Bài giảng đại cương cộng hưởng từ MRI

Nội dung 1. Cộng hưởng từ (MRI) là gì? 2. Lịch sử phát triển MRI 3. Nguyên lý tạo ảnh MRI 4. Chỉ định và chống chỉ định MRI 5. Ưu và nhược điểm MRI Nội dung 1. Cộng hưởng từ (MRI) là gì? 2. Lịch sử phát triển MRI 3. Nguyên lý tạo ảnh MRI 4. Chỉ định và chống chỉ định MRI 5. Ưu và nhược điểm MRI

ĐẠI CƯƠNG CỘNG

)

Nội dung

5 Ưu và nhược điểm MRI

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Chẩn đoán hình ảnh

Tên gọi

• CỘNG HƯỞNG TỪ: MRI, IRM

• MRI : Magnetic Resonance Imaging

• IRM: Imagerie Resornance Magnetique

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

1 Cộng hưởng từ (MRI)

là gì?

• Magnetic resonance imaging (MRI) is amedical imaging technique used in radiology

to form pictures of the anatomy and the

physiological processes of the body

• MRI scanners use strong magnetic fields,

magnetic field gradients, and radio waves to

generate images of the organs in the body

• Nhận lại tín hiệu về chiều chuyểnđộng của các nguyên

tử này

• Tín hiệu truyền về trung tâm

xử lý vàtái tạo thành hình ảnh MRI

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

2 Lịch sử phát triển MRI

• 1946:

• Hiện tượng Cộng hưởng từ hạt nhân(NMR-Nuclear Magnetic

Professor Raymond Vahan Damadian

• 1971: Professor Damadian (USA)

• Sự đáp ứng khác biệt giữa mô

u và môlành đối với NMR phân biệt ung thư

và mô lành

• Raymond Vahan Damadian

is thevisionary inventor of the first

magnetic scanning machine, now

known as an MRI (magnetic

resonance imaging) machine

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Lịch sử MRI

• 1980: máy MRI đầu tiên hoạt độngtrên

người

• 1987: MRI chẩn đoán bệnh

lý timmạch bằng kỹ thuật cardiac MRI

• 1993: MRI chẩn đoán bệnh

lý não

• 2003: Paul Christian Lauterbur

(American chemist) và Peter

Mansfield (British physicist)

đã đoạtgiải Nobel về vật lý và Y học

về việc

Lịch sử MRI

• Ngày nay, MRI đã phổ biến trên thếgiới cũng như tại các bệnh viện lớn

của Việt nam

• Các hãng sản xuất đã tích hợp nhiều

hệ thống chẩn đoán lại với nhau

(hybrid) như:

• PET/MRI, SPECT/MRI nhằm tận dụng

lợi thế của cả chẩn đoán chức năng và

cấu trúc giải phẫu

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Phân loại MRI

Phân loại MRI

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Phân loại MRI

MRI khớp gối với các máy MRI khác nhau

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Why the 3 Tesla MRI is the Best Scanner for

Diagnostic Imaging

• Advantages of Using a 3

Tesla MRI

• Shorter examination times

• The higher resolution of the 3 Tesla MRIproduces more detailed

• It lowers the risk of distorted images, thuseliminating the need for

repeated scans

MRI 7 T (Tesla = 10.000 Gauss)

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

MRI 9.4 T

Nội dung

5 Ưu và nhược điểm MRI

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

3 Nguyên lý tạo ảnh MRI

• Mọi vật thể đều cấu tạo từ nguyên tử

• Hạt nhân nguyên tử = proton (điện tích +1)và neutron (không mang

Nguyên lý tạo ảnh MRI

• Tất cả các tiểu thể này đều chuyển động

• Neutron và proton quay quanh trục của chúng

• Electron quay quanh hạt nhân và quanh trục củachúng

• Sự quay quanh trục của chúng tạo ra một mômen

góc quay gọi là spin.

• Ngoài ra, các hạt mang điện tích khi chuyển độngsẽ sinh ra từ

trường

• Vì proton có điện tích dương và quay nên

nó tạo ramột từ trường, giống như một thanh nam châm

nhỏ, gọi là mômen từ (magnetic

moment)

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Nguyên lý tạo ảnh MRI

• Đặt vật thể vào từ trường mạnh, vật thể đócó khả năng hấp thụ và bức xạ lại các xung

điện từ ở một tần số cụ thể

• Khi hấp thụ, trong vật thể đó diễn

ra hiện

tượng cộng hưởng từ hạt nhân

(NuclearMagnectic Resonance: NMR)

• Tần số cộng hưởng của các vật thể mô

thông thường nằm trong dải tần của sóng

vô tuyến (radiofrequency: RF)

• Khi bức xạ, vật thể đó cũng phát

ra các tínhiệu vô tuyến

Nguyên lý tạo ảnh MRI

• Cơ thể người cấu tạo chủ yếu

từ nước70%)

(60-• Trong thành phần của phân

tử nướcluôn có nguyên tử hydro (H)

• Về mặt từ tính, nguyên tử hydro là

một nguyên tử đặc biệt vì hạt nhân

của chúng chỉ chứa 1 proton

Do đó,

nó có một mômen từ lớn

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Ghi nhận sự phân bố nước của các mô

