Evert J Blink Chuyên gia ứng dụng MRI

Cơng nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Vi ện Đi ện t - Vi ễn thông Sinh viên: Trần Văn Linh MSSV: 20121995 Lớp DDTTT01_k57 Evert J Blink Chuyên gia ứng dụng MRI SVTH: Trần Văn Linh Trang Cơng nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Vi ện Đi ện t - Vi ễn thông A LỜI NÓI ĐẦU Trong năm qua Magnetic Resonance Imaging (chụp cộng hưởng từ), gọi tắt MRI, trở thành phương tiện phổ biến có giá trị rộng rãi cho việc tạo ảnh tiết diện, mặt cắt ngang Đó khơng phải trùng hợp ngẫu nhiên; MRI trải qua bước phát triển nhảy vọt kể từ khám phá Ngày nay, bệnh viện phịng khám có nhiều máy MRI nhằm thu ảnh đúng, xác chuẩn đốn bệnh lý, chúng tơi nói phát triển cịn rộng mở Thơng qua việc sử dụng sóng vơ tuyến điện từ trường mà MRI có độ phân giải tương phản hình ảnh tốt, lại cịn khơng gây hại cho thể người Điều đối lập với việc nghiên cứu tia X CT có sử dụng xạ ion hóa Việc MRI ngày công nhận, nhu cầu đội ngũ cán có trình độ chun mơn tăng lên Qua năm, máy quét MRI trở nên hoạt động dễ dàng với phần mềm phát hành, điều không loại bỏ cần thiết cho việc hiểu biết cách đắn cách làm việc MRI MRI làm việc với loạt thông số, chẳng hạn TR ,TE, Flip Angle, Phase Encoding Việc hiễu kĩ thông số quan trọng để sản xuất hình ảnh MR thành cơng Có nhiều kho sách viết vật lý MRI Hầu hết số chúng dành cho người có kinh ngiệm hiểu biết vật lý Một vài sách viết cho người bắt đầu học, người chưa hiểu biết nhiều vật lý học Là chuyên viên ứng dụng phải giải thích khái niệm MRI để người, nhân viên x-quang người hiểu khái niệm vật lý liên quan tới tia X, chẳng gặp liên quan tới khái niệm vật lý MRI Có thể nói rằng, chụp X quang giảng bao gồm vật lý MRI Tuy nhiên, khóa học sử dụng sách tương tự nhằm vào người có kinh nghiệm Những tơi cố gắng để làm viết MRI theo cách mà người hiểu khái niệm Tất nhiên giúp tiếp xúc với vật lý SVTH: Trần Văn Linh Trang Cơng nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Vi ện Đi ện t - Vi ễn thơng khơng phải hồn tồn cần thiết Một bạn có hiểu biết định khái niệm bạn tìm hiểu thêm sách nâng cao Bạn nên nhận điều Đối với MRI bạn muốn biết tất phức tạp, bạn thâm nhập vào vật lý lượng tử bạn hiểu bạn khơng có khả xâu chuỗi chi tiết nhỏ lại với Có người hiểu MRI đến mức độ đầy đủ nó, người cịn lại cần nắm bắt khái niệm Tuy nhiên, đừng để điều làm bạn nản chí, cịn nhiều thứ bạn cần phải học hỏi Và may mắn thay, điều khơng phải tất cho công việc bạn Hãy để cung cấp cho bạn số lời khuyên: Hãy đọc MRI, lần đọc bạn tìm hiểu thêm Và có ngày, tất mảng kiến thức liền với Khi hiểu bạn đọc sách lần bạn khám phá nhiều điều để tìm hiểu Cho đến lúc tơi hi vọng câu truyện hướng bạn cách nhẹ nhàng vào giới thú vị ảnh MR: Một phương thức hình ảnh mà khơng bị nhàm chán Evert Blink Tháng Mười Một, 2004 SVTH: Trần Văn Linh Trang Cơng nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Vi ện Đi ện t - Vi ễn thông MỘT CHÚT LỊCH SỬ VỀ MRI Câu chuyện MRI bắt đầu vào khoảng năm 1946 Felix Bloch đề xuất báo đoạt giải Nobel cho số tính chất mẻ hạt nhân nguyên tử Ông tuyên bố hạt nhân hoạt động nam châm, ơng nhận hạt tích điện chẳng hạn proton, quay xung quanh trục có từ trường, biết đến động lực từ Ông viết phát mà biết phương trình Bloch Và lý thuyết xác nhận thực nghiệm vào đầu năm 1950 Năm 1960 hạt nhân phổ cộng hưởng từ giới thiệu cho mục đích phân tích Trong năm 1960 1970 máy đo quang phổ NMR sử dụng rộng rãi nghiên cứu khoa học công nghiệp Phương pháp đo phổ sử dụng để phân tích cấu hình phân tử dựa quang phổ NMR Vào cuối năm năm 1960 Raymond Damadian khám phá mơ ác tính có NMR khác so với thơng số mơ bình thường Ông ngẫm nghĩ rằng, dựa khác biệt biểu thị đặc điểm mơ Với phát này, ơng thu hình ảnh NMR khối u chuột vào năm 1974 Năm 1974 Damadian nhóm ơng xây dựng siêu máy quét NMR (được gọi Indomitable) sản xuất hình ảnh thể người gần 5h quét ( Hình 1) Cùng thời điểm Paul Lauterbur tiên phong lĩnh vực Người ta có thảo