Magnetická rezonance (3)

Magneticka rezonance (3)

J. Kybic, J. Hornak1, M. Bock, J. Hozman

2008–2018

1http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/

MRI zobrazovacı technikyMultislice imagingSikme zobrazovanıSpinove echoInversion recoveryGradient (Recalled) EchoKalibraceKontrastPrumerovanı

Delka snımanı pro 90◦ FID sekvenci

TR =1 s cas na jednu excitaci

×256 excitacı na rez

×20 rezu

=1 h 25min

To je prılis mnoho.

Multislice imaging

Casovy diagram 90◦ FID sekvence

• Vetsina casu je nevyuzita, ceka se na odeznenı oscilace

• −→ Zatımco se ceka, je mozne excitovat jine rezy.

Multislice imaging

Casovy diagram 90◦ FID sekvence

• Vetsina casu je nevyuzita, ceka se na odeznenı oscilace

• −→ Zatımco se ceka, je mozne excitovat jine rezy.

Multislice imaging — excitace

• Excitace rezu se nesmı ovlivnovat

• −→ Nemenıme Gf

• −→ Pouzijeme jine frekvence RF impulsu

• Frekvence RF pulsu musı byt dostatecne vzdalene

Multislice imaging — casovy diagram

Umoznuje vyrazne zrychlenı snımanı ∼ 10 min

Sikme zobrazovanıOblique imaging

• Chceme-li sikmou rovinu rezu. . .

• −→ Pouzijeme linearnı kombinaci gradientu

Sikme zobrazovanı (2)

Casovy diagram:

Gradientnı cıvky jsou zapnute soucasne.

Spinove echo (sekvence)Spin echo

(jiz probrano — pripomenutı a rozsırenı)

• FID signal zavisı na T1

• Spin echo (spinove echo) signal zavisı i na T2

• Nektere tkane a patologie majı podobne T1, ale lisı se T2

Intenzita signalu

S ∝ %(1− e

−TRT1

)e−TE

Spinove echo (2)

Casovy diagram:

Spinove echo (3)

V casovem diagramu si vsimnete:

• Gφ mohl by byt az po 180◦ pulsu. . .

• . . . Gφ mezi 90◦ a 180◦ pulsy −→ kratsı TE

• FID signal (po 90◦ pulsu) nenı pouzit

• Aktivace desynchronizacnıho Gf spolu s Gφ . . .

• . . .−→ maximalnı synchronizace spinu uprostred snımacıhookna echa

• Frekvence je opakovana pro vsechny Gφ

Inversion recovery (sekvence)“Obnovenı inverze”

• Vhodnou volbou TI lze potlacit signal s urcitym T1

• Na zacatku sekvence je 180◦ impuls

• Ukazeme variantu inversion recovery + spin echo, s impulsy180◦, 90◦, 180◦

• Existuje i varianta inversion recovery + 90◦ FID

Intenzita signalu

S ∝ %(1− 2e

− TIT1 + e

−TRT1

Inversion recovery (2)

Casovy diagram:

Inversion recovery (3)

V casovem diagramu si vsimnete:

• Vsechny RF impulsy jsou selektivnı (jen rez), aplikovany spolus Gs

• Gφ nemuze byt po prvnım 180◦ pulsu (nenı transversalnımagnetizace) . . .

• . . . je aplikovano po 90◦ pulsu

• od 90◦ pulsu je spin-echo sekvence, vcetne desynchronizacnıhoGf

Uplna a castecna relaxace

• Pro maximalnı signal cekame s dalsı excitacı na odeznenı(T1 ≈ 1 s) — dlouhe snımanı

• Mensı flip uhel −→ slabsı signal + lze kratsı cas

Uplna a castecna relaxace

• Pro maximalnı signal cekame s dalsı excitacı na odeznenı(T1 ≈ 1 s) — dlouhe snımanı

• Mensı flip uhel −→ slabsı signal + lze kratsı cas

Gradientnı echo

Casovy diagram:

Gradientnı echo (2)

• Flip angle 10◦ ∼ 90◦

• Desynchronizacnı Gf soucasne s Gφ . . .

