Bài giảng nguyên lý chụp cộng hưởng từ

ROCKY MOUNTAIN, COLORADO, USA NGUYÊN LÝ CHỤP CỘNG HƯỞNG TỪ MRI Dept., ST VINCENT HOSP., CT, USA 10/2003 BS PHAN CHÂU HÀ BM.Chẩn Đoán Hình Ảnh – ĐHYD TP HCM MỤC TIÊU Lịch sử phát triển CHT Cấu tạo hệ thống CHT Các bước ghi hình CHT Ưu điểm CHT Chống định chụp CHT So sánh tính CHT chụp cắt lớp điện toán (CT scan) Ứng dụng CHT Các thông số ảnh hưởng đến CHT 1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN  1952: Felix Bloch Edward Purcell đoạt giải Nobel Prize với ‘NMR” (Nuclear Magnetic Resonance)  1973: Paul Lauterbur/ hình CHT  1977: Raymond Damadian : Máy CHT  1987: EPI/ real time khảo sát hoạt động tim  1993: fMRI HÌNH ẢNH MÁY CHT ĐẦU TIÊN 1977 Dr Raymond Damadian HÌNH ẢNH MÁY CHT ĐẦU TIÊN 1977 HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY CHT ĐẦU TIÊN HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY CHT HIỆN NAY HÌNH CỘT SỐNG CỔ THỰC HIỆN TRÊN MÁY CHT 1.5 T HỆ THỐNG CHỤP CHT Nam châm: Độ lớn từ trường: 0,2 T – 2.0 T ; > T COIL: - Các cuộn chênh từ (gradient coil) - Cuộn phát sóng RF (Body coil) - Cuộn thu tín hiệu tạo ra: volume coil, surface/local coil, phase array coil, body coil - Shim coil Hệ thống xử lý tín hiệu Hệ thống làm nguội Camera quan sát bệnh nhân Lồng Faraday Máy CHT mở MÁY SIEMENS MAGNETOM Avanto 1.5T, Tim [76 x 18] Hệ thống Avanto giúp giảm thời gian chụp, xử lý ảnh tăng chất lượng hình ảnh LÀM THẾ NÀO CHỌN ĐƯỢC LÁT CẮT MÀ TA MUỐN KHẢO SÁT? Đặt bệnh nhân vào máy MR: bệnh nhân từ trường đồng => proton toàn thể có tần số Lamor, bị kích thích xung RF Để khảo sát lát cắt, thêm vào trường từ trường thứ không đồng (gọi gradient field) => từ trường chung không đồng nhất, mạnh hay yếu nơi so với nơi khác Độ mạnh từ trường tăng lên mặt cắt ngang khác từ chân tới đầu => proton lát cắt khác có từ trường khác => chúng có tần số đảo khác => xung RF kích thích proton lát cắt khác có tần số khác => cách chọn tần số xung RF, ta xác định vị trí slice cần khảo sát Gradient field theo hướng => giúp xác định không lát cắt ngang Slice selecting gradient: gradient field giúp xác định slice đặc biệt BẰNG CÁCH NÀO CHÚNG TA CHỌN ĐỘ DÀY LÁT CẮT? Có cách: Thay đổi dải tần số RF => độ dày lát cắt khác Điều chỉnh độ chênh gradient field (a) dùng sóng RF khoảng 6465mHz, proton tần số đảo khoảng có cộng hưởng, ta thu lát cắt S1 (b) dùng sóng RF khoảng 6464.5mHz, có proton có tần số đảo tần số sóng RF => proton cộng hưởng => độ dày lát cắt mỏng (c) độ chênh từ lớn => dải tần số, số proton có tần số đảo không nhiều => lát cắt mỏng TÍN HIỆU ĐẾN TỪ ĐÂU? Để phân biệt tín hiệu đến từ điểm lát cắt khảo sát, ta dùng độ chênh từ (gradient) khác nhau: Frequency encoding gradient (FEG) Phase encoding gradient (PEG) FEG Gởi xung RF: proton lát cắt khảo sát chuyển động đảo pha với tần số sau xung RF Sau xung RF, thêm FEG vào từ trường (VD: