Embed Size (px)
Citation preview
MR Sekansları ve görüntü kalitesi
Prof. Dr. Kamil Karaali
Akdeniz Üniversitesi
Radyoloji ABD
• Küçük bir hatırlatma
RF pulsu
• RF pulsu verilince iki etki meydana gelir
– Protonlardan bir kısmı yüksek enerji seviyesine ( anti-paralel konum) geçer, longitudinal manyetik vektör küçülür.
– Diğer bir etki de protonların “in-phase” konumuna geçmesidir
• Diğer bir etki de protonların “in-phase” konumuna geçmesidir
out of phase
• Diğer bir etki de protonların “in-phase” konumuna geçmesidir
in phase
• Diğer bir etki de protonların “in-phase” konumuna geçmesidir
in phase
MR Sinyali
Neyi ölçüyoruz?
• Doku manyetizasyonundaki bu değişim süreci, RF antenlerinde Larmor frekansına eşit frekanslı bir alternatif elektrik akımı oluşturur.
• Böylece dokudan gelen sinyal ölçülebilir ve bu sinyallere göre görüntüler oluşturulabilir.
• Her zaman transvers düzlemdeki manyetizasyon ölçülür
• Longitudinal düzlemden ölçüm yapma imkanı yoktur.
MR sekansı?
• RF dalgaları
• Gradient pulsları
• Belli süre
• Belli zaman
Sekanslar
• Eko tipine göre: Spin eko & Gradient eko
• Uzaysal kodlama tipine göre: 2D & 3D
• Hızlarına göre: Rutin, hızlı, çok hızlı
Görüntü Parametreleri
• Dokudan gelen sinyallerin longitudinal relaksasyon ağırlıklı ( T1 ) ya da transvers realksasyon ağırlıklı ( T2 ) olmasını puls sekansı adı verilen ve RF dalgasını gönderme ve sinyali toplama zamanları belirler
Spin eko (SE) sekanslar
• Tipik olarak 90 derece ve ardından 180
derece RF pulslarından oluşur
• 90 derece RF puls ile birlikte kesit
belirleme gradienti (ss) uygulanır
Spin eko (SE) sekanslar
Neden 180° RF puls?
• 180° RF puls, 90° RF pulstan sonra uygulanır ve defaze olmaya başlayan protonları yeniden in-phase konumuna getirir, sinyal toplama anında, spinlerin çoğu in-phase konumundadır.
• Manyetik alan inhomojenitesine bağlı etkiyi ortadan kaldırır.
180° RF puls
Dephasing
Rephasing
• 90 ve 180 derece RF pulslar kesit
görüntüsü elde edilirken faz kodlama
sayısı kadar tekrar edilir.
• Faz kodlama sayısı, matriks ebatlarını
belirten değerlerde ilk rakamdır.
• TR (time to repeat): 90 derece pulslar
arasındaki zaman (ms)
• TE (time to echo): 90 derece puls ile eko
sinyali arasındaki süre (ms)
• Spin eko sekanslarda görüntünün T1, T2
ya da PD ağırlıklı olmasını TR ve TE
değerleri belirler.
• Dokular arasında longitudinal relaksasyon
farkları açığa çıkartılacaksa (T1 ağırlıklı),
TR kısa tutulmalıdır.
T1-ağırlıklı sekans
• Longitudinal relaksasyonu hızlı olan doku parlak görünsün
zaman
sin
yal A
B %63
A B
T1 zamanı (A dokusu)
T1 zamanı (B dokusu)
zaman
sin
yal A
B %63
A B
A
B
• T1 ağırlığının mümkün olduğunca fazla
olması için TR’ nin kısa tutulması dışında,
TE’ nin de kısa olması gereklidir.
• TE kısalması görüntünün T2 ağırlığını
azaltır.
