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

20072Эффект красоты решает исход собеседования до первых слов 20069Как черта характера крадёт деньги на переговорах 20068Карточная игра против главной дисфункции команды 20067Какие три нарратива способны провести компанию сквозь любой кризис? 20066Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение? 20065СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло так... 20064Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет 20063Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках 20062Кости в бухте Эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века 20061Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов Шанхая 20060Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19 20058Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет? 20057Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние 20056Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?
Ссылка