MRI ketma-ketligi

Magnit-rezonans tomografiyada (MRI) MRI ketma-ketligi impulslar ketma-ketligi va impulsli maydon gradientlarining ma'lum bir sozlamalari bo'lib, ma'lum bir tasvir ko'rinishiga olib keladi.

Ko'p parametrli MRI ikki yoki undan ortiq ketma-ketlikning kombinatsiyasi va/yoki spektroskopiya kabi boshqa maxsus MRI konfiguratsiyalarini o'z ichiga oladi.

Har bir to'qima T1 ( spin-panjasi ; ya'ni statik magnit maydon bilan bir xil yo'nalishda magnitlanish) va T2 ( spin-spin ; statik magnit maydonga ko'ndalang) mustaqil bo'shashish jarayonlari bilan qo'zg'alishdan keyin o'zining muvozanat holatiga qaytadi. T1 vaznli tasvirni yaratish uchun takrorlanish vaqtini (TR) o'zgartirish orqali MR signalini o'lchashdan oldin magnitlanishni tiklashga ruxsat beriladi. Ushbu tasvirning vazni miya yarim korteksini baholash, yog 'to'qimasini aniqlash, jigar o'choqli lezyonlarini tavsiflash va umuman, morfologik ma'lumotlarni olish, shuningdek, kontrastdan keyingi ko'rish uchun foydalidir. T2 vaznli tasvirni yaratish uchun, aks-sado vaqtini (TE) o'zgartirish orqali MR signalini o'lchashdan oldin magnitlanishning parchalanishiga ruxsat beriladi. Ushbu rasmni o'lchash shish va yallig'lanishni aniqlash, oq moddaning shikastlanishlarini aniqlash va prostata va bachadondagi zonal anatomiyani baholash uchun foydalidir.

Proton zichligi (PD) - vaznli tasvirlar uzoq takrorlash vaqti (TR) va qisqa aks-sado vaqti (TE) bilan yaratiladi. Miya tasvirlarida bu ketma-ketlik kulrang materiya (yorqin) va oq materiya (to'q kulrang) o'rtasida aniqroq farqlanadi, ammo miya va CSF o'rtasida kam kontrast mavjud. Bu qo'shma kasallik va shikastlanishni aniqlash uchun juda foydali.

Gradient aks-sadosi 

Gradient aks sado ketma-ketligi zarrachalarning spinlarini kogerent qilish uchun 180 daraja chastotali impulsdan foydalanmaydi. Buning o'rniga, spinlarni manipulyatsiya qilish uchun magnit gradientlardan foydalanadi, bu esa kerak bo'lganda spinlarni pasaytirish va qayta tiklash imkonini beradi. Qo'zg'alish impulsidan so'ng, spinlar fazalanadi, signal ishlab chiqarilmaydi, chunki spinlar kogerent emas. Spinlar qayta o'zgartirilganda, ular izchil bo'ladi va shu bilan tasvirlarni shakllantirish uchun signal (yoki "echo") hosil bo'ladi. Spin aks-sadosidan farqli o'laroq, gradient aks-sado boshqa ketma-ketlikni boshlashdan oldin ko'ndalang magnitlanishning to'liq parchalanishini kutishning hojati yo'q, shuning uchun u juda qisqa takrorlash vaqtlarini (TR) va shuning uchun qisqa vaqt ichida tasvirlarni olishni talab qiladi. Echo hosil bo'lgandan keyin ba'zi ko'ndalang magnitlanishlar qoladi. Bu vaqt davomida gradientlarni manipulyatsiya qilish turli kontrastli tasvirlarni yaratadi. Ushbu bosqichda kontrastni manipulyatsiya qilishning uchta asosiy usuli mavjud, ya'ni qolgan ko'ndalang magnitlanishni buzmaydigan barqaror holatdagi erkin presessiya (SSFP), lekin ularni qayta tiklashga harakat qiladi (shunday qilib, T2 vaznli tasvirlarni ishlab chiqaradi); ko'ndalang magnitlanishlarni o'rtacha hisoblaydigan spoyler gradienti bilan ketma-ketlik (shunday qilib aralash T1 va T2 vaznli tasvirlarni hosil qiladi) va ko'ndalang magnitlanishni bartaraf etish uchun RF pulsining fazalarini o'zgartiruvchi RF spoyleri, shu bilan T1 o'lchovli sof tasvirlarni hosil qiladi.

Taqqoslash uchun gradient aks-sadosi ketma-ketligini takrorlash vaqti 3 millisekundga teng bo'lib, spin aks-sadosi ketma-ketligining taxminan 30 ms ga teng.

