Hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân kĩ thuật thu tín hiệu và tạo ảnh

CN: Lê Văn Chuyên – BV Bạch mai HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN KỸ THUẬT THU TÍN HIỆU VÀ TẠO ẢNH Hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân Kỹ thuật tạo tín hiệu cộng hưởng từ Kỹ thuật mã hóa không gian tín hiệu Sử lý tín hiệu thuật toán tạo ảnh • Từ tính : - Chất sắt từ - Chất thuận từ - Chất nghịch từ • Từ trường (magnetic field): - Sự diện nam châm Đơn vị tính cường độ từ trường: testla = 20.000 từ trường trái đất Vecto biểu diễn từ trường: Chỉ hướng, độ lớn cường độ từ trường • Sóng điện từ: - Sóng radio, tia hồng ngoại, ánh sáng, tia tử ngoại, tia x, gamar sóng điện từ - Tính chất: + Chu kỳ (cycle) + Tần số (frequency ) + Bước sóng ( wave length) + Biên độ ( amplitude) + Phase (phase) • Từ tính hạt nhân nguyên tử hydro: - Có mặt hầu hết mô Có proton (+), electron (-) Thuộc tính vốn có tự quay quanh trục (spin) Tạo từ trường nhỏ, nam châm tí hon • Độ từ hóa thực (net magnetization) - Áp đặt tốc độ quay Larmor: f = γB : Hằng số γ = 42,58 Ví dụ: proton đặt từ trường 1,5 tesla ta có tần số f=42,58x1,5= 63 MHz - Số proton nhiều gọi độ từ hóa thực Mo - Mo sở để tạo tín hiệu CHT - Bo lớn - Mo lớn - Tín hiệu mạnh • Hiện tượng cộng hưởng từ gì? - Hệ trục tọa độ vuông góc xyz, trục z chiều Bo - Mo gọi Mz => độ từ hóa dọc - RF tác động vào proton với tần số B làm cho Mo lệch góc α so với trục z => gọi tượng CHT - Độ từ hóa ngang sau kích RF - Độ từ hóa dọc trạng thái ban đầu  Hiện tượng suy giảm FID T2 (free induction decay) - T2 suy giảm spin-spin, trao đổi lượng proton - T2 cường độ vector độ từ hóa ngang suy giảm 37% giá trị ban đầu  phục hồi T1 - T1 cường độ vector từ hóa dọc phục hồi 63% giá trị ban đầu  - Tính chất hình ảnh CHT Picxel: Voxel tổng hợp tín hiệu quy gán picxe Matric: Mô tả dạng ma trận ( ví dụ 256 x 128 = 32,768 picxel) Độ phân giải không gian: + Độ dày lớp cắt + FOV + Ma trận - Tỉ lệ tín hiệu / nhiễu: NSR ( signal to noise radio)  - Kỹ thuật mã hóa không gian (Gx,Gy, Gz) Gs thay đổi tần số tuyến tính để xác định lớp cắt Gf thay đổi f để xác định vị trí voxel đồ Gp thay đổi phase tuyến tính đảm nhiệm chiều lại • Quan sát phần cứng máy  Cách lấy mẫu sử lý tín hiệu - Một ảnh cần nhiều điểm vang, lấy mẫu nhiều lần điểm vang - Mỗi chấm mẫu có giá trị khác - Mỗi mẫu máy tính chuyển thành số tương ứng với giá trị đo => gọi trình đo số hóa tín hiệu - K - không gian ( k-space) Thuật toán Fourier rời rạc ( discrete fourier transform) - Mô tả thuật toán  Tóm tắt: - Từ trường Bo tạo Mo theo tần số lamor - RF cộng hưởng tần số Bo làm cho Mo lệch với trục z góc lật α gọi hiên tượng CTH hạt nhân - T2 khoảng thời gian 63% giá trị ban đầu độ từ hóa ngang ( lại 37%) - T1 khoảng thời gian phục hồi 63% giá trị ban đầu độ từ hóa dọc - Mã hóa vị trí không gian voxel Gs, Gf, Gp đảm nhiệm - Thu mẫu số hóa sau đặt k – space - Thuật toán fourier transform tạo ảnh xin cảm ơn! ... proton đặt từ trường 1,5 tesla ta có tần số f=42,58x1,5= 63 MHz - Số proton nhiều gọi độ từ hóa thực Mo - Mo sở để tạo tín hiệu CHT - Bo lớn - Mo lớn - Tín hiệu mạnh • Hiện tượng cộng hưởng từ gì?... đo số hóa tín hiệu - K - không gian ( k-space) Thu t toán Fourier rời rạc ( discrete fourier transform) - Mô tả thu t toán  Tóm tắt: - Từ trường Bo tạo Mo theo tần số lamor - RF cộng hưởng tần... Phase (phase) • Từ tính hạt nhân nguyên tử hydro: - Có mặt hầu hết mô Có proton (+), electron (-) Thu c tính vốn có tự quay quanh trục (spin) Tạo từ trường nhỏ, nam châm tí hon • Độ từ hóa thực (net