T2-ağırlıklı sekans
• Transvers relaksasyonu uzun süren doku parlak görünsün
A B
sin
yal
%37
B
A
T2 zamanı (A dokusu)
T2 zamanı (b dokusu)
A B
sin
yal
B
A
A
B
TR (time to repeat)
• RF pulsları arasındaki süre
• Milisaniye olarak belirtilir
• Görüntüdeki T1 ağırlığı ile direkt ilişkilidir
• TR süresi kısaldıkça görüntünün T1 ağırlığı artar
TE (time to echo)
• RF pulsu ile sinyal kaydı arasındaki süre
• Milisaniye olarak belirtilir
• Görüntüdeki T2 ağırlığı ile direkt ilişkilidir
• TE süresi uzadıkça görüntünün T2 ağırlığı artar
Proton yoğunluğu
• İnceleme alanındaki proton yoğunluğu sinyal ve kontrasta direkt etki eder
• T1 ve T2 ağırlığının en aza indirildiği görüntüler proton dansite ağırlıklıdır (PD)
• TR uzun, TE kısa
• TR.............T1 ağırlık
• TE.............T2 ağırlık
• (Pratikte, PD görüntüde T1 ve T2 ağırlığı vardır, ya da T1
görüntüde PD veT2 ağırlığı vardır. Eğer sekansta TR var
ise T1 etkisi, TE var ise T2 etkisi olacaktır ve sinyal de
her zaman proton yoğunluğundan etkilenecektir)
T1 : Kısa TR, Kısa TE
T2: Uzun TR, Uzun TE
PD: Uzun TR, Kısa TE
Soru 1
• Siyah alan neyi ifade eder?
• A) Artefakt
• B) Satürasyon bandı
• C) Kesit dışı kalan alan
• D) Negatif kontrast madde
• E) Barsak gazları
Soru 1
• Siyah alan neyi ifade eder?
• A) Artefakt
• B) Satürasyon bandı
• C) Kesit dışı kalan alan
• D) Negatif kontrast madde
• E) Barsak gazları
Dual Eko görüntüleme
• Spin eko sekansında 90° RF pulstan sonra
iki kez 180° RF puls uygulanır.
• Aynı sekansta T2 ve PD görüntüler elde
edilir.
• İlk eko (kısa TE): PD görüntü
• İkinci eko (uzun TE): T2 görüntü
Turbo Spin Eko
• TSE, Fast spin eko (FSE)
• Temel fark, 90° RF pulstan sonra
k uzayına birden fazla faz çizgisi
doldurulmasıdır.
• 90° puls sonrası belli sayıda 180° RF puls
uygulanır, her 180° pulsta faz kodlama
adımı değiştirilir.
Turbo Spin Eko
• TSE factor (Turbo Factor, Echo train
length; ETL) her 90° RF puls sonrasında
taranan k uzayı satır sayısı=180° RF puls
sayısı= elde edilen eko sayısı
• TSE factor 2-32 arasında değişir
• Echo space (ESP): 180° pulslar arası süre
(echo spacing).
Turbo Spin Eko • TE effective (etkin TE); k space’ in
ortasında bulunan ekoyu tanımlar ve
görüntü kontrastının ana unsurudur.
• TE eff= ESP x ETL/2
• İnceleme süresi TR x TSE faktörü ile
orantılıdır.
Turbo Spin Eko • Avantajı spin ekoya göre belirgin kısa sürede
görüntü alınmasıdır. Doku kontrastı spin ekoya yakındır.
• Özellikle T2 sekansların süresinin azaltılmasında kullanılır.
• Yağ dokusu hiperintenstir. Kan yıkım ürünleri daha az belirgindir.
• SAR değerleri yüksektir.
• Dual TSE sekanslarda özellikle PD görüntülerde bulanıklık olabilir.
SE
Süre: 6:16
TSE
Süre: 1:38
TSE fact 15
TSE fact 15
Süre: 1:47
RSL: % 100
TSE fact 25
Süre: 1:18
RSL: % 78
TSE fact 15
Süre: 1:47
RSL: % 100
TSE fact 35
Süre: 1:16
RSL: % 64
UTSE • Ultrashort TSE
• TSE faktörü çok yüksek
• ESP çok düşük (4-6 ms)
• SNR daha düşük bir görüntü
• Artefaktlar daha fazla
Inversion Recovery (IR)
• Önce 180° RF puls uygulanır.
• Bu puls sonrasında protonlar, longitudinal
relaksasyon sürelerine göre eski
konumlarına dönerler
• Belli bir süre sonra 90° RF puls uygulanır.
Sekans SE gibi devam eder
Inversion Recovery (IR) • Bu süreçte 90° RF puls, longitudinal
manyetizasyonun sıfır olduğu anda
uygulanırsa hiç transvers manyetizasyon
oluşmaz.