Inversiyani tiklash 
Inversiyani tiklash - to'qimalar va lezyon o'rtasida yuqori kontrastni ta'minlovchi MRI ketma-ketligi. U yuqori T1 vaznli tasvirni, yuqori T2 vaznli tasvirni ta'minlash va yog ', qon yoki miya omurilik suyuqligi (CSF) signallarini bostirish uchun ishlatilishi mumkin.

Diffuziya vaznli 
Magnit maydoni energiyasini uni bevosita xarakterlovchi kattaliklar orqali ifodalaymiz.
Ma’lumki, g’altakning induktivlik koeffitsiyenti:

Uzunlik birligidagi o’ramlar soni ni kiritib, (9.28) ni e’tiborga olib, (9.28) va (9.29) largan magnit maydon energiyasi uchun:
(9.29)
(9.30)
(9.30) da H=nJ-solenoid magnit maydoni kuchlanganligi,  Dn foydalanib,

Diffuziya MRI biologik to'qimalarda suv molekulalarining tarqalishini o'lchaydi. Klinik jihatdan, diffuziya MRI holatlar (masalan, insult ) yoki nevrologik kasalliklar (masalan, ko'p skleroz ) tashxisi uchun foydalidir va markaziy asab tizimidagi oq modda aksonlarining ulanishini yaxshiroq tushunishga yordam beradi. Izotrop muhitda (masalan, bir stakan suv ichida) suv molekulalari turbulentlik va Broun harakati bo'yicha tabiiy ravishda tasodifiy harakat qiladi. Biologik to'qimalarda, Reynolds soni laminar oqim uchun etarlicha past bo'lsa, diffuziya anizotropik bo'lishi mumkin. Masalan, neyron aksoni ichidagi molekulaning miyelin membranasini kesib o'tish ehtimoli past. Shuning uchun molekula asosan nerv tolasi o'qi bo'ylab harakatlanadi. Agar ma'lum bir vokseldagi molekulalar asosan bir yo'nalishda tarqalishi ma'lum bo'lsa, bu sohadagi tolalarning ko'pchiligi shu yo'nalishga parallel bo'ladi, deb taxmin qilish mumkin.

Yaqinda paydo bo'lgan diffuziya tenzor tasvirining (DTI) rivojlanishi diffuziyani bir necha yo'nalishda o'lchash imkonini beradi va har bir voksel uchun har bir yo'nalishdagi fraksiyonel anizotropiyani hisoblash imkonini beradi. Bu tadqiqotchilarga miyaning turli mintaqalarining ulanishini ( traktografiya yordamida) o'rganish yoki ko'p skleroz kabi kasalliklarda asab degeneratsiyasi va demyelinatsiya sohalarini tekshirish uchun tola yo'nalishlarining miya xaritalarini yaratishga imkon beradi.Magnit maydon mikrodunyo hodisalarida, kosmik obʼyektlarda ham kuzatiladi. Mikrodunyo hodisalaridagi Magnit maydon, asosan, barcha zarralarning magnit momentga ega boʻlishligiga, harakatlanuvchi elektr zaryadiga Magnit maydon koʻrsatadigan taʼsirga bogʻliq. Bular esa moddalardagi paramagnetizm, diamagnetizm, ferromagnetizm, antiferromagnetizm, magnit rezonans, magnitooptika hodisalari, Faradey effekti kabi hodisalarni yuzaga keltiradi.

