мрт коленный сустав

CHAPTER-9Основы МРТГлава 9АППАРАТУРАОбзор аппаратура Магнит Градиентные катушки РЧ катушки Фазочувствительныйдетектор Безопасность Фантомы Контрольные вопросы Обзор аппаратуры На рисунке представлена схемаосновных системмагнитно-резонансного томографа инекоторые из основных разводок.Этот обзор кратко обозначитфункцию каждого из них. Некоторыеиз них будут подробно описаны вэтой главе. Вверху схемы расположеныкомпоненты томографа, находящиесяв комнате сканированиямагнитно-резонансного томографа.Поле Bo,необходимое для процессасканирования, создается магнитом(magnet). Для создания градиента в Bo по направлениям X, Yи Z, внутри магнита расположеныградиентные катушки (gradient coils).Внутри градиентных катушекнаходится РЧ катушка (RF coil). РЧкатушка создает магнитное поле B1, необходимое дляповорота спинов на 90oили 180o. РЧ катушкатакже регистрирует сигнал отспинов внутри тела. Пациентрасполагается на управляемомкомпьютером столе пациента (patienttable). Точность установки позициисоставляет 1 мм. Комнатасканирования окружена РЧ экраном (RFshield). Экран предупреждает излучениеРЧ-импульсов с большой энергией запределы клиники. Он также защищаеттомограф от различных РЧ сигналовот теле- мрт коленный сустав радиостанций. Некоторыекомнаты сканирования окруженытакже магнитным экраном, которыйпредупреждает магнитное поле отраспространения слишком далеко потерритории клиники. Современныемагниты имеют магнитный щит,встроенный в магнит."Сердцем" томографа являетсякомпьютер (computer). Он контролируетвсе компоненты томографа. ИсточникРЧ-импульсов (RF source) мрт коленный сустав программаторимпульсов (pulse programmer) являются РЧкомпонентами, находящимися подконтролем компьютера. Источникгенерирует синусоиду нужнойчастоты. Программатор импульсовпридает им форму sinc импульсов. РЧусилитель (RF amplifier) увеличиваетмощность импульсов от милливатт докиловатт. Компьютер такжеуправляет программаторомградиентных импульсов (gradient pulseprogrammer), который определяет вид иамплитуду каждого из трехградиентных полей. Градиентныйусилитель (gradient amplifier) увеличиваетмощность градиентных импульсов доуровня, достаточного дляуправления градиентными катушками.Матричный процессор (array processor),имеющийся у некоторых томографов -это устройство, позволяющеепроводить двумерноепреобразование Фурье за долисекунды. Компьютер передаетпреобразование Фурье этому, болеебыстрому, устройству.Оператор томографа производитввод в компьютер через консольуправления (control console). Отображающаяпоследовательность выбирается имодифицируется на консоли.Оператор может просматриватьизображения на дисплее,расположенном на консоли, илираспечатывать их на фотопринтере(film printer).Следующие три части этой главыдают более подробное описаниемагнита, градиентных катушек, РЧкатушек мрт коленный сустав РЧ детекторемагнитно-резонансного томографе.Магнит Магнит является самой дорогойчастью магнитно-резонансноготомографа. Большинство магнитовявляются сверхпроводящими. Этофотография сверхпроводящегомагнита томографа силой 1.5 Тл. Сверхпроводящий магнит - этоэлектромагнит сделанный изпроводника, обладающегосверхпроводимостью. Провод,сделанный из сверхпроводящегоматериала, охлажденный жидкимгелием до температуры, близкой кабсолютному нулю (-273.15oC или 0 K), имеет почти нулевоесопротивление. После пропусканиятока по катушке, он продолжаетпроходить по ней пока катушкасодержится при температуре жидкогогелия. (Некоторые потерипроисходят в связи с бесконечномалым сопротивлением катушки. Этипотери за год имеют размерностьмиллионных долей от основногомагнитного поля.)На следующем рисунке показанопоперечное сечениесверхпроводящего магнитатомографа. Длинасверхпроводящей проволоки обычносоставляет несколько километров.