Giáo trình tạo ảnh cộng hưởng từ

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TẠO ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ 1 Tạo ảnh cộng hởng từ GS-TS Hoàng Đức Kiệt Tạo ảnh cộng hởng từ (Magnetic Resonance Imaging - MRI) là một kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh đợc ứng dụng trong y học lâm sàng từ đầu thập kỷ 80 với tên gọi ban đầu là Cộng hởng từ hạt nhân (Magnetic Resonance Nuclear) vì các tín hiệu sinh ảnh bắt nguồn từ các hạt nhân nguyên tử hydrogen trong các mô cơ thể. Do những lợi ích của kỹ thuật đối với chẩn đoán bệnh và tính không độc hại, công nghệ cộng hởng từ (CHT) đã phát triển rất nhanh cả về số lợng và chất lợng . Năm 2002 đã có hệ thống cộng hởng từ với từ lực 3 Tesla sử dụng trong lâm sàng bệnh viện . Đặc biệt ngày 06 tháng 10 năm 2003 giải Nobel Y học đã đợc trao cho Paul C. LAUTERBUR (Mĩ) và Peter MANSFIELD (Anh) vì những phát minh gắn liền với phơng pháp tạo ảnh cộng hởng từ . Những áp dụng chính của CHT là các bệnh lý sọ não, cột sống và tuỷ sống, cơ xơng khớp. Hiện nay khám xét CHT đang ngày càng mở rộng cho các tạng bụng, lồng ngực và cả tim mạch; thời gian thăm khám ngày càng rút ngắn và chất lợng ảnh cũng nhanh chóng cải thiện nhờ các tiến bộ của điện tử - tin học. Một hớng mới là chẩn đoán bằng quang phổ CHT (Spectroscopy) và tạo ảnh chức năng cũng đang trong thời kỳ phát triển mạnh. ở Việt Nam, hệ thống máy CHT đầu tiên dùng nam châm vĩnh cửu với từ lực 0,064 Tesla (640 Gauss) đợc lắp đặt tại Trung tâm MEDIC thành phố Hồ Chí Minh tháng 7 năm 1996 và hệ thống máy CHT nam châm siêu dẫn đầu tiên có từ lực 1,0 Tesla (10.000 Gauss) đã đa vào sử dụng tại bệnh viện Hữu Nghị Hà Nội tháng 12 năm 1996. Vào thời điểm giữa năm 2005, tại Hà nội có 02 máy siêu dẫn và 05 máy nam châm vĩnh cửu; tại Huế có 01 máy nam châm vĩnh cửu; tại Đà nẵng có 01 máy nam châm vĩnh cửu và tại TP Hồ Chí Minh có 03 máy siêu dẫn, 02 máy nam châm vĩnh cửu; tổng số là 14 máy với 80 Triệu dân . I. Lợc sử Thời kỳ 1920 đến 1930, các vật lý gia tích cực nghiên cứu về từ tính riêng của hạt nhân nguyên tử, đặc biệt là nguyên tử hydrogen vì nó là hạt nhân đơn giản nhất, chỉ có 1proton. Năm 1924 Otto Stern và Walter Gerlach đã chứng minh đợc sự tồn tại của một mô men từ bên trong nguyên tử. Sau đó Isidor Rabin và cộng sự đã xác định đợc điện tích trong các thành phần của hạt nhân nguyên tử là không đối xứng và công trình này đã dẫn đến thí nghiệm đầu tiên đo lờng hiện tợng "Cộng hởng từ hạt nhân" (CHT hạt nhân là do I.Rabin đặt tên). Các phát minh nói trên đã đa lại cho O.Stern giải Nobel vật lý học năm 1943 và I.Rabin giải Nobel năm 1944. Năm 1945, Felix Bloch và Edward Purcell đã thực hiện đợc việc đo lờng mô men từ các proton tại hai điểm khác