• Dokunun 90° RF pulsa cevap vermediği
bu noktaya “null point” denir. Yaklaşık
olarak T1 zamanının %69’ una eşittir.
Inversion Recovery (IR)
• Null point yağ dokusu için ayarlanırsa (140
ms) yağ dokusundan gelen sinyal
baskılanır.
• Bu sekans STIR (short tau inversion
recovery) olarak yağ baskılamada yaygın
olarak kullanılır.
Inversion Recovery (IR)
• Null point serbest sıvı için ayarlanırsa
(1700-2200 ms) sıvılardan gelen sinyal
baskılanır.
• Bu sekans FLAIR (fluid attenuated
inversion recovery) olarak bilinir.
Inversion Recovery (IR)
• Inversion time (TI): İlk 180° puls ile 90° puls arasındaki zamandır.
• Görüntü kontrastını sağlayan esas parametre TI dır.
• İkinci 180° puls spin ekodaki ile aynı etkiyi yapar.
• TR: İlk 180° ile üçüncü 180° puls arası süre
• TE: 90° puls ile eko zamanı arası süre
SPIR / fat-sat
• Yağ baskılama
• Yağ dokusundaki hidrojen protonları salınım frekansı farklı ( 220 Hz, 1,5 T)
• Bu frekansa uygun prepuls uygulaması ve çok kısa süre sonra normal sekansın başlatılması
• Yağdaki protonlar sinyal verecek zaman bulamaz
T1-SPIR (fat-sat)
STIR / SPIR ?
• Geniş alanlarda STIR daha homojen yağ baskılar
• Düşük Teslalı cihazlarda fat-sat olanağı yok (su-yağ arası proton salınım farkı çok az)
• 1,5 T üstü ve özellikle T1 imajlarda (post kontrast) SPIR / fat-sat ideal
Gradient eko • 90° den küçük değerde tek bir RF puls
uygulanır.
• Flip angle < 90°
• 180° puls yoktur, bunun yerine gradient
sistem (frekans kodlama gradienti)
kullanılarak aynı etki sağlanmaya çalışılır.
Gradient eko
• RF pulslar arası süre TR değeridir ve çok
küçük değerlerdedir (50 ms).
• Flip angle 90° den küçük olduğu için her
zaman bir longitudinal manyetizasyon
vardır.
FA (flip angle)
• Gradient eko sekanslarda sapma açısı
• Derece olarak belirtilir
FA TE
Kısa ( < 15 ms) Uzun ( > 20 ms)
Küçük ( < 40) PD T2
Büyük (> 50) T1 ------
Gradient eko
• Gradient ekoda kullanılan TR süresi içinde
birçok dokuda transvers relaksasyon
tamamlanamaz.
• Dolayısı ile longitudinal manyetizasyon ile
birlikte her zaman transvers
manyetizasyon da vardır. Bu duruma
steady state konumu denir.
FLASH (Fast low angle shot)
• T1-FFE (Philips), SGPR (GE)
• Steady state konumundaki protonların transvers manyetizasyonunu ortadan kaldıran gradient (spoiler gradient) uygulanır. (Spoiled FLASH, SPGR)
• Kısa TR ve 30-60° flip angle ile T1 görüntüler elde edilir.
Gradient eko • Avantajları:
– Süre SE sekanslara göre kısa (TR kısa)
– SAR değeri düşük (yüksek tesla cihazlar için
uygun)
– Hızlı görüntüleme yöntemleri, fonksiyonel
incelemeler
– MR anjiyografi
– 3 boyutlu inceleme sekansları
Gradient eko • Dezavantajları
– SNR daha düşük
– Daha çok gürültü
– Manyetik duyarlılık engel yaratabilir
Gradient eko • Dezavantajı, sekansın kendine özgü doku
kontrast özellikleri olduğundan spin eko
sekanslarda elde edilen kontrast
sağlanamaz.
• Manyetik duyarlılık etkileri çok fazladır.
“Blooming”
3 Boyutlu sekanslar • Bir kesit için uygulanan RF pulsu incelenecek
tüm dokuya uygulanır.
• Sinyal amplitüdü fazladır, bu nedenle çok ince (1
mm) kesitlere olanak tanır.