Катушка провода охлаждается дотемпературы 4.2К, погружением вжидкий гелий (liquid helium). Катушка ижидкий азот находятся в большомкриостате (или сосуде Дьюара). Этотсосуд обычно окружен сосудомДьюара с жидким азотом (77.4К),который выполняет рольтермоизолятора между комнатнойтемпературой (293К) мрт коленный сустав жидким гелием.Градиентные катушкиГрадиентные катушки создаютградиенты в магнитном поле Bo.Эти катушкисодержатся при комнатнойтемпературе. Они создаютнеобходимый градиент благодарясвоей конфигурации. Так какнаиболее часто используетсясверхпроводящий магнит сгоризонтальной осью, системаградиентных катушек будет описанаименно для него.Пользуясь стандартной вмагнитном резонансе координатнойсистемой, градиент Boпо направлению Z достигаетсяантигельмгольцевой катушкой. Токпроходит в противоположныхнаправлениях в двух катушках,создавая градиент магнитного полямежду двумя катушками. Поле В однойкатушки прибавляется к полю Bo, в то время как полеВ в центре другой катушкиотнимается от поля Bo.Градиенты X мрт коленный сустав Y в поле Boсоздаются парой катушек имеющихвид восьмерки (figure-8 coil). Катушки,имеющие вид восьмерки, понаправлению Х создают градиент в Bo по этомунаправлению, благодаря направлениютока, проходящего через катушки. Катушки, имеющие вид восьмерки, понаправлению Y создают аналогичныйградиент в Boвдоль оси Y. РЧ катушки РЧ катушки создают поле B1,которое поворачивает суммарнуюнамагниченность в импульснойпоследовательности. Они такжерегистрируют поперечнуюнамагниченность, в то время как онапрецессирует в плоскости XY. РЧкатушки можно разделить на триосновные категории: 1) мрт коленный сустав передающиеи принимающие катушки, 2) толькопринимающие катушки мрт коленный сустав 3) толькопередающие катушки. И передающие ипринимающие катушки служатизлучателями полей B1и приемниками РЧ энергии ототображаемого объекта. Толькопередающая катушка используетсядля создания поля B1и только принимающая катушкаиспользуется в сочетании спредыдущей для детекции или приемасигнала от спинов отображаемогообъекта. Существует несколькоразновидностей каждой из катушек.РЧ катушку томографа можносравнить с объективамифотоаппарата. Фотограф используетодин объектив для снимка с близкогорасстояния мрт коленный сустав другой дляширокоугольного снимка с дальнегорасстояния. Как хороший фотографимеет несколько объективов, так мрт коленный сустав вхорошем томографическом кабинетеимеется несколько отображающихкатушек для того, чтобы можно былосправиться с разными ситуациями втомографии.Отображающая катушка должнарезонировать или эффективнонакапливать энергию при частотеЛармора. Все отображающие катушкисостоят из индуктора, индуктивныхэлементов мрт коленный сустав емкостных элементов.Резонансная частота, , РЧ катушкиопределяется индуктивностью (L) иемкостью (C) индуктивно-емкостнойцепи.Некоторые типы отображающихкатушек должны настраиваться длякаждого пациента физическимизменением емкости переменногоконденсатора. Другим требованиемотображающей катушки является то,что поле B1 должнобыть перпендикулярным магнитномуполю Bo.Некоторые из наиболеераспространенных отображающихкатушек изображены на рисунках.Описано направление поля B1,метод использования мрт коленный сустав применение.СоленоидальнаякатушкаПоверхностнаякатушка Поверхностные катушки широкораспространены, так как ониявляются только принимающимикатушками мрт коленный сустав имеют хорошееотношение сигнал-шум дляблизлежащих к катушке тканей. Вотпример изображения нижнего отделапозвоночника человека, полученногоповерхностной катушкой. Вот изображение плоской круглойкатушки с соединяющим кабелем. Кабельподключается к томографу. Вотизображение поверхностной катушки,согнутой для соответствия заднейстороне ноги на уровне коленногосустава.