nhau trên đất Mỹ. Thí nghiệm của hai ông cho thấy hạt nhân nguyên tử của một số nguyên tố nhất định khi đặt chúng trong một từ trờng, đã cộng hởng với sóng radio và phát ra những tín hiệu có tần số radio ,và đặc tính của các tín hiệu này cung cấp những thông tin về thành phần hoá học của một chất. Nhờ phát minh trên, hai ông đã mô tả đợc những nguyên tắc của quang phổ cộng hởng từ hạt nhân (CHTHN). Thành quả này đa lại cho F.Bloch và E.Purcell giải Nobel vật lý học năm 1952. Kỹ thuật quang phổ CHTHN ngày càng phát triển và hiện nay đang đợc sử dụng rộng rãi trong các phòng phân tích hoá học. 2 Năm 1971, Raymond Damadian đã chứng minh đợc trên thực nghiệm là các tín hiệu CHTHN thay đổi theo hàm lợng nớc chứa bên trong các mô tổ chức khác nhau và theo đó có thể phân biệt đợc mô lành và mô bệnh. Cùng khoảng thời gian đó, Paul Lauterbur đã tạo đợc những ảnh CHTHN đầu tiên và ông gọi đó là một kỹ thuật tạo ảnh mới với tên là Zeugmatography. Các tín hiệu CHTHN mang theo những thông tin về môi trờng hoá học và vật lý học của hạt nhân nhng vị trí phát ra tín hiệu cha xác định đợc. Để giải quyết vấn đề này P. Lauterbur đã ghép thêm vào từ trờng chính một từ trờng yếu hơn để tạo ra những bậc chênh lệch từ lực gọi là cuộn chênh từ (gradient coil). Các vị trí chênh từ này sẽ giúp định vị các tín hiệu và tạo ra hình ảnh. Năm 1974 các nhà nghiên cứu ở trờng đại học Alberdeen (Anh) đã tạo đợc ảnh CHTHN của chuột, sau đó R. Damadian cũng tạo đợc ảnh của chuột và tiếp sau đó là lồng ngực ngời. Năm 1980 nhóm nghiên cứu Nottingham (Anh) đã tạo đợc những ảnh có giá trị lâm sàng đầu tiên của não ngời . Ta thấy có sự trùng hợp là các ảnh chụp cát lớp đầu tiên cũng là của não ngời , có thể do não là tạng tĩnh và do đó thời gian tạo ảnh dài cũng không gây ảnh hởng đáng kể. Tháng 10 năm 2003, giải Nobel y học đã đợc trao cho Paul Lauterbur (Mĩ) và Peter Mansfield (Anh) vì những đóng góp lớn cho phơng pháp cộng hởng từ y sinh học . Hãng đầu t sản xuất máy CHTHN trên thị trờng đầu tiên là EMI (Anh) và đây cũng chính là hãng đầu tiên đã sản xuất máy chụp cắt lớp vi tính (CLVT) . Khoảng giữa thập kỷ 80 nhiều hãng đã sản xuất đợc máy CHTHN. Cùng với sự phát triển các ứng dụng lâm sàng của kỹ thuật này, từ hạt nhân trong cụm từ CHTHN đã bị loại bỏ vì các nhà tiếp thị không muốn khách hàng có ý tởng về sự liên quan của vũ khí hạt nhân với kỹ thuật tạo ảnh mới. Ngày nay tên gọi kỹ thuật máy này chỉ còn là tạo ảnh cộng hởng từ (Magnetic Resonance Imaging) và quang phổ CHT (Magnetic Resonance Spectroscopy). CHT hiện nay đợc sử dụng rộng rãi trong y học để nghiên cứu hệ thần kinh trung ơng, cơ x- ơng khớp và các hệ thống nội tạng khác đồng thời với những ứng dụng trong lĩnh vực hoá sinh học. II. Những điểm cơ bản về vật lý học và tạo ảnh cộng hởng từ Muốn sử dụng có hiệu quả kỹ thuật CHT trong lâm sàng, các bác sĩ cần nắm đợc các nguyên tắc vật lý , hoá học của kỹ thuật, từ tính riêng của hạt nhân nguyên tử, hạt nhân bị tác động ra sao dới tác động của sóng radio và quá trình sinh ra tín hiệu CHT . Các bớc quan trọng nhất của một quá trình tạo ảnh gồm : Bệnh nhân đợc đặt vào trong một từ trờng. Phát sóng radio vào ngời bệnh Tắt sóng radio Ngời bệnh phát ra tín hiệu 3 Hệ thống ăng ten thu tín hiệu và tạo ảnh 1. Những phần cứng quan trọng của một hệ thống máy CHT tạo điều kiện thực hiện các bớc nói trên. Từ trờng là một khối nam châm có phần trống ở giữa để có thể đặt bệnh nhân vào. Nhiều cuộn dây nhỏ đợc gắn thêm vào nam châm (shim coils) để tăng độ đồng nhất của từ trờng. Các cuộn dây truyền sóng radio vào ngời bệnh trong khi các cuộn dây khác lại nhận tín hiệu từ bệnh nhân phát ra. Máy tính điện tử làm nhiệm vụ xử lý và hiện thị ảnh trên màn hình. Hầu hết các hệ thống máy CHT trong thực hành lâm sàng đều lấy hạt nhân của nguyên tố hydrogen làm cơ sở (hình 10-1). Hydrogen là nguyên tố tham gia nhiều nhất trong mô cơ thể ngời (khoảng 10 19 hạt nhân H/mm 3 ); độ tập trung hydrogen ở mô cũng cao nhất (100 mmol/kg) và mô men từ của hạt nhân H cũng mạnh nhất (mô men có nghĩa là từ lực theo h - ớng của từ trờng). Những đặc tính riêng nói trên có phép tín hiệu của hạt nhân H mạnh gấp 1000 lần tín hiệu của hạt nhân các nguyên tố khác trong cơ thể. Trong lâm sàng, sự phân biệt các mô lành và mô bệnh, CHT phát hiện sự khác biệt tín hiệu nhờ thành phần nớc trong mô (cũng tức là thành phần hydrogen của nớc khác nhau) và vì vậy hydrogen đợc sử dụng trong kỹ thuật CHT. 2. Các mô cơ thể và từ trờng hạt nhân Hạt nhân của một nguyên tử chứa neutron không mang điện tích và proton mang điện tích dơng. Mọi proton đều tự quay trục của chính nó và tạo ra một từ trờng riêng (theo định luật một điện tích hoặc dòng điện chuyển động sẽ sinh ra một từ trờng). Mỗi proton, do đó, có một từ trờng và từ trờng đợc định hớng theo hai cực giống nh một thanh nam châm. Trong hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố có số proton là số chẵn và số neutron cũng là số chẵn các mô men từ riêng của từng proton sẽ ghép đôi và triệt tiêu lẫn nhau; ngợc lại hạt nhân của các nguyên tố có số proton hoặc số neutron là số lẻ đều có thể tham gia tạo ảnh CHT nh natri 23 (11 proton, 12 neutron), phosphor 31 (15 proton, 16 neutron),Kali 39 (19 proton, 20 neutron). Trong mô cơ thể ngời khi ở điều kiện bình thờng, các từ trờng hạt nhân hydrogen định h- ớng phân tán tự do và vì vậy mô cơ thể không sinh ra đợc từ trờng (hình 10-2a). Khi ngời bệnh ở trong một từ tờng (khối nam châm của máy CHT), từ trờng ngoài này sẽ sắp xếp