Gradient field giảm từ T sang P): proton có từ trường khác => tần số đảo khác => cho tín hiệu khác Nhưng biết tín hiệu phát từ cột proton nào, xác vị trí proton phát tín hiệu proton cột có tần số Sau thêm PEG dọc cột (VD cột proton có tần số 65mHz) thời gian ngắn: - Có proton hàng a, tần số đảo sau xung RF - Sau thêm PEG,độ mạnh từ trường proton khác => tần số đảo proton khác - Tắt PEG, tất proton có tần số đảo trở lại khỏi pha => ta thu tín hiệu Kết quả: Ta có hỗn hợp tín hiệu khác nhau: gồm tín hiệu tần số khác nhau, hay tần số giống khác pha Bằng việc xử lý toán học ( Fourier transformation), máy tính phân tích tần số đặc biệt tín hiệu bao nhiêu, pha tín hiệu Từ xác định xác vị trí proton lát cắt => ta tái tạo hình ảnh TA CÓ THỂ DÙNG CÁC NHÂN KHÁC GHI HÌNH MRI? Không thể Vì nhân sử dụng phải có điều kiện: - Proton có chuyển động quay (vì không từ trường) - Nhân có số lẻ proton (để từ trường proton không triệt tiêu lẫn hết) => Chỉ có nhân hydro thỏa điều kiện Nguyên tử: nhân: proton + neutron Nguyên tử Hydro: nhân : có proton => từ “proton” # từ “nguyên tử hydro” Dùng nhân nguyên tử hydro để tạo hình MRI vì: - Cơ thể người chứa phần lớn nguyên tử hydro - Nguyên tử hydro cung cấp tín hiệu nhiều dùng số lượng nhân khác từ trường Hiện có nhiều nghiên cứu dùng nhân khác TÀI LIỆU THAM KHẢO MRI made easy, Prof Dr.Hans.H.Schild Step by step MRI – Prof MD J Jagan Mohan Reddy & MRI Technologist V Prasad Neuroradiology – Robert I Grossman MRI parameters and positioning- Torsten B.moeller XIN CÁM ƠN Liên lạc - Bs Phan Châu Hà – Phòng MRIBV ĐHYD sở Cell phone: 090 986 554 Website : www bacsianh.com - Điện thoại phòng MRI để đăng ký chụp: 550 700 (Gặp thư ký: cô Trang, Phương) [...]... u xâm lấn mạch đóng vôi ít máu, có chống chỉ đònh cản quang chứa iode Tuyến thượng thận Tốt Tốt 7 ỨNG DỤNG CHT 1 Chụp sọ não 2 Chụp cột sống 3 Chụp mạch máu, chụp mạch bạch huyết 4 Chụp vú 5 Chụp xương khớp 6 Khảo sát bệnh lý mơ mềm 7 Chụp vùng bụng-chậu – Ổ bụng và khoang sau phúc mạc – Chụp mật-tụy (MRCP) và hệ niệu (MRU) - Vùùng chậu nữ: Tử cung, 2 phần phụ - Vùùng chậu nam: Tuyến tiền liệt và cơ... châm liên tục và tạo ra từ trường ổn định liên tục Những chất làm lạnh là Helium, nitrogen Ưu điểm: tạo ra từ trường cao và rất đồng nhất Khuyết điểm: giá thành cao Cuộn chênh từ (gradient coil) Thay đổi từ trường bằng cách tạo ra những trường điện từ thêm vào, giúp chọn lát cắt và xác định tín hiệu thu được từ proton nào Các cuộn chênh từ chuyển động liên tục suốt thời gian chụp gây ra tiếng ồn Cuộn... Volume coil: chụp đầu - Surface/local coil: chụp cổ tay, khớp…, đặt trực tiếp coil lên vùng khảo sát và có dạng tương ứng với vùng khảo sát, khuyết điểm là có thể khơng nhận được tín hiệu từ các cấu trúc sâu - Phase array coil: chụp khớp vai… - Body coil: chụp bụng, chậu, đùi, chân… Shim coils Dùng để thực hiện