Катушка"птичья клетка" Катушка "птичья клетка"является одной из катушек дляотображения головы или мозга. Вотизображение человеческой головывнутри катушки типа "птичьейклетки". Все изображенияголовы в этом гипертекстовомучебнике были получены сиспользованием катушки "птичьяклетка".Одновитковаясоленоидальная катушка Одновитковая соленоидальнаякатушка используется дляотображения конечностей, таких какзапястье, мрт коленный сустав молочных желез. Нафотографии показана одновитковаясоленоидальная катушка вокругзапястья человека. СедловиднаякатушкаСоленоидальная катушка, катушка"птичья клетка", одновитковаясоленоидальная мрт коленный сустав седловиднаякатушки обычно работают какпередатчики мрт коленный сустав приемники РЧ энергии.Поверхностная катушка обычноработает только как принимающаякатушка. При использованииповерхностной катушки, в томографеиспользуется большая катушка дляизлучения РЧ энергии в виде 90o- мрт коленный сустав 180o-импульсов.Фазочувствительный детекторФазочувствительным детектором являетсяустройство, которое отделяетсигналы Mx' мрт коленный сустав My' от сигнала РЧкатушки. Таким образом, его можнопредставить как преобразовательлабораторной системы координат вовращающеюся. Основойфазочувствительного детектораявляется устройство, получившееназвание двойногобалансированного преобразователячастоты. Двойной балансированныйпреобразователь частоты имеет двавхода мрт коленный сустав один выход. Если сигналамина входе являются Cos(A) мрт коленный сустав Cos(B), то навыходе получаются 1/2 Cos(A+B) мрт коленный сустав 1/2 Cos(A-B).Поэтому, это устройство частоназывают детектором произведения,так как произведением Cos(A) мрт коленный сустав Cos(B)является то, что получается навыходе. Фазочувствительный детекторобычно состоит из двух двойныхбалансированных преобразователейчастоты, двух фильтров, двухусилителей мрт коленный сустав 90oпреобразователя фазы. Наустройстве имеются два входа мрт коленный сустав двавыхода. На входы подаются частоты мрт коленный сустав o мрт коленный сустав на выходеполучают составляющие поперечнойнамагниченности MXи MY. Существуетнесколько потенциальных проблем,которые могут произойти с этимустройством мрт коленный сустав привести картефактам изображения. Они будутописаны в главе11. БезопасностьХотя для получения изображений вМРТ ионизирующее излучение неиспользуется, существуют важныеположения о безопасности, которыенеобходимо знать. К ним относятсяиспользования сильных магнитныхполей, радиочастотного излучения,меняющихся со временем магнитныхполей, криогенных жидкостей иградиентов магнитного поля. Магнитные поля от большихмагнитов могут буквально подниматьи притягивать большиеферромагнитные предметы вотверстие магнита. Мерыпредосторожности должны бытьприняты, чтобы не допуститьприсутствия ферромагнитныхпредметов вблизи магнита по двумследующим причинам. Во-первых, онимогут ранить или убить человека,находящегося внутри отверстиямагнита. Во-вторых они могутсерьезно повредить магнит иотображающие катушки. Сила,оказываемая на большойметаллический объект, такой какшвабра, может повредитьконцентрические криогенные сосудыДьюара внутри магнита.Кинетическая энергия такогообъекта, затягиваемого в магнит,может разбить РЧ отображающуюкатушку.Схожие силы действуют наферромагнитные металлическиеимплантанты из чужеродноговещества в процессе отображения.Эти силы могут вытягивать этиобъекты, разрезая мрт коленный сустав сдавливаяздоровые ткани. По этим причинам,лица с чужеродными металлическимипредметами не могут подвергатьсямагнитно-резонансной томографии.Существуют также дополнительныеположения о воздействии магнитныхполей на электронные цепи, вособенности на кардиостимуляторы.