• Kesitler, kesit alınacak düzlem boyunca
uygulanan ikinci bir faz kodlama gradienti ile
elde edilir (32-256).
EPI sekansları
• Echo planar imaging
• Çok hızlı sekanslar grubundadır
• Tüm k uzayı 1 kesit için 1 saniye gibi
sürelerle taranabilir
• Tek RF puls
• Sonrasında frekans ve faz gradyentleri çok
hızlı ve kademeli değiştirilir
• Difüzyon AG temel sekansıdır
EPI sekansları
• SNR düşük
• Çözünürlük az
• T1 ve PD için uygun değil
TOF sekansları
• Time-of-flight
• Gradient eko rubundan
• Hareketli protonları durağandan ayırt eder
TOF sekansları
• Kısa TR ler ile durağan protonlar “satüre” edilir
• Kesite yeni giren “taze” protonlarda
transvers manyetizasyon oluşur
• “Satürasyon bantları” ile arteryel veya
venöz yapılar incelenebiir
• MIP (maximum intensity
projection)
•
Görüntü Kalitesi ve Sekans optimizasyonu
Prof. Dr. Kamil Karaali
Akdeniz Üniversitesi
Radyoloji
• TR
• TE
• FOV
• rFOV
• Matrix
• Scan percentage
• FA
• TI
• Halfscan
• WFS
• Thk
• ETL
Soru 2
Optimize sekans ne anlama gelir?
A) Uygun SNR
B) Uygun CNR
C) Uygun çözünürlük
D) Yeterli sinyal
E) Hepsi
Soru 2
Optimize sekans ne anlama gelir?
A) Uygun SNR
B) Uygun CNR
C) Uygun çözünürlük
D) Yeterli sinyal
E) Hepsi
ZAMAN
REZOLÜSYON SİNYAL
KONTRAST
Bir MRG kesitinde, herhangi bir detayın görülebilmesi için gerekli üç bileşen:
Kontrast
Uygun SNR ve CNR
Çözünürlük
Kontrast
• Kelime anlamı= Zıtlık, karşıtlık
Bir görüntüleme yönteminde herhangi bir doku ya da organın, kullanılan enerji türüne gösterdiği yanıtın, çevresindeki oluşumlara göre, farklı olması
Kontrast
• MRG’ de kontrast; bir doku ya da organdan elde edilen sinyalin çevreden farklı olma derecesidir
• C= (Sa – Sb) / (Sa + Sb)
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5 5 5 5
5 10 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
Bu lezyon için kontrast değeri ne kadardır? a)10 b)5 c)2 d)0,33 e)0,5
Soru 3
5 5 5 5
5 10 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
Bu lezyon için kontrast değeri ne kadardır? a)10 b)5 c)2 d)0,33 e)0,5
Soru 3
5 5 5 5
5 10 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
C= (Sa – Sb) / (Sa + Sb) C= ( 10-5) / ( 10 + 5) C= 5 / 15 C= 0, 33
Soru 4
• MRG’de, doku ve organların özellikleri dışında; kontrastı hangi parametre belirler?
A)TR
B)TE
C)Flip angle (sapma açısı)
D)Dokunun proton yoğunluğu
E)Hepsi
Soru 4
• MRG’de, doku ve organların özellikleri dışında; kontrastı hangi parametre belirler?
A)TR
B)TE
C)Flip angle (sapma açısı)
D)Dokunun proton yoğunluğu
E)Hepsi
ZAMAN
REZOLÜSYON SİNYAL
KONTRAST
Sinyal
• Voksel bilgisi görüntüye aktarıldığındaki parlaklık derecesi
• Kontrasta etki eden parametreler sinyali de etkiler (TR, TE, TI, flip angle..)
Sinyal
• Uygun koil (sargı, sarmal) seçimi uygun sinyal elde etmek için son derece önemlidir
Sinyal
• Hastanın gantriye uygun yerleştirilmesi
SNR
• Signal-to-noise ratio= sinyal / gürültü oranı
• Optimizasyonda en önemli aşamalardan biri uygun SNR elde edilmesidir
• Düşük SNR küçük detaylardaki kontrastın kaybolmasına yol açabilir
Soru 5
SNR’ de sözü edilen gürültünün kaynağı nedir?