các từ trờng riêng của các proton H trong mô theo hớng song song hoặc đối song song (khoảng 6- 8 cho 1 triệu proton), số chênh lệch này tạo ra 1 mômen từ đồng hớng với từ trờng ngoài (M 0 ) (hình 10-2b). Mômen từ nói trên của mô cơ thể rất khó có thể đo đợc vì cùng hớng với từ trờng ngoài mà từ trờng ngoài lại mạnh hơn rất nhiều lần. Khi hạt nhân H bị đặt trong một từ trờng ngoài rất mạnh, proton tiếp tục xoay quanh trục nhng hớng lúc này không còn phân tán tự do nữa mà chỉ có thể song song hoặc đối song song với từ trờng ngoài (Bo) có trục là Z. Chuyển động quay của proton lúc này có dạng đảo giống nh chuyển động của chỏm con quay khi sắp đổ (chân giữ yên vị trí và chỏm đảo quanh trục giữa) gọi là chuyển động đảo (precession) (hình10-3) Tần số đảo còn gọi là 4 tần số Larmor của proton phụ thuộc vào hai yếu tố: loại nguyên tố hoá học và từ lực của từ trờng ngoài. Phơng trình Larmor cho phép tính ra đợc tần số đảo nói trên: = B 0 = Tần số đảo tính theo MegaHertz = Tỷ số hồi chuyển từ của proton, trong trờng hợp này là của hạt nhân hydrogen B 0 = Từ lực của từ trờng ngoài tính bằng Tesla (1 Tesla = 10.000 Gauss) 3. Tạo ra tín hiệu CHT Khi biết đợc chính xác tần số đảo của một loại hạt nhân nguyên tử nhất định (trong các máy CHT là của hydrogen), ngời ta truyền vào mô cơ thể các xung sóng radio cùng tần số để tạo ra tín hiệu CHT: Các hạt nhân H đang đảo theo tần số Larmor bị kích thích bởi sóng radio cùng tần số sẽ hấp thu năng lợng của sóng radio và đổi hớng mômen từ của mô. Hiện tợng nói trên là cộng hởng và vì vậy mang tên đầy đủ là cộng hởng từ hạt nhân (CHTHN). Hớng từ hoá mô bị thay đổi tuỳ theo biên độ và độ dài của xung sóng radio phát ra. Khi hớng từ hoá lệch đi một góc 90 0 so với trục Z của từ trờng ngoài sẽ tạo ra một lợng từ hoá ngang tối đa (tại mặt phẳng XY) và một cuộn dây nhận tín hiệu đặt ở mặt phẳng XY sẽ đo đợc mômen từ hoá ngang của mô cơ thể một cách hiệu quả hơn nếu tìm cách đo tại hớng dọc (M 0 ). Chuyển động đảo của mômen từ hớng ngang (Mxy) sinh ra một dòng điện (rất nhỏ) trong cuộn dây nhận tín hiệu. Đặc điểm của dòng điện (tín hiệu) này là biến thiên theo thời gian và đó chính là cơ sở của sự đo lờng tín hiệu CHT (hình 10-4). Hình 10-1 Hạt nhân nguyên tử hydrogen chỉ có 1 proton tự xoay quanh trục hạt nhân, tạo ra một mômen từ : mũi tên chỉ hớng của mômen 5 A. Trong điều kiện bình thờng các proton H của mô cơ thể có hớng mômen từ của hạt nhân rất phân tán B. Khi đặt cơ thể trong một từ trờng mạnh (B 0 ). Các proton H phải định hớng song song hoặc đối song song với B 0 và tạo ra một mômen chung M 0 Hình 10-2: Sơ đồ biểu thị tác động của từ trờng lên các proton H Hình 10-3: Từ trờng ngoài gây ra các xác định tần số đảo của các proton H. Chuyển động đảo