X quang quy ước
1.5.1. Nguyên lý hoạt động của cộng hưởng từ * Nguyên lý phát tín hiệu [18]
* Nguyên lý phát tín hiệu [18]
Khác với XQQƯ, CT cũng như siêu âm chẩn đoán dùng nguồn tín hiệu từ ngoài, dựa vào tính cản quang, phản xạ âm của tổ chức để tạo ảnh, CHT kích thích tính cộng hưởng của hạt nhân các nguyên tố có mô men từ nằm trong đối tượng, sau đó thu lại tín hiệu phát ra từ các hạt nhân đó để tạo ảnh. Hạt nhân các nguyên tố đó thường có số lẻ proton như hydro (1 proton), fluor (9 proton và 10 neutron), phospho (15 proton và 16 neutron), nitro (7 proton và 8 neutron), natri (11 proton và 12 neutron). Việc phát hiện mô men từ của hạt nhân đã đưa đến giải thưởng Nobel vật lý 1944 cho nhà khoa học I. Sabin và việc phát hiện ra tính “đảo” của các mô men từ trong từ trường và khả năng cộng hưởng của chúng với các rung động của từ trường bên ngoài đã dẫn đến giải thưởng nobel vật lý 1952 cho hai nhà khoa học (làm việc độc lập) là Felix Bloch và Purcell Edward. Tần số đảo (và cộng hưởng) Larmor của mô men từ (ω) mỗi hạt nhân phụ thuộc vào hằng số đảo (γ) của hạt nhân nguyên tố đó và cường độ từ trường (Bo) ở nơi nó tồn tại, với mối quan hệ:
ω = γ x Bo
* Nguyên lý tạo ảnh
Vì tần số Larmor của cùng một hạt nhân sẽ khác nhau tuỳ thuộc vào cường độ của từ trường nơi nó đứng chân nên nếu một vật thể năm trong một từ trường có cường độ không đều (có gradient) thì hạt nhân ở các vị trí khác
nhau sẽ cộng hưởng với một tần số xác định ứng với cường độ từ trường đi qua phần đó của vật thể. Năm 1973 bằng việc đặt vật thể nghiên cứu vào 2 gradient từ trường khác nhau Lauterbur đã lần đầu tiên thu được bức ảnh CHT hai chiều của vật thể, mở đầu cho sự phát triển của kỹ thuật hình ảnh CHT và đã nhận được giải thưởng Nobel cho ứng dụng CHT trong y học năm 2003.
Các máy CHT hiện nay thường phối hợp các xung khác nhau với ba gradient từ để tạo hình ảnh 3 chiều của cơ thể, chọn thời điểm nhận tín hiệu (T1W, T2W…) khác nhau để có được hình ảnh tương phản rõ nét, phân biệt được các tổn thương, các mô lành. Ngoài ra, với sự phát triển của kỹ thuật, các máy CHT hiện đại có được từ trường mạnh hơn, tốc độ xử lý dữ liệu của máy tính nhanh hơn, sự phát triển của các chất đối quang từ… làm cho hình ảnh CHT ngày càng có độ phân giải, độ tương phản cao hơn, phục vụ ngày một tốt hơn yêu cầu của chẩn đoán và điều trị bệnh.