q trình gọi là “shimming” nhằm điều chỉnh về điện – cơ, làm tăng sự đồng nhất từ trường Lồng... hay đonùg kín Thời gian chụp lâu: gặp khó khăn nếu bệnh nhân nặng hay khơng hợp tác Vỏ xương và tổn thương có calci khảo sát khơng tốt bằng XQ, CT Thời gian đào tạo chun mơn dài Khơng thể chụp bệnh nhân với máy tạo nhịp tim, các clip phẫu thuật, mơ cấy ở mắt hay tai,… Khơng thể mang theo thiết bị hồi sức vào phòng chụp 5 CHỐNG CHỈ ĐỊNH CHỤP CHT 7 SO SÁNH PHƯƠNG THỨC CHT VÀ CHỤP CẮT LỚP ĐIỆN TỐN MRI...TỪ TRƯỜNG MÁY MRI Đơn vị: Tesla hay Gauss 1 tesla = 10.000 gauss Gauss : nhà tốn học Đức, người đầu tiên đo từ trường trái đất Tesla : cha đẻ của dòng điện xoay chiều Từ trường ≥ 1T được xem như từ trường cao, tạo chất lượng hình ảnh tốt hơn nhiều so với từ trường thấp NAM CHÂM Có 3 loại: Nam châm vĩnh cửu (permanent magnets)... lượng để hoạt động Khuyết điểm: • Khơng tạo ra từ trường cao • Nặng ( VD: 1 nam châm 0.3 T có thể nặng 100 tấn!) Nam châm có điện trở (resistive magnets) Dùng năng lượng điện nên gọi là nam châm điện: từ trường tạo ra do dòng điện qua cuộn dây Ưu điểm: Tạo ra từ trường cao hơn nam châm vĩnh cửu Khuyết điểm: Mức tiêu thụ điện, nước (làm nguội) cao Khó đạt được từ trường > 1.5T vì tạo ra rất nhiều nhiệt... phòng chụp có thể làm giảm chất lượng hình Do đó, dùng lồng Faraday để bao bọc tồn bộ tường, trần, sàn phòng MRI, nhằm ngăn cản sóng RF bên ngồi phòng MRI ảnh hưởng đến sóng RF được dùng trong 3 CÁC BƯỚC GHI HÌNH CHT Đặt bệnh nhân vào từ trường Gởi đến 1 sóng radio Tắt sóng radio Bệnh nhân phát ra tín hiệu Nhận tín hiệu và tái tạo hình ảnh 4 ƯU , KHUYẾT ĐIỂM CỦA CHT ƯU ĐIỂM 1 Bệnh nhân khơng bị ảnh hưởng. .. 4 ƯU , KHUYẾT ĐIỂM CỦA CHT ƯU ĐIỂM 1 Bệnh nhân khơng bị ảnh hưởng bởi tia xạ 2 Bệnh nhân khơng bị ảnh hưởng gì về mặt sinh học 3 Thu được hình hình chụp đa mặt phẳng: coronal, axial, sagittal hay bất kỳ mặt phẳng nghiêng nào 4 Độ phân giải mơ mềm cao 5 Hiển thị đặc điểm mơ tốt hơn khi so với CT 6 Chụp được MRA kể cả khi khơng dùng chất tương phản 7 Là kỹ thuật hình ảnh khơng xâm lấn 8 Chất tương phản... thương - Xuất huyết não MRI Phần lớn tổn thương: - Bệnh lý chất trắng - Bệnh nhân không hợp - U, viêm tác, có thiết bò hồi sức - BL thoái hóa TK, hỗ trợ hủy myelin - Nhồi máu não : cấp - Xuất huyết não - Dò dạng: mạch máu, bẩm sinh Các ứng dụng MRI so với CT Vùng khảo sát Cột sống CT -Gãy xương: MRI -Rất tót với việc chẩn đoán độ vững, diện khớp các bệnh lý: bất thường bẩm sinh, thoái hóa cột sống, viêm,... chẩn đốn ngun nhân đi cầu khó, vd hậu mơn thay vì mở thì đóng khi rặn; bất thường hình thái thành trực tràng như túi sa trực tràng và lồng hậu mơn-trực tràng,làm nghẽn đường thốt phân) 8 CÁC THƠNG SỐ ẢNH HƯỞNG CHT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 T1 T2 Mật độ proton Các chuỗi xung TR TE Dòng chảy Chất tương phản TI Góc nghiêng (Flip angle)