giống nh đỉnh con quay và tần số đảo đợctính theo phơng trình Larmor 6 N B B M B Hình 10-4: Sơ đồ quá trình sinh tín hiệu CHT của một mẫu thể tích mô cơ thể A. Cơ thể đặt trong từ trờng B 0 sẽ sinh ra một từ trờng M 0 B. Phát xung radio 90 0 , từ trờng mô chuyển hớng thành Mxy C. Từ trờng Mxy tạo ra tín hiệu suy giảm tự do trong cuộn dây ăng ten quanh cơ thể 7 X X X Y Y Y Z Z Z M o M x y M x y B C B o A Sóng radio chỉ phát vào cơ thể dới dạng những xung ngắn. Giữa các xung là khoảng nghỉ ngắn, trong khoảng nghỉ này lợng từ hoá dọc (Mz) tăng lên lại (hoặc hồi phục) trong khi đó lợng từ hoá ngang (Mxy) giảm đi (hoặc suy yếu đi) vì các proton trở lại dần theo hớng của từ trờng ngoài (B 0 ). Hai quá trình hồi phục và suy yếu nói trên xảy ra độc lập với nhau và do những cơ chế khác biệt nhau nhng lại xảy ra đồng thời cùng trong khoảng thời gian nghỉ giữa các xung tần số radio. Thời gian hồi phục T 1 (còn gọi là thời gian th duỗi dọc) là khoảng thời gian cần thiết cho 63% lợng từ hoá của mô đạt theo hớng dọc (B 0 ) của từ trờng ngoài sau khi tắt xung radio. Tỷ số hồi phục T 1 của proton hydrogen thay đổi ở các mô khác nhau do môi trờng phân tử của các mô khác nhau. Thời gian th duỗi T 1 của một mẫu tổ chức phản ánh tốc độ truyền năng l- ợng của sóng radio từ proton H cho các cấu trúc mô lân cận nhanh hay chậm. Các mô có cấu trúc lỏng lẻo nh dịch não tuỷ có thời gian T 1 dài. Khi xung tần số radio nghỉ, lợng từ hoá ngang (Mxy) suy giảm do các proton đang đảo đồng pha (cùng hớng và cùng tần số) bị lệch pha dần dới tác động qua lại với từ trờng hạt nhân xung quanh và vì vậy lợng từ hoá ngang (Mxy) suy giảm tới mức 37% trị giá ban đầu đợc gọi là thời gian th duỗi ngang. Thời gian th duỗi ngang (T 2 ) phản ánh từ lực tại chỗ trong lòng các loại mô. Tổ chức mô đặc biệt nh cơ có cấu trúc phân tử cố định và từ trờng của chúng mạnh làm cho các proton nhanh chóng mất đồng pha hơn, thời gian th duỗi ngang (T 2 ) của chúng ngắn hơn. Tóm lại, trị giá T 1 và T 2 của một mẫu mô cho những chỉ dẫn về môi trờng phân tử của các hạt nhân hydrogen bên trong. Những khác biệt trị giá của T 1 và T 2 giữa mô lành và mô bệnh tạo khả năng phát hiện bệnh của kỹ thuật tạo ảnh CHT. III. Kỹ thuật tạo ảnh cộng hởng từ Phần trên đã giới thiệu nguyên tắc tạo ra tín hiệu CHT trên cơ sở phát xung tần số radio vào mô cơ thể và sau các xung đó, mô cơ thể sẽ phát tín hiệu; tín hiệu này phản ánh môi tr - ờng lý học và hoá học của mô quanh các hạt nhân nguyên tử hydrogen. Tuy nhiên khi cơ thể ngời đợc đặt trong một khối nam châm có từ trờng hoàn toàn đồng nhất, các proton H sẽ đảo với cùng một tần số vì theo phơng trình Larmor, tần số đảo của proton H tỷ lệ trực tiếp với từ lực của từ trờng ngoài. Nh vậy các tín hiệu thu