NGUYÊN LÝ CHỤP CỘNG HƯỞNG TỪ

ROCKY MOUNTAIN NGUYÊN LÝ CHỤP CỘNG HƯỞNG TỪ BS PHAN CHÂU HÀ BM Chẩn Đoán Hình Ảnh – ĐHYD TP HCM MỤC TIÊU Lòch sử phát triển CHT Cấu tạo hệ thống CHT Các bước ghi hình CHT Ưu điểm CHT Chống đònh 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 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 Hê 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 TỪ TRƯỜNG MÁY MRI • Đơn vò: Tesla hay Gauss • tesla = 10.000 gauss • Gauss : nhà toán học Đức, người đo từ trường trái đất • Tesla : cha đẻ dòng điện xoay chiều • Từ trường ≥ 1T xem từ trường cao, tạo chất lượng hình ảnh tốt nhiều so với từ trường thấp NAM CHÂM Có loại: • Nam châm vónh cửu (permanent magnets) • Nam châm có điện trở (resistive magnets) • Nam châm siêu dẫn (superconducting magnets) Nam châm vónh cửu (permanent magnets) • Ưu điểm: không dùng lượng để hoạt động • Khuyết điểm: • Không tạo từ trường cao • Nặng ( VD: nam châm 0.3 T nặng 100 tấn!) Nam châm có điện trở (resistive magnets) • Dùng lượng điện nên gọi nam châm điện: từ trường tạo dòng điện qua cuộn dây • Ưu điểm: • Tạo từ trường cao nam châm vónh cửu • Khuyết điểm: • Mức tiêu thụ điện, nước (làm nguội) cao • Khó đạt từ trường > 1.5T tạo nhiều nhiệt • 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 đònh vò trí slice cần khảo sát • Gradient field theo hướng => giúp xác đònh không lát cắt ngang • Slice selecting gradient: gradient field giúp xác đònh 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 64-65mHz, proton tần số đảo khoảng có cộng hưởng, ta thu lát cắt S1 • (b) dùng sóng RF khoảng 64-64.5mHz, có proton có tần số đảo tần số sóng RF => proton cộng hưởng => độ dày lát cắt mỏng • (c) độ chênh gradient field 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) Giải thích: • 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 vò 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 đònh xác vò 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 Liên lạc - Bs Phan Châu Hà - BV ĐHYD sở 090 986 554 - Điện thoại phòng MRI để đăng ký chụp: 550 700 Gặp thư ký: cô Trang, Phương [...]... lấn tính, u đóng vôi mạch máu, có ít chống chỉ đònh cản quang chứa iode Tốt Rất tốt Ghi chú 7 ỨNG DỤNG CHT 1 2 3 4 5 6 7 Chụp sọ não Chụp cột sống Chụp mạch máu, chụp mạch bạch huyết Chụp vú Chụp xương khớp Khảo sát bệnh lý mô mềm 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 quan... liên tục và tạo ra từ trường ổn đònh 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 đònh tín hiệu thu được từ proton nào • Các cuộn chênh từ chuyển động liên tục suốt thời gian chụp gây ra tiếng ồn... dòng điện => Tạo ra từ trường => Vậy : Proton có từ trường riêng ĐIỀU GÌ XẢY RA VỚI PROTON KHI ĐẶT CHÚNG VÀO TỪ TRƯỜNG NGOÀI? Khi đặt bệnh nhân vào từ trường, các proton: • Tự xếp hàng trong từ trường ngoài theo 2 hướng song song và đối song song, tạo các mức năng lượng khác nhau • Proton xếp song song từ trường ngoài cần năng lượng < proton xếp đối song song • Proton song song từ trường ngoài có số... 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 không nhận được tín hiệu từ các cấu trúc sâu - Phase array coil: chụp khớp vai… - Body coil: chụp bụng, chậu, đùi, chân… Shim coils • Dừng để thực hiện quá trình gọi là “shimming” nhằm điều chỉnh về điện – cơ, làm tăng sự đồng nhất từ trường... đonùg kín 3 Thời gian chụp lâu: gặp khó khăn nếu bệnh nhân nặng hay không hợp tác 4 Vỏ xương và tổn thương có calci khảo sát không tốt bằng XQ, CT 5 Đòi hỏi sự thành thạo về chuyên môn 6 Không thể chụp bệnh nhân với máy tạo nhòp tim, các clip phẫu thuật, mô cấy ở mắt hay tai,… 7 Không thể mang theo thiết bò hồi sức vào phòng chụp 5 CHỐNG CHỈ ĐỊNH CHỤP CHT 7 SO SÁNH PHƯƠNG THỨC CHT VÀ CHỤP CẮT LỚP ĐIỆN... và tái tạo hình ảnh 4 ƯU , KHUYẾT ĐIỂM CỦA CHT ƯU ĐIỂM 1 Bệnh nhân không bò ảnh hưởng bởi tia xạ 2 Bệnh nhân không bò 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 mô mềm cao 5 Hiển thò đặc điểm mô tốt hơn khi so với CT 6 Chụp được MRA kể cả khi không dùng chất tương phản 7 Là kỹ thuật hình ảnh không xâm... thắt cơ mu- trực tràng trong chẩn đoán nguyên nhân đi cầu khó, vd hậu môn thay vì mở thì đóng khi rặn; bất thường hình thái thành trực tràng như túi sa trực tràng và lồng hậu môn-trực tràng,làm nghẽn đường thoát phân 8 CÁC THÔNG 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) NGUYÊN TỬ • Vỏ: electron • Nhân: Proton:... Tín hiệu MRI tương đối yếu Do đó, sự can thiệp của sóng RF bên ngoài phòng chụp có thể làm giảm chất lượng hình • Do đó, dùng lồng Faraday để bao bọc toàn bộ tường, trần, sàn phòng MRI, nhằm ngăn cản sóng RF bên ngoài phòng MRI ảnh hưởng đến sóng RF được dùng trong hệ thống máy MRI 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... thương Phần lớn tổn thương: - Xuất huyết não -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 CT MRI -Gãy xương: -Phát hiện, đònh vò và lên độ vững, diện khớp kế hoạch điều trò các bệnh lý u Cột sống - Tủy: chèn ép, u, rỗng tủy, viêm…