Импульсные последовательности в магнитно-резонансных томографах

Импульсной последовательностью называется совокупность РЧ и градиентных импульсов, создаваемая с целью визуализация выбранного сечения. Выбор сечения осуществляется обычно подачей РЧ импульса H1(t) определенной формы с частотой , где - центральная частота,

Рис. - Координата выбранного слоя

– частота смещения, и градиентного импульса, например Gz, если выбирается поперечное сечение. Частота смещения и градиент Gz связаны между собой соотношением , – координата выбранного слоя (рис.5).

При этом возбуждаются (прецессируют) согласно уравнению Лармора только ядра в выбранном сечении. Затем (одновременно или с некоторой задержкой) задают градиенты Gx и Gy, которые обеспечивают информационные признаки, позволяющие идентифицировать элементы выбранного сечения. Эти градиенты называются кодирующими. В принципе, последовательность включения градиентных полей может быть любой, что позволяет (в отличие от рентгеновских компьютерных томографов) выбирать сечение любой ориентации. Полное магнитное поле при сканировании можно представить в виде

.

Как было показано выше, член 2H1wti

можно представить в виде поля круговой ориентации.

Выберем начальные условия

Mx(0) = 0, My(0) = 0, Mz(0) = M0.

Будем считать импульс H1(t) достаточно коротким, а значит угол a достаточно малым. При этом и уравнения (10) примут вид

(1)

где Начальными условиями будут

Введем комплексную функцию Используя уравнения (1), запишем

.

Это уравнение можно преобразовать к виду

или .

Умножим левую и правую части последнего уравнения на множитель и представим его в виде

.

Интегрируя с учетом нулевых начальных условий, находим

,

где q - время в подынтегральном выражении.

При выборе поперечного сечения , и c(t) будет еще и функцией координаты z:

= igM0exp(-igGzzt))dq.

Данное выражение можно назвать функцией выбора слоя, поскольку в нее входит намагниченность, которая зависит от времени и координаты z. Огибающая H1(t) может иметь различные формы. Одна из возможных форм – гауссова функция. Для z = 0 она имеет вид H1(q) = exp(- (qagGzz)2)/8. При этом 90% площади функции H1(q) находятся в области -a < z £ a. Толщина выбранного слоя будет равна 2а. Она обычно составляет 4 – 2 мм. Длительность РЧИ выбирают в пределах 3 – 8 мс – намного меньше минимального Т2 тканей (40 мс).

Для выбора слоя и его сканирования в МР-томографах применяют различные импульсные последовательности, отличающиеся периодом повторения, формой и длительностью РЧ импульсов, порядком следования градиентных импульсов и др. Их вариации позволяют получать изображения любой ориентации и разнообразные по контрастности. Обычно в МР- томографии используют четыре основные последовательности: «насыщение – восстановление», «спиновое эхо», «инверсия – восстановление» и «градиентное эхо».

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Советуем почитать:

Содержание кабеля под воздушным давлением
Все магистральные и межстанционные кабели емкостью от 100 пар и более устанавливают под постоянное избыточное воздушное давление. Это делают во избежание проникновения влаги и дл ...

Разработка сети кампуса с возможностью выхода во внешнюю среду
В рамках текущего проекта, фактически, требовалось разработать сеть кампуса, которая, однако, имеет выход во внешнюю среду. Сети кампуса объединяют множество сетей различных отделов одн ...

Цифровые синтезаторы частоты
Радиопередающие устройства (РПдУ) применяются в сферах телекоммуникации, телевизионного и радиовещания, радиолокации, радионавигации. Стремительное развитие микроэлектрон ...

Меню



© 2015 TechExternal