A) Gradient koillerin sesi
B) Elektrik akımındaki gelişigüzel (random) fluktuasyonlar
C) Manyetik alanın gücündeki azalma
D) Çekim odasının yetersiz ses izolasyonu
E) Rekostrüksiyon bilgisayarında yanlış kodlamalar
Soru 5
SNR’ de sözü edilen gürültünün kaynağı nedir?
A) Gradient koillerin sesi
B) Elektrik akımındaki gelişigüzel (random) fluktuasyonlar
C) Manyetik alanın gücündeki azalma
D) Çekim odasının yetersiz ses izolasyonu
E) Rekostrüksiyon bilgisayarında yanlış kodlamalar
Gürültü
• Elektronik gürültü olup tüm iletken tiplerinde bulunur,
• Elektrik akımındaki gelişigüzel fluktuasyonlara ve elektronların random (Brownian) hreketlerine bağlıdır
• Dokulardaki iyonlar (Na, K, Cl) da manyetik alanda fluktuasyonlar yaparak gürültüye katkıda bulunur
SNR
• İdeal olarak SNR 20’ nin üzerinde olmalıdır
• SNR= Sa / Noise
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Lezyon için
SNR değeri
kaçtır?
A)2
B)5
C)10
D)15
E)20
Soru 6
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Lezyon için
SNR değeri
kaçtır?
A)2
B)5
C)10
D)15
E)20
Soru 6
CNR
• Contrast-to-noise ratio
• Kontrast / gürültü oranı
• Görüntü kalitesindeki en önemli parametredir
CNR
• CNRab= (Sa – Sb) / noise
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Lezyon için
CNR değeri
kaçtır?
A)2
B)5
C)10
D)15
E)20
Soru 7
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Lezyon için
CNR değeri
kaçtır?
A)2
B)5
C)10
D)15
E)20
Soru 7
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 10 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 5 5 5 5 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Lezyon için
CNR değeri
kaçtır?
A)2
B)5
C)10
D)15
E)20
( 10-5) / 1
Soru 7
A
B
noise
Sinyal
• İnceleme alanındaki proton miktarı arttıkça sinyal de artar;
• Sinyal, görüntü boyutu ile ilgili parametrelerden etkilenir
• FOV
• rFOV
• Thk
Sinyal
• Sinyal, diğer parametrelerden bazılarınca da etkilenir
• Faz kodlama değeri
• Frekans kodlama değeri
• NSA (NEX)
Boyut ile ilgili parametreler
• FOV
• RFOV
• Thk
FOV (Field of view)
• Görüntülenen alanı belirleyen parametredir
• FOV x FOV mm2
• SNR bu alan ile doğru orantılı artar
• SNR FOV2
FOV (Field of view)
• FOV artışı ile SNR çok kuvvetli artar, çözünürlük ise azalır (piksel boyutu artışı !)
• Ör: FOV, 200 mm den 300 mm ye artırılırsa;
• SNR artışı (300/200) 2 = 2.25
• % 125 artış (1 2.25)
FOV
180 mm
RSL : % 100
80
mm
RSL: % 23
FOV
175 mm
RSL: % 58
250
mm
RSL: %118
RFOV (Rectangular Field of View)
• Katlama ( faz kodlama) yönündeki adım sayısı azaltılması
• Süre doğru orantılı azalır
• İncelenen bölgenin anatomik özellikleri önemli
• Katlamaya dikkat, “Fold-over suppression” ile birlikte kullanılabilir
RFOV
% 100
Süre: 2:25 RSL: % 100
RFOV
% 70
Süre: 1:47 RSL: % 83
RFOV
% 100
Süre: 2:25 RSL: % 100
RFOV
% 50
Süre: 1:19 RSL: % 73
Kesit kalınlığı (slice thickness)
• SNR, kesit kalınlığı ile doğru orantılı artar
• Ör: Kesit kalınlığı 6’ dan 10 mm ye çıkarılırsa SNR artışı
• 10/6=1.67 (1 1.67)
• % 67
Kesit kalınlığı (slice thickness)
• Kesit kalınlığı artışı :
– çözünürlüğü azaltır,
– parsiyel volüm etkileri artar,
– manyetik duyarlılık gibi bazı artefaktlar daha geniş alanlarda etkili olur
Kesit kalınlığı= 5 mm
RSL: % 100
Kesit kalınlığı=
2 mm
RSL: % 40
Interslice gap
• Kesitler arası boşluk
• Komşu kesitlerin aynı RF pulsundan etkilenmesi sonucu oluşan sinyal kaybını (cross-talk) azaltmaya yönelik
• Pratikte kesit kalınlığının % 10-30’ u kadar gap yeterli
Kesit kal.=
5 mm
Gap= 0
RSL: % 57
Kesit kal.=
5 mm
Gap 1 mm
RSL: % 100
SNR
• Sinyal, voksel içindeki protonların sayısı ile doğru orantılı artar
• Voksel hacmi
I. Kesit kalınlığı II. FOV III. Faz ve frekans kodlama değerleri IV. NSA (NEX) A)I B)I ve II C)I, II, III D)I, II, III ve IV
Soru 8 Voksel hacmini hangileri etkiler?
