Как устроена МРТ и почему это важно для анализа данных?

МРТ-сканер использует сильное магнитное поле, создаваемое основным магнитом, для выравнивания протонов водорода в организме. Шим-катушки обеспечивают однородность этого поля, а градиентные катушки создают изменения поля, необходимые для пространственной кодировки сигнала. Радиочастотные катушки посылают и принимают радиоволны, взаимодействующие с протонами. Вариации в мощности магнитного поля томографа, измеряемые в Теслах (Тл), влияют на разрешающую способность изображений. Обычно используются томографы с напряженностью 1,5 Тл и 3 Тл, причем более мощные 3 Тл имеют более высокую разрешающую способность, но также более чувствительны к движениям.
Как устроена МРТ и почему это важно для анализа данных?
Изображение носит иллюстративный характер

Ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) в МРТ основан на свойствах протонов водорода. Под воздействием магнитного поля протоны начинают вращаться и иметь магнитный момент. Подача радиочастотного импульса (B1) отклоняет ось вращения, и протоны поглощают энергию. После окончания воздействия они возвращаются в исходное состояние (релаксация), излучая энергию в виде сигнала. Этот сигнал, называемый спадом свободной индукции, анализируется для создания изображения. Характеристики релаксации, T1 и T2, отражают разные временные шкалы возвращения протонов в исходное состояние и зависят от типа ткани.

T1, время продольной релаксации, более вариативно и важно для контраста изображения, тогда как T2, время поперечной релаксации, менее изменяется между тканями. Наблюдаемое время Т2, называемое T2, меньше теоретического из-за неоднородностей магнитного поля. T1 прямо пропорционален напряженности поля, что может требовать балансировки данных при использовании МРТ с разной мощностью. Данные о томографе и настройках сканирования сохраняются в файлах DICOM и должны учитываться при обработке и анализе данных.

МРТ-изображения создаются путем применения серии радиочастотных и градиентных импульсов, называемых импульсными последовательностями, которые вызывают релаксацию протонов. Зарегистрированные сигналы обрабатываются для получения отдельных срезов. Выбор импульсных последовательностей и других настроек оператором МРТ влияет на характеристики получаемых изображений. Знание принципов работы МРТ и особенностей формирования изображений необходимо для анализа и обработки данных, особенно при работе с данными из разных источников.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка