Методика эхо-планарного отображения: виды последовательностей, характеристики изображений и чувствительность метода, области применения.
Эхо-планарное отображение (Echo Planar Imaging, EPI) это быстрая последовательность для отображения в режиме кино. Метод отображения градиентного или спинового эха, получающего полный набор двумерных данных в декартовом k-пространстве после единичного возбуждения. В обычных ИП регистрируется одна линия k-пространства для каждого шага кодирования фазы. Поскольку один шаг кодирования фазы занимает время TR, общее время, требуемое для построения изображения, определяется произведением TR и числа шагов кодирования фазы. EPI измеряет все линии k-пространства за один TR период.
У быстрого отображения есть недостатки. Во-первых, EPI накладывает требования на аппаратуру, в частности на силу градиентов, время переключения градиентов и полосу пропускания приемника. Во-вторых, EPI крайне чувствительна к артефактам и искажениям, поэтому для минимизации химического сдвига вода/жир (WFS) в направлении фазы используют подавление жира и широкую полосу пропускания частот.
Семейство последовательностей с подавлением сигнала: разновидности, параметры, характеристики получаемых изображений, области применения. Stir и FatSat.
Схема IR (инверсия-восстановление)
Предназначена для подавления сигнала от конкретного вещества. Существуют различные ИП на базе инверсии-восстановления: для подавления сигнала от движущейся жидкости (FLAIR) и жира (STIR).
ИП начинается с 180-импульса, кот. поворачивает вектор суммарной намагниченности, после чего начинается его возращение в равновесное состояние. (Т1-релаксация). Через некоторое время инверсии TI подается 90-импульс, кот. поворачивает вектор намагниченности в плоскость ХУ, после чего протоны начинают расфазироваться, подаваемый затем 180-импульс создает эхо-сигнал.
TR – время повторения – время от 1-ого 180-импульса до следующего, поворачивающего вектор суммарной намагниченности в плоскости Z. TE – время от подачи 90-импульса до считывания сигнала, TI – время между первым 180-импульсом и 90-импульсом.
Преимущество ИП – сильный контраст между тканями, имеющими разное время Т1-релаксации, сигнал от веществ подавляется за счет подбора времени инверсии TI = T1 ln2.
STIR, FatSat – способы подавления сигнала от жира на изображении. STIR – Short T1 Inversion Recovery – основана на последовательности IR, время инверсии выбирается таким, чтобы вектор суммарной намагниченности жировой ткани (повернутый на 180) к этому времени стал равным нулю, в итоге получаемый эхо-сигнал не содержит сигнала жировой ткани. Наибольший сигнал получается от жидкостей, с самым длинным временем Т1. Параметры: TI ~ 150-175 мс, ТЕ – 10-30 мс, TR - более 2000 мс. Недостаток – большая продолжительность сканирования.
FatSat – метод подавления жира, основанный на разности резонансных частот протонов водорода в жире и воде. Для подавления сигнала от жира подается 90 РЧ-импульс с узкой полосой пропускания, кот. поворачивает вектор суммарной намагниченности протонов в жире, не затрагивая другие ткани. После этого обычно применяются градиентные импульсы для расфазирования ВН и начинается последовательность сканирования.
М
етод
FatSat применим при силе
основного магнитного поля больше 1 Тл,
когда обеспечивается необходимая
разница в частотах между сигналами от
жира и воды. При слабых магнитных полях
пики перекрываются, поэтому подавить
сигнал от жира, не влияя на получающийся
сигнал от воды, невозможно. Может
использоваться перед любой импульсной
последовательностью, т.е. результирующий
контраст не зависит от шага подавления
жира (как в STIR). Не
рекомендуется применять с большим FOV,
т.к. ввиду неоднородностей поля сложно
получить РЧ-импульс, кот. подвергнет
воздействию все протоны жира – в этом
случае использутеся STIR.
24. Радиочастотные и электронные блоки, используемые для возбуждения, усиления и преобразования ЯМР-сигналов. Использование квадратурного детектирования РЧ сигнала. Типы РЧ-подсистем. Требования к модулю усилителя мощности РЧ импульсов, примеры.
Передатчик. Для возбуждения магнитных ядер используют короткий РЧ-импульс, заполненный частотой, близкой к частоте Лармора. Импульсы и РЧ-колебания генерируются передатчиком. Требуемая частота РЧ-колебаний формируется синтезатором частоты. Сигнал с синтезатора затем модулируется некоторой „огибающей" для создания необходимой для РЧ-возбуждения формы импульса. Приемник. В качестве приемника используют высокочувствительный малошумящий усилитель сигналов, работающий в области высоких или сверхвысоких частот. Снимаемый с катушки сигнал магнитного резонанса имеет амплитуду внесколько микровольт. В приемнике сигнал усиливается от 500 до 1000 раз. Затем сигнал преобразуется по частоте из области высоких частот (МГц) в низкочастотный сигнал (кГц). Радиочастотный блок с формирователем радиочастотных возбуждающих импульсов и с ВЧ-усилителем ЯМР-сигналов.
Основны РЧ-системы состоят из радиочастотных катушек (РЧ-катушек) и эле-ментов согласования с приемопередающим трактом. К РЧ-катушкам предъявляются два основных требования: высокое отношение сигнал-шум при работе в режиме приема и обеспечение достаточной однородности магнитной составляющей радиочастотного поля для правильной передачи контрастности изображения.
Кроме того, РЧ-катушки должны обеспечивать ориентацию вектора магнитной составляющей радиочастотного поля перпендикулярно вектору индукции поляризующего поля. Поэтому, для работы в аксиальных магнитных системах с продольным направлением поляризующего поля, используются, в основном, различные типы седлообразных РЧ-катушек. Планарные магнитные системы с поперечным направлением поляризующего поля комплектуются как седлообразными, так и соленоидальными РЧ-катушками. Используются также накладные РЧ-катушки различных конфигураций.