• . . .−→ resynchronizace (maximalnı echo) v case TE

• Gf kodujıcı frekvenci ma opacne znamenko nezdesynchronizacnı Gf (chybı 180◦ impuls)

• Kratka doba TR , i jen desıtky ms

Gradient echo × spinove echoGE × SE

• Synchronizace spinu:• RF impuls u SE• gradient u GE

• Citlivost na nehomogenitu pole:• Mensı u SE, nehomogenity kompenzovany• GE mnohem citlivejsı

• Rychlost• SE pomala metoda• GE mnohem rychlejsı, zvlast pro male flip uhly

−→ GE se pouzıva je-li potrebna rychlost, napr. rychle 3D snımanı−→ SE dava kvalitnejsı obrazky (vıce signalu, mene sumu, mensıvliv nehomogenit)

Kalibracnı cykly

• Prubehy M se stabilizujı az po nekolika cyklech

• Vlozıme nekolik kalibracnıch cyklu na zacatek snımanıkazdeho rezu

KontrastJak nastavit parametry

• Parametry tkane (co chceme zobrazovat,v poradı dulezitosti)• Mrızkova relaxacnı konstanta T1 (spin-lattice)• Spinova relaxacnı konstanta T2 (spin-spin)• Hustota spinu % (spin density, proton density)• Kombinovana relaxacnı konstanta T ∗

2 (molekularnı pohyb anehomogenita)

• Parametry zobrazovanı (co muzeme ovlivnit)• Opakovacı perioda TR (repetition time)• Cas do merenı TE (echo time)• Cas inverze TI (inversion time)• Uhel φ (flip angle)• T ∗

2 (lze ovlivnovat)

Intenzita signaluShrnutı

Spinove echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)e−TE

Inversion recovery 180◦–90◦

S ∝ %(1− 2e

− TIT1 + e

−TRT1

)e−TE

Gradientnı echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)sinφ e

−TET∗

1− cosφ e−TR

Optimalnı (Ernstuv) uhel: cosφErnst = e−TR

Typicke MRI parametryTkane hlavy

Tkan T1 [s] T2 [ms] % [rel ]

Mozkom. mok 0.8 ∼ 20 110 ∼ 2000 70 ∼ 230Bıla hm. 0.76 ∼ 1.08 61 ∼ 100 70 ∼ 90Seda hm. 1.09 ∼ 2.15 61 ∼ 109 85 ∼ 125Mozk. plena 0.5 ∼ 2.2 50 ∼ 165 5 ∼ 44Sval 0.95 ∼ 1.82 20 ∼ 67 45 ∼ 90Tuk 0.2 ∼ 0.75 53 ∼ 94 50 ∼ 100

(% = 111 pro 12 mM vodny roztok NiCl2)

Kontrast (2)

Pro tkane A, B

• Definujme kontrast jako C = SA − SB , kde SA, SB jeamplituda signalu

• Zavislost kontrastu na TR (prıklad, spin-echo; contrast curve)

• Zavislost kontrastu na TE

Kontrast (2)

Pro tkane A, B

Kontrast (2)

Pro tkane A, B

Vazene sekvence

• Sekvence s kontrastem zavisejıcım na T1 nazyvame T1 vazene(T1 weighting)

• Sekvence s kontrastem zavisejıcım na T2 nazyvame T2 vazene(T2 weighting)

• Sekvence s kontrastem zavisejıcım na % nazyvame sekvencespinove/protonove hustoty(spin/proton density weighting, PD)

Volba parametru

Vazenı TR TE

T1 ∼ T1 � T2

T2 � T1 ∼ T2

% (PD) � T1 � T2

• TE � T2 −→ T2 relaxace se neuplatnı (signal nestihneklesnout)

• TR � T1 −→ T1 relaxace se neuplatnı (signal vzdy klesne nanulu)

Seite 5

Repetition Time TRRepetition Time TR Inversion RecoveryInversion Recovery

Measurement TimingMeasurement Timingz 180° rf pulse

z Signal readout at inversion delay TI

Spin Spin Relaxation Spin Spin Relaxation T2T2

T2 WeightingT2 WeightingMx,y

time t

How to Achieve a Specific Weighting ?How to Achieve a Specific Weighting ?

1 T2T2--ww

T1T1--ww UU--ww

Precession for BeginnersPrecession for Beginners

Z �J�Z �J�%%��

Typicka nastavenıSpinove echo

T1 kontrast T2 kontrast PD kontrastTR = 500 ms TR = 2000 ms TR = 2000 msTE = 20 ms TE = 80 ms TE = 20 ms

kost ano, voda ne kost ne, voda ano kost ano, voda anokontrast tkan/netkan kontrast mekkych tkanı hustota

Kontrast (3)

Nazvoslovı parametru pro kontrast nenı zcela jednotne. . .

Prıklady nastavenı — spinove echoTR TE = 20 ms TE = 40 ms TE = 60 ms TE = 80 ms

Seite 5

time t

1 T2T2--ww

T1T1--ww UU--ww

Z �J�Z �J�%%��

Spinove echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)e−TE

S ∝ %(1− 2e

− TIT1 + e

−TRT1

)e−TE

Gradientnı echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)sinφ e

−TET∗

1− cosφ e−TR

Seite 5

time t

1 T2T2--ww

T1T1--ww UU--ww

Z �J�Z �J�%%��

Prıklady nastavenı — inversion recovery

TR/TI 50 ms 100 ms 250 ms 500 ms 750 ms

Tecky = kalibracnı standard.TI — potlacenı urcite tkane, TR — intenzita

Spinove echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)e−TE

S ∝ %(1− 2e

− TIT1 + e

−TRT1

)e−TE

Gradientnı echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)sinφ e

−TET∗

1− cosφ e−TR

Prıklady nastavenı — gradientnı echoφ TE = 25 ms TE = 50 ms TE = 100 ms TE = 200 ms

TE = 5 ms

Spinove echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)e−TE

S ∝ %(1− 2e

− TIT1 + e

−TRT1

)e−TE

Gradientnı echo

S ∝ %(1− e

−TRT1

)sinφ e

−TET∗

1− cosφ e−TR

SNR =σsignal

σsum=

σtkan

σpozadı

Prumerovanı

Prumerujeme N excitacı. Potom SNR′ = SNR/√

N = 1 N = 2 N = 4 N = 16

(Rez lahvı s vodou.)Zvlast uzitecne u rychlych metod (gradient echo).

Magnetická rezonance (3)

Documents

Magnetická rezonance: rekonstrukce, intervence · Adenom nadledviny – charateristický přítomností tuku – pokles signálu v opposed phase obraze s možností subtrakce , kdy

Holangiopankreatografija primenom magnetne rezonance ... · Intrahepatièni žuèni putevi Intrahepatièni tu mor žuènih puteva potièe od malih i perifernih intrahepatiènih žuènih

Vliv binaurálního slyšení na srozumitelnost řeči při použití ...Zvukovod významně ovlivňuje akustický signál do něj přicházející. Vlivem rezonance (uplatňuje se

Magnetická rezonance (3) - cvut.cz · Zat mco se cek a, je mo zn e excitovat jin e rezy. Multislice imaging Casov y diagram 90 FID sekvence V et sina casu je nevyu zit a, cek a se

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS · elektŘina a magnetizmus viii. Úvod do magnetických polí obsah 8 Úvod do magnetickÝch polÍ 2 8.1 Úvod 2 8.2 definice magnetickÉho pole 3 8.3 magnetickÁ

Magnetická síla...Magnetická síla Prezentace 4.třída Přečtěte si informace na jednotlivých slidech prezentace. Na některých slidech jsou praktické úkoly, které vyzkoušejte

Magnetická metoda prášková

Magnetická puška

Dr.sylejman r. krasniqi diagnostika me rezonance magnetike e abdomenit

DIPLOMOVÁ PRÁCA - uniag.skcrzp.uniag.sk/Prace/2010/B/D6B00D2679BC4A30A8A7EB7BA10633ED.pdfB magnetická indukcia polohový vektor vektor rýchlosti H intenzita magnetického poľa

Magnetická sila, magnet Web viewDVA PÓLY – severný – južný . Odlišné póly - PRIŤAHUJÚ. MAGNET. Súhlasné póly - ODPUDZUJÚ. MAGNETICKÁ SILA. PRIŤAHUJE predmety zo

OBSAH - health.gov.sk (4) Rádiologické metódy (artrografia) a magnetická rezonancia sa využíva v liečebných algoritmoch podľa rozhodnutia ošetrujúceho ortopéda. (5) Neodporúča

Role magnetické rezonance v diagnostice sportovních úrazů

Magnetická rezonance (3) - CMPcmp.felk.cvut.cz/cmp/courses/ZSL2/slidy/mri3.pdf• SE pomalá metoda • GE mnohem rychlejˇs´ı, zvláˇsˇt pro malé flip uh´ ly −→ GE

Devenir Annonceur sur Rezonance

Nukleární magnetická rezonance

sumny.webnode.sk · Web viewSkúmame magnetické vlastnosti látok Magnet v našom živote: Magnetky na chladničke Magnetická tabuľa Magnetické figúrky Kompas Druhy magnetov:

Zobrazování pomocí nukleární magnetické rezonance

Nukleární magnetická rezonance (NMR)holcapek.upce.cz/teaching/Mol_spek/Mol_spek_prednaska4...• Interakční konstanta (parametr NMR spektroskopie) - mírou interakce mezi jadernými

Médias Sociaux: Intégration et perspectives, First Rezonance, #SMSCL