Сильное магнитное поле,действующее на человека скардиостимулятором, можетиндуцировать токи в цепяхкардиостимулятора, которые, в своюочередь, могут вызвать отказпоследнего и, возможно, смерть.Магнитные поля также затираюткредитные карточки мрт коленный сустав магнитныеносители информации.Положения о безопасности United StatesFood and Drug Administration (USFDA) утверждают, чтополя силой не превышающие 2.0 Тесламогут использоваться в обычномпорядке. Лица скардиостимуляторами не могутнаходиться в магнитном поле,превышающем 5 Гаусс. Магнитное полев 50 Гаусс затирает магнитныеносители информации.Радиочастотная энергияотображающей частоты можетвызывать нагревание тканей тела.USFDA рекомендует ограничениевремени РЧ облучения. Ограничениемявляется удельная скоростьпоглощения (specific absorption rate - SAR) УСП.УСП = Джоуль РЧ / Секунда /кг веса тела = Ватт/кгРекомендуемое ограничение по УСПзависит от анатомическихособенностей пациента. Для всеготела УСП должна быть меньше чем 0.4Ватт/кг. Усредненное значение УСПдля головы должно быть меньше, чем3.2 Ватт/кг. Любаяпоследовательность импульсов недолжна поднимать температуру болеечем на 1o Цельсия ине более чем 38o Cдля головы, 39o Cдля туловища мрт коленный сустав 40o Cдля конечностей. Некоторые РЧкатушки, например поверхностные, внеисправном состоянии могутвызывать ожоги у пациента. Длядолжной работы этих катушек, заними необходим уход.Рекомендации USFDA по скоростиизменения магнитного поляутверждают, что dB/dt системы должнобыть меньше, чем требуется длявозбуждения периферическихнервных окончаний.Отображающие градиентыпроизводят высокого уровняакустический шум. OSHA ограничиваетпиковый акустический шум 200Паскалями или 140 dB по отношению к 20микропаскалям. Далее представленыпримеры звуков, возникающих привключении мрт коленный сустав выключении градиентовмагнитного поля в различныхотображающих последовательностях.Последовательность TR (мс)TE (мс)СрезовЗвук Спин-эхо 500 35 1 200 1 15 10 Эхо-планарная 120 54 10 Градиентное эхо16.7 4 19 ФантомыМР-фанотомом является искусственныйобъект, который может отображатьсядля проверки работымагнитно-резонансного томографа.Фантомы используются вместо "нормативногочеловека", так как намногопроще установить стандартныйфантом на каждом из множества МРТпо всему миру, чем перевозить "нормативногочеловека" для исследования изодного места в другое. Фантомысделаны из материалов, имеющихмагнитно-резонансный сигнал.Многие материалы в МР-фантомахиспользуются в качестве веществ,поддерживающих сигнал. Некоторыми из нихявляются водные парамагнитныерастворы: чистые желатиновые гели,агар, поливиниловый спирт, силикон,полиакриламид или агароза; гели сорганическими добавками, гели спарамагнитными добавками иобратные растворы мицелле. В МР-фантоме вода чаще всегоиспользуется в качествеподдерживающего сигнал вещества.Часто бывает необходимонастраивать временаспин-решеточной (T1) испин-спиновой (T2) релаксацийводных растворов, так чтобы можнобыло получать изображения заподходящие периоды времени(например короткое TR).Парамагнитные ионы металлов обычноиспользуются для настройки временрелаксаций ядер водородов в воде. Втаблице приведены приблизительныезначения T1 мрт коленный сустав T2 водныхрастворов различных парамагнитныхвеществ при 1,5 Тл.Водный раствор никеляT1(с) = 1/(632 [Ni (моль/л)] +0.337)T2(с) = 1/(691 [Ni (моль/л)] + 1.133)Никель в 10 вес.% желатинеT1(с) = 1/(732 [Ni (моль/л)] +0.817)T2(с) = 1/(892 [Ni (моль/л)] + 4.635) Водный раствор кислородаT1(с) = 1/(0.013465 [O2(мг/л)] + 0.232357) Водный раствор марганцаT1(с) = 1/(5722 [Mn (моль/л)]+0.0846) T2(с) = 1/(60386 [Mn (моль/л)] + 3.644) Существуют два основных видаМР-фантомов: разрешающий иРЧ-однородностный. Как следует изназваний, первый используется длятестирования разрешения, мрт коленный сустав другой -РЧ-однородности.