Исследование эффекта переноса намагниченности на примере системы крахмал-вода в слабом поле
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Исследование эффекта переноса намагниченности на примере системы крахмал-вода в слабом поле
Содержание
Введение
Теория эффекта
Материалы и методы
Подготовка образцов
Описание установки
Описание импульсной последовательности
Градуировка смещения
Результаты
Выводы
Литература
Введение
Современные тенденции в развитии ЯМР томографии направлены на разработку различных методов контрастирования МРТ изображений, а также на исследование применимости их для использования при получении томограмм на слобопольных томографах.
Изменение вида ЯМР-изображений в зависимости от чувствительности к определенному параметру называют контрастированием изображения по этому параметру. Различают так называемые истинные изображения пространственного распределения параметра, в которых яркость пропорциональна значению отображаемого параметра, и взвешенные по параметру изображения. В первом случае томограмма представляет собой отображение функции распределения параметра от координат, вычесленной из данных полученных при измерении локальных значений прецессирующей поперечной компоненты ядерной намагниченности.
Существуют различные принципы контрастирования МРТ изображений, такие как:
1)Релаксационный контраст по T1
Так называемое T1-взвешенное изображение. Используются относительно короткие времена TR и TE. Следствием применения данного метода является увеличение яркости для областей с коротким временем продольной релаксации. Это один из основных типов МР контрастирования. Благодаря короткому времени повторений (TR), использование этого метода позволяет существенно ускорить процедуру получения изображения. Использование релаксационного контраста по T1 обеспечивает хороший контраст между серым и белым веществами головного мозга.[2]
2)Релаксационный контраст по T2
Т2-взвешенное изображение. Используются более длительными временами TR и ТЕ. Отечные ткани, содержат большое количество воды, то есть имеют длительные Т1 и Т2, поэтому они плохо видны на Т1 -взвешенных изображениях и хорошо - на Т2-взвешенных изображениях.[2]
3)Релаксационный контраст по T2*
Изображения, полученные из измерений градиентного эха при TE?T2*, отображают распределение локальных неоднородностей магнитного поля. Чем неоднороднее поле в данном месте, тем меньше яркость соответствующего воксела. Применение данной методики открывает возможность функциональной томографии головного мозга. То есть определения областей активной работы мозга, проявляющихся в уменьшении значения T2* из-за притока крови, богатой кислородом и вследствие этого обладающей заметным парамагнетизмом.[1]
4)Диффузионный контраст
Диффузионно-взвешенная МРТ - МРТ взвешенное по параметру коэффициента самодиффузии. Отображает различия в скорости самодиффузии частиц, содержащих резонирующие спины. Диффузионно-взвешенная МРТ применяется для диагностики ишемических инсультов в острой стадии и оценки эффективности их лечения, а также используется для получения дополнительной диагностической информации при опухолях головного мозга.[3]
5)Использование химических контрастирующих агентов
Средством химического контрастирования является вещество, которое вводится в организм для изменения разности контраста между тканями. Обычно средством химического контрастирования является комплекс парамагнитного иона металла, каковым является гадолиний (Gd). Парамагнитное поле создает множество осциллирующих магнитных полей при действии в водной среде. К сожалению, гадолиний токсичен. Для снижения его токсического эффекта гадолиний входит в состав комплексов с разнообразными органическими комплексными агентами. Например:
Gd-EDTA, Gd-DTPA, Gd-DOTA .
После введения Gd в ткань, его концентрация сначала растет, а затем, по мере выведения из ткани, начинает падать. Усиление контраста получается в тканях, имеющих более высокую степень поглощения парамагнитного агента, по сравнению с другими тканями. К примеру, большинство опухолей имеют более высокое поглощение Gd, чем окружающие ткани, вызывая более короткий T1и больший сигнал.[3]
6)Подавление сигнала от жировых тканей
Используются специальные импульсные последовательности, приспособленные для подавления сигналов от свободной жидкости или жира. Наиболее просты в реализации и потому особенно востребованы методики, основанные на эффекте инверсия-восстановление. Хорошо известны две методики подавления МР-сигналов, основанные на импульсных последовательностях инверсия-восстановление и отличающиеся лишь параметром TR, FLAIR (Fluid Attenuated Inversion Recovery) и STIR (Short Time Inversion Recovery). FLAIR применяется для подавления сигналов от свободной жидкости, которая имеет большее время продольной релаксации Т1 - около секунд, а STIR - для подавления сигналов от жировой ткани с коротким временем Т1 - около сотен миллисекунд [3]
7)Контрастирование методом переноса намагниченности (MTI)
Контрастирование переносом намагниченности является новым методом повышения контраста между тканями за счет кросс-релаксационных процессов. Для того чтобы этот метод был эффективен, необходимо наличие в отображаемом анатомическом объекте, как минимум, двух спино?/p>