Khi chụp ảnh cợng hưởng từ, mục tiêu đặt ra là làm sao thu được hình ảnh với chất lượng cĩ thể chấp nhận được để phục vụ cho mục đích chẩn đốn bệnh. Chất lượng của ảnh cợng hưởng từ được quyết định bởi 4 yếu tớ sau:
Đợ tương phản
Đợ phân giải khơng gian
Hệ sớ tín hiệu trên nhiễu (SNR) Xảo ảnh
Thời gian chụp cũng là mợt yếu tớ quan trọng. Thơng thường, mợt ảnh MRI chất lượng cao sẽ cĩ thời gian chụp dài.
Trong điều kiện lý tưởng, mợt ảnh MRI tớt phải làm sao tăng tới đa đợ tương phản, đợ phân giải khơng gian cao, tăng hệ sớ tín hiệu trên nhiễu, giảm tới đa xảo ảnh và thời gian chụp phải là ngắn nhất cĩ thể được.
Đ ộ tư ơ ng phản : Để ảnh MRI cĩ giá trị
trong chẩn đốn bệnh, ta phải bảo đảm được đợ tương phản phải ở mợt mức đợ nào đĩ để cĩ thể phân biệt được các mơ khác nhau. Đợ tương phản giữa hai mơ được định nghĩa là sự sai khác tương đới của cường đợ tín hiệu .
Bằng cách thay đởi thơng sớ thời gian của xung RF (TR, TE) của các phương pháp thu nhận ảnh, ta cĩ các loại: ảnh T1 (T1-weighted), ảnh T2 (T2-weighted), ảnh T2* (T2*-weighted), ảnh mật đợ proton – hay cịn gọi là ảnh PD
(Proton Density weighted) với đợ tương phản khác nhau.
Đợ tương phản trong phương pháp SE :tùy thuợc vào yêu cầu thực tế mà ta cĩ sự lựa chọn các thơng sớ TR và TE sao cho hợp lý. Sự kết hợp giữa TR và TE được tĩm tắt trong bảng sau đây.
Đợ tương phản trong phương pháp Inversion Recovery (IR) : Trong phương pháp IR, bằng cách điều chỉnh TR, TE, TI mà ta cĩ đợ tương phản khác nhau .
Cơ chế tạo ảnh STIR: mục đích
của ảnh STIR là loại bỏ tín hiệu của mơ mỡ. Chất béo (mỡ) là mơ cĩ T1 ngắn do đĩ ta chọn TI tại thời điểm đường đặc trưng T1 của mơ mỡ giao với trục thời gian. Tại đĩ Mz = 0. Thơng thường TI được chọn vào hoảng 0.6 T1 (120 – 150ms), TR chọn khoảng 2000ms. Ảnh STIR được hiển thị theo chế đợ modulus.
Cơ chế tạo ảnh FLAIR: kĩ thuật FLAIR thường được dùng để loại bỏ tín hiệu của dịch
não tủy. Các mơ chứa dịch não tủy cĩ T1 rất dài. Do đĩ TI được chọn trong kĩ thuật này khá dài, vào khoảng 2000ms, TR khoảng 6000 – 9000ms. Ảnh FLAIR là ảnh T2 và được hiển thị theo chế đợ Modulus. Ảnh T2 tạo bằng kĩ thuật FLAIR cĩ dịch não tủy màu đen, khác với các ảnh T2 khác cĩ dịch não tủy màu trắng.
Echo, bằng cách hiệu chỉnh các thơng sớ TR, TE và gĩc lật α mà đợ tương phản lại thể hiện ở những
mức đợ khác nhau. Sự phới hợp giữa TE và gĩc lật α được mơ tả trong bảng sau. Với TE dài và α
nhỏ, đợ tương phản phụ thuợc vào đường đặc trưng T2*, tạo thành ảnh T2*, khi đĩ TR phải dài (khoảng 200 – 400 ms). Ảnh PD là sự kết hợp giữa TE ngắn, α nhỏ và TR dài.
Tỉ sớ tín hiệu trên nhiễu (SNR) : mục tiêu trong thu nhận tín hiệu cợng hưởng từ là phải
làm sao đạt được SNR càng lớn càng tớt. Điều đĩ đờng nghĩa với việc tăng cường đợ tín hiệu hữu ích và giảm tới đa tín hiệu nhiễu.