I. Kesit kalınlığı II. FOV III. Faz ve frekans kodlama değerleri IV. NSA (NEX) A)I B)I ve II C)I, II, III D)I, II, III ve IV
Soru 8 Voksel hacmini hangileri etkiler?
Piksel boyutu / voksel hacmi
• Piksel boyutları faz ve frekans yönündeki FOV değerlerinin matriks değerlerine bölünmesi ile bulunur
• Bu değer kesit kalınlığı ile çarpılırsa da voksel hacmi bulunur
Matriks
• Ör: 320 mm FOV
• 192 x 256 (r) matriks
• Kesit kalınlığı 5 mm
Matriks
320 mm
320 m
m
192 x 256 (r) …………………………..
Matriks
320 mm
320 m
m
192 x 256 (r) …………………………..
……
……
……
……
……
….
Matriks
• Ör: 320 mm FOV
• 192 x 256 (r) matriks
• Kesit kalınlığı 5 mm
• 1.67 x 1.25 x 5 mm3 1.67 mm
1.2
5 m
m
Voksel hacmi
• Voksel hacmi artınca:
– Sinyal artar
– Çözünürlük azalır
ZAMAN
REZOLÜSYON SİNYAL
KONTRAST
Rezolüsyon=Çözünürlük
• Birbirinden ayırt edilebilen iki nokta arası uzaklık; ne kadar az ise çözünürlük o kadar fazladır
Çözünürlük
• Çözünürlüğü etkileyen parametreler: Piksel boyutu ya da voksel hacmini etkileyen parametrelerdir
• FOV
• Thk
• Faz kodlama adım sayısı ( NPE)
• Frekans kodlama adı sayısı (NFE)
Matriks
• Faz kodlama X Frekans kodlama
• Genelde ikinci değer daha büyük
• Cihazlar arası farklılıklar
• Frekans kodlama=readout (read) gradient (r)
• Piksel boyutu/Voksel volümü
Matriks
• Piksel boyutu küçüldükçe görüntünün çözünürlüğü artar.
• Görüntü alanındaki matriks değerleri artırılınca piksel alanı azalır, çözünürlük artar
640 x 480 2880 x 2160
307200 piksel 6220800 piksel
640 x 480
2880 x 2160
Matriks
• Ancak, matriks sayısını artırmak SNR azalmasına yol açar (voksel volümü azalması nedeni ile)
235 x 512 (r)
Süre: 1:47
117 x 512 (r)
Süre: 0:56 RSL: % 150
235 x 512 (r)
Süre: 1:47
117 x 512 (r)
Süre: 0:56 RSL: % 150
SİNYAL ÇÖZÜNÜRLÜK
ZAMAN
REZOLÜSYON SİNYAL
KONTRAST
Soru 9 Sekans süresi
Sekans süresini hangi parametreler etkiler
I. NSA (NEX)
II. FOV
III. Thk
IV. TR
• A) I ve II C) III ve IV
• B) I, III ve IV D) I ve IV
E) Tümü
Soru 9 Sekans süresi
Sekans süresini hangi parametreler etkiler
I. NSA (NEX)
II. FOV
III. Thk
IV. TR
• A) I ve II C) III ve IV
• B) I, III ve IV D) I ve IV
E) Tümü
Sekans süresi
Süreyi etkileyen parametreler
• TR
• NPE ( faz kodlama )
• NSA (NEX)
NSA (Number of Signals Averaged) NEX (Number of Excitations
• Görüntü oluşturmak için faz kodlama adımlarının kaç kere ölçüldüğünü gösterir
• SNR, NSA (NEX)’ nın karekökü ile doğru orantılı artış gösterir
• SNR √ NEX
• Hareket ve akıma bağlı artefaktlar azalır
NSA (Number of Signals Averaged) NEX (Number of Excitations
• İnceleme süresi ise NSA ile doğru orantılı artar
• Ör: NSA’ nın 2’ den 4’ e çıkarılması SNR’ de % 40 artış sağlar
• √ (4/2)=1.4
• İnceleme süresi ise 2 katına çıkar
NSA: 4
Süre: 3:53
RSL: % 141
NSA: 2
Süre: 1:59
RSL: % 100
NSA: ?