luận, thắc mắc số hai người họ tiên phong SVTH: Trần Văn Linh Trang Cơng nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Vi ện Đi ện t - Vi ễn thông MRI.Mặc dù cơng mà nói, người ta chấp nhận hai q ơng có đóng góp riêng họ MRI Tên chụp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) thay đổi thành hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) người ta tin thuật ngữ “hạt nhân” không phổ biến rộng rãi Phần cịn lại, họ nói lịch sử Vào đầu năm 1980 tất nhà máy nghiên cứu sản xuất thiết bị hình ảnh y tế lớn sản xuất máy quét MRI Kể từ có nhiều điều xảy điều kiện phát triển Các phần cứng phần mềm trở nên nhanh hơn, nhiều hơn, thông minh dễ dàng để sử dụng Nhờ phát triển chuỗi xung MRI tiên tiến mở nhiều ứng dụng cho MRI, chụp động mạch cộng hưởng từ, hình ảnh chức truyền dịch khuyếch tán quét Trong tương lai Sự phát triển cộng hưởng từ rộng mở, phát triển liên tục hướng tới tương lai TẠI SAO LẠI LÀ MRI? Khi sử dụng tia X cho thể ta khơng nhìn thấy nhiều hình ảnh Các hình ảnh có màu xám phẳng Độ phân giải tổng thể tương phản hình ảnh tia X nghèo nàn Để tăng độ tương phản hình ảnh sử dụng số loại môi trường tương phản, Bari I-ốt dựa phương tiện tương phản Qua thao tác thông số tia X điện áp (kV) thời gian phát tia (mAs) tối ưu hóa độ tương phản hình ảnh cịn chưa tối ưu Với máy quét CT người ta tạo hình ảnh với độ tương phản nhiều hơn, hỗ trợ việc phát tổn thương mô mềm Về nguyên tắc ưu điểm cộng hưởng từ độ phân giải tương phản tuyệt vời Với MRI, phát khác biệt tương phản mơ mềm, chí cịn nhiều so với hình ảnh CT Qua thao tác với thơng số MR tối ưu hóa chuỗi xung cho bệnh lý Một ưu điểm khác MRI khả tạo ảnh mặt phẳng mà tưởng tượng được, điều gần với tia X CT ( Với CT tái tạo mặt phẳng khác từ tập hợp liệu thu dọc trục ) … SVTH: Trần Văn Linh Trang Cơng nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Vi ện Đi ện t - Vi ễn thông Tuy nhiên, độ phân giải không gian hình ảnh tia X sử dụng phim xquang đặc biệt, xuất sắc Điều đặc biệt hữu ích nhìn vào cấu trúc xương Trong độ phân giải không gian MRI so với tia X thấp Tổng hợp lại sử dụng tia X CT để hình dung cấu trúc xương MRI hữu ích cho việc phát tổn thương mô mềm CÁC PHẦN CỨNG Máy quét MRI có nhiều loại Nó giống siêu thị, bạn có nhiều lựa chọn, nam châm vĩnh cửu, điện trở, siêu dẫn hay loại nam châm mở lỗ hổng, có khơng có helium, cường độ trường cao thấp Lựa chọn bạn gì? Lựa chọn nam châm chủ yếu chi phối dự định bạn làm với số lượng tiền bạn có ngân hàng Nam châm có trường lượng cao đưa hình ảnh tốt hơn, quét nhanh loạt ứng dụng tốn so với trường lường thấp CÁC LOẠI NAM CHÂM Nam châm vĩnh cửu Hình 2: Nam châm vĩnh cửu Nam châm vĩnh cửu gồm vật chất, từ hóa mà không từ trường Độ mạnh từ trường thường thấp dao động khoảng 0.064T ~ SVTH: Trần Văn Linh Trang Cơng nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Vi ện Đi ện t - Vi ễn thông 0.3T (đơn vị cường độ từ trường Tesla Tesla = 10000 Gauss) Nam châm vĩnh cửu thường có cấu trúc mở, tạo thoải mái cho bệnh nhân Hình cho thấy hệ thống Toshiba Access 0.064 Tesla Access người mở giới máy quét MRI Ưu điểm Tiêu thụ điện thấp Chi phí vận hành thấp Dải vân nhỏ Không hỗn sinh hàn Nhược điểm Cường độ trường bị hạn chế ( < 0.3 T ) Rất nặng Khơng có khả dập tắt Nam châm điện trở Hình 3: Hệ thống MRI Hitachi "s Airis 0,3 Tesla Nam châm điện trở nam châm điện l ớn, th ường dùng nhi ều xưởng phế liệu Từ trường tạo dòng điện chạy qua vòng dây Nam châm điện trở có hai loại: lõi khơng khí lõi s C ường đ ộ ện trường lên đến 0,3 Tesla Quá trình sản xuất sinh nhi ều nhi ệt, địi hỏi phải có nước làm mát Chúng cần nhiều l ượng để chạy, th ường tắt không sử dụng để tiết kiệm lượng Nam châm điện tr thường có thiết kế mở, để giảm kích thước dùng nơi chật hẹp SVTH: Trần Văn Linh Trang Công nghệ chuẩn đốn hình ảnh I BKHN Ưu điểm Vốn chi phí thấp Khối lượng nhẹ Có thể đóng tắt Vi ện Đi ện t - Vi ễn thông Nhược ểm Tiêu thụ điện cao Cường độ trường bị hạn chế (