Разрешающие фантомыРазрешающий фантом можетиспользоваться для тестированиянескольких пространственныххарактеристик томографа. Этипространственные характеристикивключают: плоскостную разрешающуюспособность, толщину срезов,линейность мрт коленный сустав отношение сигнал-шум взависимости от положения.Разрешающие фантомы обычно сделаныиз пластмассы. Участки внутрифантома удаляются для формированиятестового рисунка. Фантомзаполняется водным раствором. Приотображении, полученноеизображение отображает сигнал отводы в тех участках, где пластикудален. Некоторые фантомы имеюттакже стандарты сигналов сизвестными значениями T1, T2и r, что позволяетиспользовать эти фантомы дляпроверки соотношений контраст-шум.На рисунке представлен примерразрешающего фантома. Изображениеаксиального среза данного фантомас полем обзора равным 24 см отражаетследующие элементы. Ряды одинаковых поразмеру квадратов, использующихсядля проверки линейности.Плоскостная разрешающаяспособность определяется с помощьюгруппы тонких областей,поглощающих сигнал. Три стандартасигнала содержат жидкость, сизвестными значениями T1, T2и r. Толщина среза (Thk)оценивается с помощью клиновидноговыреза в пластике. Ширинаизображенного клина увеличиваетсяпо мере увеличения толщины среза.Следующие схематичные диаграммыфантомов, отображенных с малой мрт коленный сустав большой толщиной среза,демонстрируют, как это помогаетизмерять толщину среза. Здесьпредставлены изображенияразрешающего фантома, полученные столщиной среза равной 3 , 5 мрт коленный сустав 10 мм. Заметьте, какизменяется ширина измерителясреза.РЧ-однородностные фантомыОднородностные фантомыиспользуются для тестированияпространственной однородностипередаваемых мрт коленный сустав принимаемыхрадиочастотных магнитных полей.Передаваемым РЧ-полем (B1T)является поле B1, котороеиспользуется для вращениянамагниченности. ПринимаемымРЧ-полем (B1R) являетсячувствительность РЧ-катушек ксигналу от прецессирующих спиновыхпакетов. В идеале, для большинствапередающих/принимающих катушек B1Tдолжно быть пространственнооднородно для одинакового вращенияспинов мрт коленный сустав B1R должно бытьпространственно однородно дляодинаковой чувствительности повсему отображаемому объекту. Здесьпредставлено изображениеоднородностного фантома диаметром27 см. Группы сфер могутиспользоваться для измеренияоднородности в большем объеме.Далее представлен ряд фантомов,которые используются для измерениягомогенности поля B1R отповерхностной катушкипредназначенной для исследованияпозвоночника. Для измерения однородности B1Tи B1R.необходимо несколькоизображений РЧ-однородностногофантома. Щелкните на значкеподробного описания для болееподробной информации по этимрасчетам. Контрольные вопросыОпределенная отображающаякатушка имеет резонанснуючастоту равную 63.85 MГц. Мы видим,что поперек катушкииндуктивности она имеетемкость равную 50 пикофарадам.Чему равен размер катушкииндуктивности в единицахГенри? Две антигельмгольцевыхкатушки Z градиентной катушкинаходятся на расстоянии 1метра. Чему равна величинаградиента, если каждая катушкасоздает в своем центреградиент магнитного поля в 50Гаусс? Какие из следующих импульсныхпоследовательностей, всоответствии с нормативами USFDASAR могут применяться дляотображения головы?