NSA: ?
NSA: 4
Süre: 4:20
NSA: 2
Süre: 2:12
Soru 10 Süre azaltma
• Sekans süreleri genelde nasıl azaltılır?
A) TR ve TE süreleri değiştirilir
B) K space doldurma şekillerinde değişiklik yapılır
C) FOV değiştirilir
D) Kesit kalınlığı azaltılır
E) MRG yerine BT önerilir
Soru 10 Süre azaltma
• Sekans süreleri genelde nasıl azaltılır?
A) TR ve TE süreleri değiştirilir
B) K space doldurma şekillerinde değişiklik yapılır
C) FOV değiştirilir
D) Kesit kalınlığı azaltılır
E) MRG yerine BT önerilir
K-space
• Sekans elde edilirken, sayısal MR sinyallerinin biriktiği “geçici görüntü deposu”
• K-space dolduğunda görüntünün son haline ait tüm veri mevcut
K-space
frekans
faz
K-space
K-space
• K-space’ in merkez kısımları görüntünün kontrast (ve SNR) bilgisini içerir (=düşük frekanslı sinyaller)
• K-space’ in dış kısımları ise görüntünün çözünürlük (kenar keskinliği) bilgisini içerir (=yüksek frekanslı sinyaller)
Faz 0
k = min
k = max
frekans
KONTRAST
ÇÖZÜNÜRLÜK
www.uib.no
Perifer Tüm Merkez
düşük frekanslar Yüksek frekanslar
Tüm frekanslar
Soru 11
• K space’ in sadece yarısının doldurularak diğer yarının bilgisayar tarafından tamamlandığı, böylece sürenin yarıya yakın azaltıldığı teknik hangisidir?
A) Rectangular FOV
B) Scan percentage
C) Zero filling
D) Halfscan
E) Shotokan
Soru 11
• K space’ in sadece yarısının doldurularak diğer yarının bilgisayar tarafından tamamlandığı, böylece sürenin yarıya yakın azaltıldığı teknik hangisidir?
A) Rectangular FOV
B) Scan percentage
C) Zero filling
D) Halfscan
E) Shotokan
Half Fourier (Halfscan, Half NEX)
• K-space’ de faz kodlama adımlarının yarısı (!) elde edilir
• Diğer yarısı matematiksel yöntemlerle (kompleks konjuge sentez) tamamlanır
• Süre yaklaşık yarı yarıya azalır
• SNR azalması % 30 kadar
• Çözünürlük etkilenmez
Faz 0
k = min
k = max
0,625
HALFSCAN (HALF FOURIER)
frekans
Half Fourier / Halfscan
kx
ky
256
2 5 6
kx
ky
256
1 2 8
tam çözünürlük
Half Fourier (Halfscan)
• NSA (NEX) 1’ den fazla ise half fourier (halfscan) yerine NSA azaltmak daha uygundur
• Manyetik duyarlılık ve akıma bağlı artefaktlar belirginleşir
NSA: 1
HS: No
Süre: 2:10
NSA: 1
HS: Yes
Süre: 1:17
NSA: 3
HS: No
Süre: 2:52
NSA: 3
HS: Yes
Süre: 2:36
Soru 12
• K space’ de periferdeki yüksek frekanslı kısımlara 0 (sıfır) değeri atanarak sürenin kısaltıldığı uygulama hangisidir?