đợc sẽ không thể phân định đợc vị trí sinh tín hiệu trong phần cơ thể cần khám xét và nh vậy không thể tạo đợc ảnh. Trong kỹ thuật chụp cắt lớp vi tính , khi bóng X quang quay quanh trục dọc của cơ thể và phát ra quang tuyến X, chùm tia X quét một đờng tròn 360 0 vuông góc với trục cơ thể và độ suy giảm tuyến tính của chùm quang tuyến X, sẽ đợc ghi nhận qua các đầu dò điện tử đặt đối diện với bóng X quang. ảnh tái tạo của một lớp cắt nhờ các kết quả đo đợc máy tính điện tử lập ra dới hình thức ma trận của một lớp cắt, cho ta ảnh cấu trúc của một lớp cắt ngang. Trong tạo ảnh CHT, hình ảnh tạo ra cũng tơng tự kỹ thuật CLVT nhờ một thuật toán phức tạp gọi là chuyền đổi Fourier đợc thực hiện qua một hệ thống máy tính điện tử chuyên dụng. Các dữ kiện thô (ban đầu) biến đổi thành ảnh CHT có nguồn gốc từ khoảng k (trong vật lý chất rắn và quang học) nhng quá trình sinh ảnh CHT khác biệt nhiều với kỹ thuật CLVT. 8 Tiến sỹ P.Lauterbur năm 1973 đã giải đáp vấn đề xác định vị trí phát ra tín hiệu CHT trong một khối mô bằng cách gắn thêm một từ trờng yếu hơn (còn gọi là cuộn chênh từ) vào khối từ trờng chính của máy. Cuộn chênh từ là một từ trờng không đồng đều, có từ lực mạnh ở một đầu và yéu dần từng bậc cho tới đầu kia; các cuộn dây này có thể áp dụng cho mọi hớng trong không gian và nhờ đó kỹ thuật tạo ảnh CHT có thể khám xét ở nhiều hớng khác nhau một cách trực tiếp trong khi kỹ thuật CLVT chỉ có một hớng cắt trực tiếp. Từ trờng chênh lệch khi đặt chồng lên từ trờng chính sẽ làm thay dổi từ lực của từ trờng chính. Khi đặt theo hớng dọc (Z) của ngời bệnh sẽ tạo ra tình trạng khác biệt từ lực giữa các lớp cắt ngang trục cơ thể và theo phơng trình Larmor, tần số đảo của các proton H tại mỗi lớp cắt cũng phải khác nhau (hình 10-5). Nh vậy khi phát xung tần số Radio vào với một tần số nhất định, chỉ có các proton H trong lớp cắt ngang dự định trớc mới cộng hởng và phát ra tín hiệu, đó là cơ sở của kỹ thuật tạo lớp cắt trong CHT. Các xung tần số Radio đặc biệt đợc phát vào ngời bệnh, dải tần càng hẹp thì tạo lớp cắt càng mỏng theo hớng ngang (xy) hoặc độ dốc của các cuộn chênh từ càng lớn thì các lớp cắt càng mỏng (hình 10-6). Hình 10-5: Đặt thêm các cuộn chênh từ làm cho từ trờng tăng thêm từ đầu đến chân. Từ trờng chênh xác định tần số Larmor của proton H cho phép xác định lớp cắt theo trục XY. Hình 10-6: Khi phát sóng radio có tần số 63,5-64 MHz tần số Larmor của proton H cho phép xác định lớp cắt mỏng hơn theo trục XY. 9 Hình 10-7: Sơ đồ hoá kỹ thuật định vị tín hiệu CHT trong một lớp cắt để tạo ảnh Để định vị các tín hiệu phát ra từ một lớp cắt chọn trớc, một thiết bị chênh từ thứ hai lại đợc áp dụng cho hớng khác (thí dụ theo trục Y) làm cho các lớp cắt đợc chia thành những dải mỏng