Ảnh hưởng của kích thước voxel : SNR ~ kích thước voxel
Khi tăng THK_ST , SNR sẽ tăng tuyến tính tương ứng do cĩ nhiều vector spin được kích thích.
Khi tăng FOV, kích thước voxel tăng theo. Do dĩ SNR cũng tăng tương ứng, ảnh ít bị hạt và hiện tượng nhiễu do chờng lấn cũng giảm.
Kích thước ma trận MS là sớ pixel trên mợt hàng hay cợt. Khi tăng gấp đơi MS, kích thước voxel giảm 4 lần, đờng nghĩa với SNR giảm 4 lần. Bù lại, đợ phân giải khơng gian sẽ tăng gấp đơi và hạn chế được hiện tượng mờ đường biên của các bợ phận.
Ảnh hưởng của thiết bị phần cứng :
Khi tăng Bo, cường đợ tín hiệu MRI hữu ích tăng lên do cường đợ vector từ hĩa mạng tăng lên → SNR tăng. Bù lại xảo ảnh do đợ dịch chuyển hĩa học tăng. Việc tăng Bo khơng ảnh hưởng đến đợ phân giải và thời gian quét ảnh.
Cuợn thu RF càng đặt sát cơ quan cần thăm khám thì tín hiệu thu được càng mạnh và hạn chế nhiễu từ vùng xung quanh. Chính vì vậy các loại cuợn thu RF chuyên dụng cho SNR tớt hơn các cuợn thu RF tởng quát. Bù lại các mơ ở xa cuợn thu lại cho tín hiệu yếu và loại cuợn thu RF chuyên dụng đơi khi làm xuất hiện xảo ảnh chờng lấn. Lựa chọn cuợn thu RF khơng làm ảnh hưởng đến đợ phân giải khơng gian, đợ tương phản hay thời gian quét ảnh. Ảnh hưởng của loại chuỡi xung sử dụng :các chuỡi xung, về cơ bản, là sự lựa chọn các
thơng sớ đặc trưng nhất của chúng như TR, TE, α để tạo ra ảnh MRI với đợ tương phản mong muớn. Sự lựa chọn đĩ cũng sẽ ảnh hưởng đến SNR, đợ phân giải khơng gian, xảo ảnh và thời gian quét.
Ảnh hưởng của sớ lần thu nhận tín hiệu (NSA) :SNR ~ ( NSA )1/2 . Vì vậy NSA là thơng sớ thường dùng để tăng SNR. Bù lại thời gian quét ảnh tăng lên tương ứng.
Ảnh hưởng của rFOV : mợt bất lợi của rFOV là sự suy giảm sớ tín hiệu thu nhận được, từ đĩ làm giảm SNR .
Ảnh hưởng của phương pháp quét bán phần : phương pháp quét bán phần là phương pháp cĩ thể tiết kiệm được khoảng 40% thời gian quét do chỉ cĩ khoảng 60% dữ liệu được thu nhận. Phần dữ liệu cịn lại được sao chép từ những dịng dữ liệu cĩ sẵn do tính chất đới xứng dữ liệu trên khơng gian k . Do chỉ cĩ khoảng 60% dữ liệu được thu nhận so với bình thường nên SNR giảm .
Ảnh hưởng của phương pháp quét thu gọn : Giảm thời gian chụp tùy vào % dữ liệu thu nhận tăng SNR phương pháp này khác với hai phương pháp trên nhờ lợi thế tăng cường SNR do tín hiệu nhiễu từ các dịng dữ liệu lược bớt được thay thế bằng 0. Nếu ta thu nhận 70% dữ liệu thì SNR tăng lên khoảng 19%. Phương pháp này rất hữu dụng trong các trường hợp thời gian quét dài và đợ phân giải tồn bợ khơng địi hỏi quá nghiêm ngặt.