A) Scan percentage
B) Foldover suppression
C) Rumble in the Jungle
D) Time of flight
E) PRESS
Soru 12
• K space’ de periferdeki yüksek frekanslı kısımlara 0 (sıfır) değeri atanarak sürenin kısaltıldığı uygulama hangisidir?
A) Scan percentage
B) Foldover suppression
C) Rumble in the Jungle
D) Time of flight
E) PRESS
Rumble in the Jungle
Scan Percentage
• Reduced matrix (azaltılmış matriks)
• Zero filling
• Image interpolation
Scan Percentage
• K-space’ de merkezden perifere doğru profiller örneklenir
• En dış kesimlerdeki değerler sıfır olarak atanır (zero filling)
• Sekans süresi orantılı olarak kısalır • SNR bir miktar artar (değişimin karekökü ile
orantılı)
Scan Percentage
• Scan percentage uygulandığında çözünürlük azalır (k-space’ de yüksek frekans değerleri yok)
• Ringing (Gibbs) artefaktları oluşabilir
• TSE (FSE) sekanslarda %80’ in altındaki değerlerde görüntülerde bulanıklaşma oluşabilir
Faz 0
k = min
k = max % 15
SCAN PERCENTAGE (REDUCED ACQUISITION) % 70
% 15
frekans
kx
ky
256
2 5 6
256
1 2 8
256
1 2 8
azalmış rezolüsyon
Scan
Percentage
% 70
Süre: 1:47 RSL: % 100
Scan
Percentage
% 30
Süre: 0:37 RSL: % 172
Scan
Percentage
% 70
Süre: 1:38 RSL: % 100
Scan
Percentage
% 25
Süre: 0:40 RSL: % 189
Turbo (Fast) Spin Echo
• TSE, Fast spin echo (FSE)
• Temel fark, 90° RF pulstan sonra k uzayına birden fazla faz çizgisi doldurulmasıdır.
• 90° puls sonrası belli sayıda 180° RF puls uygulanır, her 180° pulsta faz kodlama adımı değiştirilir.
FSE / TSE
• TSE factor (Turbo Factor, Echo train length; ETL) her 90° RF puls sonrasında taranan k uzayı satır sayısı=180° RF puls sayısı= elde edilen eko sayısı
• TSE factor 2-32 arasında değişir
• Echo space (ESP): 180° pulslar arası süre (echo spacing).
FSE / TSE
• Avantajı spin ekoya göre belirgin kısa sürede görüntü alınmasıdır. Doku kontrastı spin ekoya yakındır.
• Özellikle T2 sekansların süresinin azaltılmasında kullanılır.
FSE / TSE • Yağ dokusu hiperintenstir. • (Bebeklerde myelinizasyon değerlendirilmesi için
uygun değil !!!!!!!)
• Kan yıkım ürünleri daha az belirgindir.
• SAR değerleri yüksektir.
• Dual TSE sekanslarda özellikle PD görüntülerde bulanıklık olabilir.
SE
Süre: 6:16
TSE
Süre: 1:38
TSE fact 15
TSE fact 15
Süre: 1:47
RSL: % 100
TSE fact 35
Süre: 1:16
RSL: % 64
UTSE
• Ultrashort TSE
• TSE faktörü çok yüksek
• ESP çok düşük (4-6 ms)
• SNR daha düşük bir görüntü
• Artefaktlar daha fazla
Paralel Görüntüleme • Aynı anatomik bölgeden bilgi toplayan birden
fazla yüzeyel sarmal; sonuçta volüm bilgisi elde edilir
• Sinyal ve çözünürlük bilgisi yeterli
2DFFT / coil
Katlanmış
görüntüler
Son görüntü
C
O
I
L
1
C
O
I
L
3
C
O
I
L
2
C
O
I
L
4
Processing
y
yFOV
k1
Raw data Rekonstrüksiyon Son görüntü
K-space undersampling
K-space domain
Paralel Görüntüleme
Azim Çelik, GE healthcare
Paralel Görüntüleme
• SENSE (ASSET, iPAT) faktörü= 2-4 arası
• Arttıkça, süre orantılı olarak azalır, ancak SNR de azalır
Paralel görüntüleme
Doç. Dr. Ercan Karaarslan’ ın arşivinden
Standart head coil 12 kanal iPAT
15 dak 8 dak
Antalya