khác nhau về tần số đảo của proton H gọi là mã tần số hoặc khoảng cách chênh đã biết (frequency encoding/read out gradient). áp dụng bộ chênh lệch từ thứ ba theo hớng X một cách tơng tự nh hai hớng trên (Z và Y) sẽ khó khăn trong thực tế vì có thể gây ra hai điểm khác nhau trong một lớp cắt cùng có tần số đảo của proton H. Để tránh hiện tợng này ngời ta tắt xung tần số radio của cuộn chênh từ thứ ba muộn hơn một chút làm cho quá trình đảo đồng pha của các proton H theo h ớng X có sự khác biệt với hớng Y và cho phép phân định các dải Y thành những ô thể tích riêng biệt về tín hiệu, bộ chênh từ thứ ba này đợc gọi là mã hoá pha (phase encoding) (hình 10-7). Nhờ áp dụng 3 kiểu chênh từ nói trên có thể phân biệt đợc dựa vào tần số khác nhau và pha lệch nhau của các tín hiệu mà xác định đợc vị trí trong không gian mà theo đó máy tính điện tử phân tích và ứng dụng thuật chuyển đổi Fourier để tạo ra ảnh CHT. 10 [...]... theo từ lực của khối nam châm: - Máy CHT từ lực cao có từ trờng bằng hoặc trên 1,0 Tesla - Máy CHT từ lực trung bình có từ trờng 0,5 Tesla 13 - Máy CHT từ lực thấp có từ trờng dới 0,3 Tesla 2 Ngoài cách phân chia máy CHT theo từ lực, còn có thể phân loại thiết bị theo cấu tạo của khối nam châm: * Nam châm siêu dẫn (superconductive magnet): cuộn dây có dòng điện chạy qua để sinh từ trờng đợc chế tạo. .. nhiệt sản ra từ cuộn dây Hiện nay loại thiết bị này mới đạt từ lực dới 0,3 Tesla * Nam châm vĩnh cửu (Permanent Magnet): khối nam châm đợc ghép bằng những thanh nam châm vĩnh cửu Trọng lợng các khối từ loại này thờng lớn hơn hai loại nam châm nói trên và từ lực hiện nay chỉ đạt mức 0,2 Tesla đến 0,6 Tesla Ngoài ra còn có loại thiết bị phối hợp nam châm siêu dẫn với nam châm điện trở nh ng từ lực cũng... chất lợng ảnh, độ phân giải đều đợc cải thiện rất nhiều nhờ giảm đợc nhiễu nền và giảm nhiễu ảnh do những nguyên nhân khác Công nghệ CHT hiện đang trong giai đoạn phát triển nhanh, các nhà sản xuất thiết bị đang giành nhiều vốn và nỗ lực để đổi mới công nghệ vì CHT là một phơng pháp tạo ảnh không dùng tia ion hoá, vô hại cho cấu trúc sinh học Có thể nói một thời kỳ mới về chẩn đoán hình ảnh đang đợc... Tesla 3 Một số u thế và nh ợc điểm của thiết bị CHT sử dụng các loại nam châm khác nhau Loại nam châm siêu dẫn có từ lực cao : Hiện có các hệ thống CHT 1,0T; 1,5T; 2.0T và từ năm 2000 đã có loại 3.0T đợc đa vào sử dụng trong lâm sàng Xu hớng chung hiện nay là sử dụng loại có từ lực từ 1.5T trở lên vì tiêu hao Heli lỏng không tốn hơn loại 1.0T nhng thuận lợi cho áp dụng các phần mềm cao và nhanh nh... chi phí lắp đặt thấp và tiêu phí điện năng thấp 14 Loại nam châm điện trở với từ lực 0.3T trở xuống đã có một khoảng thời gian nhiều hãng ngừng sản xuất vì khó khăn trong giải