• Dựa vào hoạt động từ của các nguyên tửH  ghi nhận sự phân bố nước của các

mô  ghi hình và phân biệt được các mô

đó

• Tổn thương bệnh lý đều dẫn đến

sự thayđổi phân bố nước tại vị trí tổn thương 

dẫn đến hoạt động từ tại đó sẽ thay đổi

so với mô lành  sẽ ghi hình được

MRI sử dụng từ trường mạnh và hệ thống phát các xung có

tần số vô tuyến

• MRI sử dụng từ trường mạnh và hệ

hình ảnh của đối tượng vừa được đưa

vào từ trường đó

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Giai đoạn 1: Sắp hàng hạt nhân

• Mỗi proton đều có mômen từ tạo ra bởi spin(xoay) nội tại của

nó

• Bình thường, các proton sắp xếp ngẫu nhiên

 mômen từ triệt tiêu lẫn nhau  không có

từ trường dư ra để ghi nhận

• Đặt cơ thể vào máy MRI, dưới tác động từ

trường mạnh của máy  các mômen

từ củaproton sẽ sắp hàng song song cùng hướng

Giai đoạn 2: Kích thích hạt nhân

• Cuộn phát tín hiệu (coil) phát ra xung điệntừ gọi là xung tần số vô

tuyến

(radiofrequency RF)

• Xung phát ra có tần số RF tương ứng với tần

số cộng hưởng của proton nên một

số nănglượng sẽ được proton hấp thụ

• Sự hấp thụ năng lượng này sẽ đẩy vectơ từ

hoá làm chúng lệch khỏi hướng của vectơ từ

trường máy = kích thích hạt nhân

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Giai đoạn 3: Ghi nhận tín hiệu

• Ngắt xung RF  proton hết bị kích thích trở lại sắp hàng như cũ dưới ảnh hưởng

của từ trường (gọi là quá trình dãn theo

trục dọc)

• Khi mômen từ các proton khôi phục lại vị

trí dọc ban đầu  chúng sẽ bức xạ năng

lượng dưới dạng các tín hiệu tần

số vôtuyến

• Các tín hiệu này sẽ được cuộn thu nhận tínhiệu (coil) của máy

ghi lại

Giai đoạn 4: Tạo hình ảnh

• Tín hiệu vô tuyến bức xạ từ mô được cuộnthu nhận tín hiệu của máy ghi lại

• Trắng là cường độ tín hiệu cao

• Đen là không có tín hiệu

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

The two basic types of MRI images are T1 and T2

• The timing of radiofrequency pulse sequences used to

Khái niệm TR, TE với T1W, T2W, PDW

• TR (time repetition) – thời gian lặp lại xung, là khoảng thời gian

giữa 2 lần kích

thích sóng RF, có đơn vị tính là mili – giây

• TE (time echo) là khoảng thời gian từ khi bắt đầu kích thích RF

đến khi thu đượcđỉnh tín hiệu

Echo

• Điều chỉnh các giá trị TR và TE ta thu được các ảnh tương

phản tương ứng vớimột đặc tính mô riêng

biệt

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Hình T1

Hình T2

CT: tỷ trọng

MRI: tín hiệu

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

STIR image – Spondylodiscitis

• STIR (Short Tau Inversion Recovery)highly water-sensitive and suppress

signal fatty tissues – so ONLY WATER is

within a body part

• Low signal on the T1 and high signal

on the STIR – indicates

abnormal fluid

FLAIR images – Multiple sclerosis

• FLAIR (Fluid Attenuated InversionRecovery) commonly

used in

brai n

• The signal from free fluid –

CSF in

the ventricles – is suppressed

(compare with the T2)

• High signal indicates a

pathological process:

infection,

tumour, demyelination

(multiplesclerosis)

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

T2*(gradient echo) images – Haemangioma

• T2*(gradient

echo)

• T2* images (‘ T2 star ’ – also known as‘gradient echo’ images) can be used to

highlight the presence of

blood

products – such as in this cerebral

haemangioma

Diffusion weighted images – Infarct (brain)

• DWI and Apparent

DiffusionCoefficient (ADC) images are viewed

together

• High signal on the DWI images and

low signal on the ADC  'restricted

diffusion‘ = hạn chế khuếch tán

• = pathological process of

cell death:

infarction, cancer, or

abscessformation

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

MRI with gadolinium (brain)

• The most common contrast agent

• A para-magnetic substance whichproduces very high T1

signal

• Given intravenously or injected

directly into a body part, such as a

joint

MRI planes (axial, coronal, sagittal,

or oblique)

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Nội dung

5 Ưu và nhược điểm MRI

4 Chỉ định và chống chỉ định MRI

1 Thần kinh: não, cột sống

2 Khớp

3 Ổ bụng

4

Tim

5 Mạch máu

6 Thai…

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

MRI não

MRI Cột sống: cổ, ngực, thắt lưng

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

MRI Khớp gối

MRI Gan, MRI Ruột non

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

MRI đường mật, MRI đường niệu

MRI Chậu

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

MRI Tim

MRI Mạch máu

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

MRI Thai

Chống chỉ định MRI

• Máy tạo nhịp

• Máy kích thích thần kinh – giác quan(trợ

thính)

• Kẹp phẫu thuật

• Van tim

• Dị vật kim loại

• Tiêm Gado cho phụ nữ

có thai

• Chứng sợ buồng tối…

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh

Chống chỉ định MRI

Ưu và nhược điểm MRI

• Đánh giá cấu trúc xương kém hơn CT

• Có thể bất tiện trong khi khảo sát

So sánh CT, MRI, X ray, Echo

Thank you for your attention!

Bài giảng Chẩn đoán hình ảnh