Bài tập lớn - Slide Đề tài Cắt lớp trở kháng trong MRI - ĐH Bách khoa Hà Nội

Tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên đang theo học ngành Điện tử y sinh nói chung và ngành DTYS tại DH bách khoa Hà Nội nói riêng. Hi vọng tài liệu mang lại nhiều kiến thức bổ ích cho các bạn để làm bài tập lớn.

N H I Ễ U Ả N H M R I

z 1 Nhiễu ảnh chuyển động N H I Ễ U M R I

2 Chemical Shift

3 Nhiễu ảnh do nhạy từ

Trên các lớp cắt có hiện tượng nhòe hình không đều, tạo ra những bóng mờ (ghosting) hoặc hình ảnh nhòe không đều (smearing)

z Cơ chế hình thành

❑ Dữ liệu trong k-space được lưu

Do sự sai lệch về quá trình mã hoá tín hiệu của k-space

Cơ chế hình thành

▪ Nếu lỗi nằm trên trục –x của k-space, G sẽ xuất hiện dọc theo trục mã hoá tần số (chiều ngang).

▪ Nếu lỗi nằm dọc theo trục – y, G sẽ xuất hiện dọc theo trục mã hoá pha (chiều dọc)

▪ Nếu lỗi xảy ra ở trung tâm của k-space, hình ảnh thu được sẽ

Nguyên nhân

Ngăn ngừa chuyển động

✓ Thuốc an thần vừa phải, gây mê toàn thân thường được sửdụng khi chụp ảnh trẻ nhỏ

✓ Trong trường hợp hình ảnh bụng hoặc tim, giữ hơi thở là mộtphương pháp rõ ràng và hiệu quả, ngăn chặn các tạo tác

Nín thở: phối hợp nhịp nhàng và thu tín hiệu tại thời điểm thở ratối đa Cần lựa chọn số lượng, vị trí các lớp cắt cũng như các chuỗi xung có thời gian cắt phù hợp

Nếu trường thăm khám rộng, hoặc nhiều lớp cắt thì có thể thực hiện nhiều lần nín thở, tuy vậy đòi hỏi sự hợp tác rất tốt của

người bệnh Nên chọn các chuỗi xung chụp nhanh để thực hiện

Cách khắc phục

Theo dõi nhịp thở thời gian thực

- Sử dụng một tín hiệu định vị để theo dõi sự di chuyển của cơ hoành, từ đó tạo ra một gradient mã hoá không gian một chiều vuông góc với mặt phẳng cơ hoành, thời điểm thu tín hiệu thực hiện tại thời điểm cuối thì thở ra (vòm hoành ở cao nhất)

- Kỹ thuật này thường được áp dụng cho tạo ảnh cộng hưởng từ

ổ bụng

Cách khắc phục

z N H I Ễ U M R I

1 Nhiễu ảnh chuyển động

2 Chemical Shift

3 Nhiễu ảnh do nhạy từ

1 Hiện tượng “Chemical Shift”

2 Hiện tượng “Chemical Shift” trong tạo ảnh MRI

1.Hiện tượng “Chemical Shift”

▪ Trong cơ thể, các proton có thể ở trạng thái tự do như trong nước tiểu, dịch não tủy hoặc trạng thái liên kết với các phân tử như trong

▪ Ở trạng thái tự do, tần số cộng hưởng Larmor của các hạt nhân nguyên tử hydro (proton) chỉ phụ thuộc vào từ trường tĩnh Bo và hằng số hồi chuyển từ (ωo = Bo.Ƴ).

▪ Khi ở trạng thái liên kết, do sự tương tác với các phân tử thì hằng

số hồi chuyển từ Ƴ của proton sẽ có một chút thay đổi, dẫn đến tần

CMS(mỡ-nước) là 3,5ppm tại Bo = 1,5T khi đó tần số cộng hưởng của các proton trong mô mỡ sẽ chậm hơn 215 Hz so với các proton tự

2.Hiện tượng “Chemical Shift” trong tạo ảnh MRI

2.1 Chuyển đổi hóa học xảy ra trong ảnh Spin-echo 2.2 Chuyển đổi hóa học xảy ra trong ảnh Gradient-echo

2.1 Chuyển đổi hóa học xảy ra trong ảnh Spin-echo

▪ Vị trí không gian theo hướng mã hóa tần số được coi là hệ quả của gradient mã hóa tần số

▪ Do sự dịch chuyển hóa học, các voxels chứa chất béo sẽ không

có tần số cộng hưởng dự kiến ​​và sẽ bị sai lệch về mặt không

Hiện tượng chemical-shift xuất hiện ở giữa dịch cột xống và lớp mỡ ngoài màng cứng