Ảnh hưởng của phương pháp chụp khới 3D : Trong phương pháp chụp khới 3D, SNR được tăng cường do dữ liệu được thu trên mợt vùng khơng gian lớn thay vì chỉ trong mợt lớp cắt hẹp. Khi đĩ :
Ảnh hưởng của đợ dịch chuyển hĩa học (WFS) : WFS là hiện tượng trong đĩ tần sớ cợng hưởng của nước và chất béo cĩ sự sai khác nhỏ làm xuất hiện các đường biên trắng (hoặc đen) trên các bợ phận cĩ chứa chất béo. Nguyên nhân của hiện tượng này là do: sự chắn màn electron tại chỡ làm giảm cường đợ từ trường tác đợng tới hạt nhân hay sự chắn từ xa (hay cịn gọi là chắn bất đẳng hướng) gây ra bởi các nguyên tử hoặc nhĩm nguyên tử bên cạnh proton. SNR ~ ( WFS )1/2
Đ ộ phân giải khơng gian : đợ phân giải khơng gian được định nghĩa là khả năng nhận biết hai
pixel gần nhau nhất và được tính bằng sớ pixel/cm hoặc nghịch đảo của đợ rợng pixel. Vì thế pixel càng nhỏ thì đợ phân giải càng lớn . Đợ phân giải của mợt ảnh MRI là sự cân bằng giữa các yếu tớ : nhu cầu – thời gian – xảo ảnh.
Thời gian thu nhận ảnh : đới với mợt phương pháp chụp thơng thường, thời gian quét được
tính bằng cơng thức: Thời gian = NP x TR x NSA (NP là sớ bước mã hĩa pha) .
Các loại xảo ảnh :
Xảo ảnh do chuyển đợng của bệnh nhân : để loại bỏ tác đợng khơng mong muớn này, cần phải làm cho bệnh nhân cảm thấy thoải mái khi chụp và yêu cầu bệnh nhân nằm yên. Cĩ thể sử dụng dây buợc để cớ định vùng chụp. Nếu bằng các biện pháp trên mà vẫn khơng hạn chế được xảo ảnh, ta cĩ thể dùng biện pháp tăng sớ lần đo hay cịn gọi là kĩ thuật lấy tín hiệu trung bình SMART.
Xảo ảnh do nhịp thở : cĩ 4 kĩ thuật giúp hạn chế được xảo ảnh loại này là: Kĩ thuật bù nhịp thở (RC)
Kĩ thuật thu nhanh (Breathhold) Kĩ thuật SMART
Kĩ thuật bão hịa cục bợ (REST)
Xảo ảnh tim : cĩ 3 kĩ thuật thường được sử dụng nhằm tránh loại xảo ảnh do tim gây ra, đĩ là: Kĩ thuật đánh dấu sau sĩng R (PT) .
Kĩ thuật quét theo cởng (GS).
Kĩ thuật thu ảnh liên tiếp đơn lớp cắt (RT).
Xảo ảnh chờng lấn : Cĩ 3 cách để tránh xảo ảnh chờng lấn. Cách đơn giản nhất là tăng FOV sao cho cĩ thể chứa được đầy đủ các chi tiết giải phẫu. Nếu các chi tiết vẫn nằm ngồi FOV, ta cĩ thể dùng kĩ thuật Oversampling hoặc gây bão hịa vector từ hĩa tại vùng gây xảo ảnh .
Tác nhân tương phản :mặc dù MRI cĩ nhiều cách để can thiệp vào đợ tương phản so với các
phương pháp ghi nhận hình ảnh khác, nhưng vẫn cĩ những mục đích chẩn đốn địi hỏi phải cĩ thêm tác nhân tương phản như:
Cần cho việc đưa ra các chẩn đốn và
Giảm xảo ảnh Theo dõi chức năng của mợt bợ phận Giảm thời gian chụp Cần đợ nhạy tương phản cao
Tác nhân tương phản sử dụng trong MRI cần phải đáp ứng những yêu cầu sau: Tính thẩm thấu
Tính nhạy từ
An tồn cho bệnh nhân Khơng đợc
Ổn định
Đào thải nhanh Tương thích sinh học
Các loại tác nhân tương phản thường dùng : Cĩ 2 loại tác nhân tương phản thường dùng, đĩ là: Tác nhân tích cực: chứa các nguyên tớ cĩ tính thuận từ cao như Mn2+, Fe2+, Gd3+, …. Mục
đích là làm ảnh hưởng đến thời gian hời phục T1 và thời gian suy giảm T2, mà quan trọng nhất là làm giảm T1 của mơ.
Tác nhân thụ đợng: chứa các nguyên tớ cĩ tính thuận từ cực cao như Dy3+, Ho3+, Eu2+
… Mục đích là làm ảnh hưởng đến thời gian hời phục T1 và thời gian suy giảm T2, mà quan trọng nhất là làm giảm T2 và T2* của mơ.