Последовательность =многослойная, спин-эхо TR = 500 мсTE = 25 мсТолщина = 5 ммЧисло срезов = 10Энергия одного 90o-импульса= 5 ДжШирина 90o-импулься = 50 mсВремя регистрации сигнала = 10мс Вес пациента = 72 кг На один из каналовфазочувствительного детекторатомографа подается опорныйсигнал частотой 63.85 МГц. Насигнальный канал подаетсясигнал частотой 63.86 МГц. Какаячастота частот получится навыходе из детектора? Перейти к: [следующей главе |началу главы | предыдущей главе |титульномулисту ]Copyright © 1996-99 J.P. Hornak.All Rights Reserved. разделы рак простата ваттметр букмекерский контора шанс северский доломит кулер винчестер многотарифные электросчетчик аэрография папиллома renu multiplus 355мл купить k800i рак простата озеленение холодильный централь получение выписка егрп затенение витрина гидрант мурано гайковерт электрический тройник электрокамин dimplex model silver (sp4) клеить нанесение учет данный автошкола северский доломит микросреда компания купить ножовка аденома предстательный железа лечение головокружение купить ниппель имплантат скребковый конвейер огнезащитный покрытие кожгалантерея подготовка ielts апгрейд обезьяна кулер 478 купить k800i пакет гриппер слименд лифт нард скачать подбор эмаль man гильза детский лагерь пионер электропечь dimplex model lee rc купить угольник перех зиплок краска ржавчина рассылка корреспонденция антенна акустомагнитные международный конкурс тройник перех тонирование стеклопакетов мурано купить элеваторный узел измеритель температры измеритель фаза нуль факультет психология pki эрозия шейка матка купить стиральный букмекерский контора фаворит дружкова кружка монетница глюкозамин-хондроитиновый комплекс доломит планирование день longines подбор эмаль эрозия шейка матка встраиваемый вытяжка сборный доставка поливомоечная машина организация видеоконференция анкетирование трость доставка организация похорон схема зал вахтангова восстановление бухучета рассылка доломит паркетный лак tag heuer сервер hp фосфоресцирующий краска сдать анализ кровь детский мир штангенциркуль радиодоступ флеш презентация два цвет билет цдкж шумок дмитрий владимирович толщиномер лечение головокружение кухонный техник карл гиря автоматический резка купить ниппель mobihel краска купить букмекерский линия узи тошиба этнический психология управление кострома sky link измеритель фаза нуль лечение зарубежом инвертор дешевый холодильник холодильник zanussi o2 optix бак накопитель мигрень оповещение охота гончий чиллеры универсам красный площадь базовый шпатлевка покраска аэротенк стимулирующий лотерея медикаметозное безоперационное прерывание беременность sky link холодный зеркало создание анимационный клип кружка 5004.14 (крышка) снос любой конструкция кулер комп производственный тара промывка инжектор raymond weil холодильный камера помещение шиномонтаж теплогенераторы master светоотражающий краска сервис alfa laval гидрант туба машина кайт пилотажный врач-гинеколог 5003.17 (крышка) man гильза время кострома нард короткий электро лаборатория сглаз надевание бахила базовый шпатлевка renu multiplus 355мл холодильник оптом гиря торговый калибровочный радиодоступ пп-пленка средство самооборона договор суррогатный мать ваза 2113 охота ariston опт доставка суша терапевтический гидромассаж экг 4у радиодоступ прайс зеркало георешетка contiwinterviking купить кулер 775 огнезащитный состав решетка оцинкованный цвет dufour этикетировщик слимент лифт купить k800i бахила полиэтиленовый красный площадь мавзолей нард online электропечь dimplex model lee rc thuraya sg 2510 иномарка 5440.16 (крышка) ожирение fargo грунт безоперационное прерывание беременность 5440.11 (крышка) путевой стена изолента экг 4у электрокамин dimplex model silver (sp4) бейсболки заказ longines сдача ielts подводный гидромассаж электросчетчик сэт стелажи монитор видеодомофона, монитор, видеодомофон кислотостойкий краска букмекерский контора фаворит анкетирование купить архиватор сглаз raymond weil купить аудиоплееры втулка переходный mastercard фирменный цвет мрт коленный сустав