т1 та Т2. Релаксацiя це наслiдок поступового зникнення намагнiченостi у плоскостi x-y (Mxy). Втрата магнетизму у плоскостi x-y називаСФться Т2-релаксацiСФй. Т2 визначаСФться як час, протягом якого Mxy втрачаСФ 63% вiд свого первiсного максимального значення. Звичайне Т2 для паренхiматозих тканин 50 м. Величина Т2 сильно залежить вiд фiзичних та хiмiчних властивостей тканин. Рiдина та подiбнi до рiдини тканини зазвичай мають бiльш тривалий час Т2 (МР-сигнал зникаСФ повiльно), а твердi тканини та речовини короткий час Т2 (МР-сигнал зникаСФ швидко). Т1 релаксацiя бiльш повiльний, у порiвняннi з Т2-релаксацiСФю процес, який полягаСФ у поступовому вибудовуваннi окремих протонiв впродовж напрямку Во. Таким чином вiдновлюСФться стан, що передуСФ 90-градусному iмпульсу. Протягом цього процесу чистий магнiтий момент впродовж осi z (Mz) збiльшуСФться вiд нуля до