2.Hiện tượng “Chemical Shift” trong tạo ảnh MRI

2.2 Chuyển đổi hóa học xảy ra trong ảnh Gradient-echo

▪ Trong hình ảnh GE, các proton nước và chất béo thường không trở về vị trí đồng pha (vì chuỗi GRE thiếu xung tái tập trung RF

Đối với TE tương ứng với chất béo và nước lệch pha (2,2 ms, 6,6 ms, v.v.), tín

Không những thế nhiễu ảnh chemical-shift không chỉ xảy ra giữa nước và chất béo, mà ở giao diện của bất kỳ hai chất nào có sự dịch chuyển hóa học khác nhau Ví dụ, sự dịch chuyển hóa học giữa dầu silicon (được sử dụng trong nhãn khoa) và nước là ~ 4,4 ppm; giữa gel silicon (trong bộ phận giả của vú) và nước là ~ 4,7 ppm Do đó, các tạo tác dịch chuyển hóa học có thể được nhìn thấy ở các vị trí như vú, đầu và cổ và tứ chi nơi thường sử dụng phương pháp tiêm hoặc cấy ghép silicone

3.Cách Khắc phục

Chemical-shift artifact xuất hiện dọc theo trục mã hóa tần số, phụ thuộc vào sự chênh lệch tần số cộng hưởng giữa mỡ và nước (Δω), số bước mã hóa tần số (Nfreq) và độ rộng của băng thông (BWrec) theo công thức sau

CSA = Δω.Nfreq/Bwrec Các biện pháp khắc phục

• Giảm số bước mã hóa tần số (Nfreq): sử dụng các chuỗi xung xóa

mỡ, STIR

• Tăng Bandwidth

▪ Băng thông ảnh hưởng rất lớn đến sự chuyển đổi hóa học bang thông càng lớn thì sự chuyển đổi xảy ra càng nhỏ

Biện pháp điển hình là sử dụng xung STIR

➢ Đặc điểm

• STIR (short IT inversion recovery) cũng là chuỗi xung có bản chất tương tự xung FLAIR (IR) nhưng trong đó thời gian đảo ngược TI được lựa chọn ở đúng thời điểm Mz của mỡ phục hồi từ chiều âm của trục – z về đến không (zero)

• Giá trị của TI trong STIR rất ngắn, khoảng 150msc tại từ trường 1.5T Chuỗi xung STIR được ứng dụng để xóa tín hiệu của tổ chức

mỡ, tức là tổ chức mỡ sẽ trống tín hiệu trên hình ảnh cộng hưởng

Ở trạng thái tĩnh ,Mz(T1) của mỡ ngắn hơn của nước

Sử dụng xung RF-180 làm đảo ngược Mz của mỡ và nước

Mz của mỡ và nước trong trạng thái phục hồi Tốc độ phục hồi của mỡ nhanh hơn do T1 ngắn hơn

Tại thời điểm Mz của mỡ trở về đến gốc tọa độ Toàn bộ Mz của nước Khi T2 diễn ra chỉ còn

Tín hiệu mỡ dưới da đã được xóa hoàn toàn bộc lộ ra tín hiệu của dịch khớp và dịch phù trong tủy xương

Tín hiệu mỡ dưới da và mỡ trong tủy xương đã được xóa hoàn toàn , bộc lộ ra tín hiệu tổn thương

z N H I Ễ U M R I

1 Nhiễu ảnh chuyển động

2 Chemical Shift

3 Nhiễu ảnh do nhạy từ

3.1 Độ nhạy từ

Là mức độ của một chất bị từ hóa khi đặt trong từ trường ngoài:

ꭓ = 𝐽

𝐵

3.2 Nhiễu ảnh do nhạy từ

A)Nguyên nhân:

❖ Chênh lệch độ nhạy từ tại mặt phân cách giữa hai cơ quan có độ nhạy từ khác nhau.

❖Một số cấu trúc nhạy từ điển hình :

▪ Xoang trán - nhu mô não thuỳ trán

▪ Cầu não - xoang bướm

▪ Xương – các vật liệu cấy ghép

▪ Loại bỏ dị vật trước khi chụp

B) CÁCH KHẮC PHỤC

Hình 7 Ảnh hưởng của góc tới đối với kích thước vật

▪ Thay đổi ma trận tần số và bề dày lát cắt

B) CÁCH KHẮC PHỤC

Hình ảnh trên cho ta thấy hai hình ảnh có ST khác nhau độ dày khác, ảnh bên phải có độ dày lát cắt lớn hơn tín hiệu nhiều hơn nhưng độ

sắc nét lại không bằng hình ảnh bên trái.