quyết nhiệt sinh ra từ cuộn dây sinh từ và tiêu phí điện năng cao hơn máy dùng nam châm vĩnh cửu Hiện nay chỉ có một hãng sản xuất loại máy này với từ lực 0.2/ 0.6T và cũng đa các phần mềm mới vào để có thể đạt mức công nghệ... do đó có thể tạo từ trờng cao (0,5 - 1,5 -3.0 Tesla) mà không phải giải quyết nhiệt lợng sinh ra tại cuộn dây Để đạt nhiệt độ - 273 oC cần đổ Heli lỏng quanh cuộn dây và định kỳ phải đổ thêm Heli; giá thành sản phẩm sẽ cao hơn các loại nam châm khác * Nam châm điện trở (Resistive Magnet): cuộn dây có dòng điện chạy qua để sinh ra từ trờng làm bằng vật liệu có điện trở, vì vậy khó đạt từ trờng cao và... Mega-open 0.6T Nam châm vĩnh cửu (từ trờng đứng) Toshiba Ultra 0.35T Nam châm siêu dẫn (mở) Vantage 1.5T Nam châm siêu dẫn 15 Vantage AGV 1.5T 0.3T Nam châm vĩnh cửu 0.3T Altaire HitạchI Airis II Aris Elite Nam châm siêu dẫn 0.7T Nam châm vĩnh cửu Nam châm siêu dẫn Ngoài những tiến bộ công nghệ phần mềm, công nghệ mới cũng thay đổi các cuộn dây phát và thu tín hiệu tạo ảnh Hiện các cuộn dây dãy pha... trong tiểu khung 8 Tim mạch 8.1 Chụp mạch máu não 8.2 Chụp động mạch cảnh 8.3 Khám xét động mạch chủ ngực / bụng 8.4 Khám xét tĩnh mạch cửa 8.5 Khám xét tim - Dị tật bẩm sinh - Phát hiện khối u phát triển ở thành tim 9 Những áp dụng mới của khám xét CHT 9.1 Chẩn đoán chức năng vỏ não 9.2 Chẩn đoán tới máu não 9.3 Quang phổ cộng hởng từ 9.4 Chụp động mạch ngoại biên 9.5 Chụp động mạch phổi 9.6 Chụp đờng...IV Chỉ định và chống chỉ định khám xét bằng cộng hởng từ A Chỉ định 1 Sọ não 1.1 Dị tật bẩm sinh 1.2 U não - U thần kinh đệm - U lympho - Các u di căn nội sọ - U màng não - U vùng tuyến tùng - Các tổn thơng vùng hố yên và cạnh yên - Những ổ kén có nguồn... đờng mật 9.7 Chụp đờng tiết niệu 9.8 Khám xét huyết động học của tim 9.9 Chụp mạch vành tim B Chống chỉ định khám xét CHT 1 Chống chỉ định tuyệt đối - Ngời bệnh mang máy tạo nhịp tim - Ngời bệnh có trong cơ thể các vật thể kim loại nhiễm từ - Các phẫu thuật (sọ não, mạch máu ) có để lại những kẹp kim loại cha qúa thời gian 6 tháng - Bệnh nhân nặng cần có máy hồi sức cạnh ngời 2 Chống chỉ định tơng đối . CHƯƠNG I TỔNG QUAN TẠO ẢNH CỘNG HƯỞNG TỪ 1 Tạo ảnh cộng hởng từ GS-TS Hoàng Đức Kiệt Tạo ảnh cộng hởng từ (Magnetic Resonance Imaging - MRI) là một kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh đợc ứng dụng. thêm vào từ trờng chính một từ trờng yếu hơn để tạo ra những bậc chênh lệch từ lực gọi là cuộn chênh từ (gradient coil). Các vị trí chênh từ này sẽ giúp định vị các tín hiệu và tạo ra hình ảnh. Năm. T 1 và T 2 giữa mô lành và mô bệnh tạo khả năng phát hiện bệnh của kỹ thuật tạo ảnh CHT. III. Kỹ thuật tạo ảnh cộng hởng từ Phần trên đã giới thiệu nguyên tắc tạo ra tín hiệu CHT trên cơ sở phát