Импульсные последовательности в магнитно-резонансных томографах

Наиболее простой является последовательность «насыщение – восстановление». При этом подают РЧ-импульсы, вызывающие поворот вектора М на 90о с периодом повторения TR (time repetition), близким к Т1 (рис.2).

Рисунок 2. Последовательность «насыщение – восстановление».

По окончании РЧ импульса (он условно изображен в виде однополярного импульса) начинается релаксация (продольная и поперечная), которая заканчивается восстановлением исходного состояния. Если период повторения РЧИ достаточно длинный (больше 1500 мс) то намагниченность во всех тканях успевает восстановиться. При этом получают сигнал, пропорциональный протонной плотности, и он будет одинаковым при условии одинаковой концентрации протонов в разных участках слоя. В этом случае на изображении соответствующие участки будут иметь одну и ту же контрастность (серую). Величина сигнала, получаемого от антенны, определяется выражением

.

Если же TR существенно меньше Т1макс, то будут проявляться различия в продольных релаксациях тканей с разными Т1, например, жиры и ликворы. Этот случай соответствует 90о-импульсу, показанному тонкой линией. Продольная намагниченность в ткани с временем релаксации T1¢ << T1 практически успела восстановиться, а в ткани с временем Т1 еще далека от восстановления. Очередной 90о-импульс поворачивает вектора намагниченностей на 90о. При этом сигнал, полученный от ткани с временем T1¢ будет иметь почти такой же размах, что и в первом случае, а сигнал от участка с временем T1¢ будет иметь меньшее приращение, пропорциональное DМ. Поэтому даже при одинаковой протонной плотности МР сигнал, получаемый от среды с T1¢, будет больше, а значит контрастность изображения этих участков будет разной. Например, в позитиве участок с T1¢ будет выглядеть более светлым. Такие изображе- ния называются взвешенными по Т1. Последовательности «насыщение-восстановление» обычно требуют много времени для реконструкции изображения и в «чистом» виде применяются редко.

Широко применяют последовательность «спиновое эхо». Сущность этой последовательности поясняет рис. 3.

Рисунок 3. Последовательность «спиновое эхо».

После подачи 90о-импульса начинается спад свободной индукции (ССИ), который обусловлен прежде всего расфазировкой импульсов из-за неоднородностей магнитного поля. Через интервал времени ТЕ/2 (TE – time echo), когда ССИ достигает минимума, подают 180о-импульс. На рис.7 РЧИ условно показаны однополярными, причем 180о-импульс в соответствии с формулой (1) имеет вдвое большую длительность. Следует иметь в виду, что длительность ТЕ/2 сравнима с величиной Т2, которая в большинстве тканей составляет десятки мс. За такое маленькое время, прошедшее после 90о-импульса, элементарные векторы намагниченности едва успевают «приподняться», т.е. практически располагаются в плоскости XOY. Поэтому 180о-импульс разворачивает их в этой же плоскости в противоположную сторону.

По окончании 90о-импульса начинается «разбегание» векторов: одни векторы уходят вперед, другие – отстают. На рис.3 условно показаны три элементарных вектора, из которых первый – «самый быстрый». После подачи 180о-импульса и разворота векторов происходит их перестановка в этом «пелетоне» – более быстрые векторы оказываются сзади, а более медленные – спереди. Но теперь быстрые векторы начинают нагонять медленные, и еще через интервал времени ТЕ/2 они снова будут двигаться синхронно (по этой причине 180о-импульс называют фокусирующим). В этот момент в антенне наводится максимальный сигнал, называемый эхо,

который

и регистрируется. Затем снова начнется расфазировка и убывание сигнала.

Следует иметь в виду, что фактическое время в реальном МР томографе значительно меньше, чем Т2 тканей. Это объясняется локальными неоднородностями основного магнитного поля. Результирующая постоянная времени поперечной релаксации определяется формулой

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Советуем почитать:

Разработка микропроцессорного устройства для проверки и диагностики двигателя внутреннего сгорания автомобиля
Современную микроэлектронику трудно представить без такой важной составляющей, как микроконтроллеры. Микроконтроллеры незаметно завоевали весь мир. Микроконтроллерные технологии очень эф ...

Система электронного управления магнитно-резонансного томографа
МР томограф представляет собой сложную систему, состоящую из большого числа узлов различного назначения и размещенную на большой площади. Сказанное относится в первую очередь к МРТ ...

Проектирование РПУ мобильного терминала системы цифровой сотовой связи стандарта GSM-1800
Структура стандарта Стандарты в области связи необходимы для обеспечения совместимости технических решений, предлагаемых различными компаниями - производителями аппаратуры, то есть ...

Меню



© 2015 TechExternal