Diffuziya MRI ning yana bir qo'llanilishi diffuziya vaznli ko'rishdir (DWI). Ishemik insultdan keyin DWI lezyondagi o'zgarishlarga juda sezgir. Taxminlarga ko'ra, sitotoksik shish (hujayra shishi) natijasida suvning tarqalishini cheklash (to'siqlar) kuchayishi DWI skanerlashda signalning oshishiga sabab bo'ladi. DWI kuchayishi insult belgilari boshlanganidan keyin 5-10 minut ichida paydo bo'ladi (ko'pincha o'tkir infarktning o'zgarishini 4-6 soatgacha aniqlamaydigan kompyuter tomografiyasiga nisbatan) va ikki haftagacha davom etadi. Miya perfuziyasini tasvirlash bilan birga, tadqiqotchilar reperfuzion terapiya yordamida qutqarishga qodir bo'lgan hududlarni ko'rsatishi mumkin bo'lgan "perfuziya/diffuziya nomuvofiqligi" hududlarini ajratib ko'rsatishlari mumkin.Agar induktivligi L bo’lgan solenoid, cho’g’lanma lampa va qarshilikdan iborat zanjir tok manbaiga ulansa, solenoid o’ramlarida magnit maydoni hosil bo’lib, lampa ravshan yonadi. (9.7-rasm) Zanjirni batareyadan uzganda lampa birdan o’chmaydi, unda o’zinduksiya tufayli sekin-asta kamayib boruvchi induksion tok hosil bo’ladi. Bu tok hosil qilgan magnit maydon energiyasi zanjir elementlarining ichki issiqlik energiyasini oshirishga sarflanadi.Harakatlanuvchi elektr zaryadi Magnit maydon da tekis aylanma (vint chizigʻi boʻyicha) harakat qiladi. Magnit maydonning ayrim joylarida elektr zaryadlarning harakat yoʻnalishi qarama-qarshisiga oʻzgarishi mumkin. Magnit maydonning bunday joylari magnit koʻzgular deyiladi. Magnit maydon taʼsirida atom ichidagi elektronlar qoʻshimcha harakat qiladi. Atomning nurlanishi Magnit maydon taʼsirida oʻzgaradi (qarang Zeyeman effekti). Jismda tarqaluvchi yorugʻlikning qutblanish tekisligi Magnit maydon taʼsirida maʼlum burchakka buriladi (Faradey effekti). Yer, Quyosh singari koʻpgina moddiy sistemalar Magnit maydon ga ega. Quyosh dogʻlari kuchli Magnit maydon bilan bogʻlangan. Quyoshdagi oʻzgarishlar natijasida Yer Magnit maydonning kuchli gʻalayonlanishi — magnit boʻronlari hosil buladi. Kosmosni oʻzlashtirish, yadrolarni sintez qilish, plazma fizikasi va boshqa sohalardagi fan va texnika masalalari Magnit maydon ni oʻrganish bilan bogʻliq. Magnit maydon, asosan, kuchsiz (500 Gs), oʻrtacha (500 Gs dan 40 kGs gacha), kuchli (40 kGs dan 1 MGs gacha) va oʻta kuchli (1 MGs dan yuqori) xillarga boʻlinadi. Kuchsiz va oʻrtacha Magnit maydondan elektronika, elektrotexnika radiotexnikada, shuningdek, 500 Gs dan 40 kGs gacha boʻlgan Magnit maydondan zaryadli zarralar tezlatkichlari, Vilson kamerasi, pufakli kamera, mass-spektrometr kabi kurilmalarda foydalaniladi.

Boshqa ko'plab ixtisoslashtirilgan ilovalar singari, bu usul odatda aks-sado tekis tasvirlash ketma-ketligi kabi tezkor tasvirni olish ketma-ketligi bilan birlashtiriladi.

Funktsional MRI (fMRI) o'zgaruvchan asab faolligi tufayli miyadagi signal o'zgarishlarini o'lchaydi. U miyaning turli qismlari tashqi ogohlantirishlarga yoki dam olish holatidagi passiv faoliyatga qanday javob berishini tushunish uchun ishlatiladi va xulq-atvor va kognitiv tadqiqotlarda, shuningdek miyaning neyroxirurgiyasini rejalashtirishda qo'llaniladi. Tadqiqotchilar miyaning 3D parametrik xaritasini yaratish uchun statistik usullardan foydalanadilar, bu vazifaga javoban faollikning sezilarli o'zgarishini ko'rsatadigan korteks hududlarini ko'rsatadi. T1W anatomik ko'rish bilan solishtirganda, miya pastroq fazoviy piksellar sonini, lekin yuqori vaqtinchalik aniqlikda (odatda har 2-3 soniyada bir marta) skanerdan o'tkaziladi. Nerv faolligining oshishi T * orqali MR signalida o'zgarishlarga olib keladi.*</br> * ta o'zgartirish; bu mexanizm BOLD ( qon-kislorod darajasiga bog'liq ) ta'siri deb ataladi. Nerv faolligining oshishi kislorodga bo'lgan talabning oshishiga olib keladi va qon tomir tizimi buning uchun ortiqcha kompensatsiya qiladi, kislorodsiz gemoglobinga nisbatan kislorodli gemoglobin miqdorini oshiradi. Kislorodsiz gemoglobin MR signalini susaytirganligi sababli, qon tomir reaktsiyasi asabiy faoliyat bilan bog'liq bo'lgan signalning kuchayishiga olib keladi. Nerv faolligi va BOLD signali o'rtasidagi munosabatlarning aniq tabiati hozirgi tadqiqot mavzusidir. BOLD effekti shuningdek, asab to'qimalarida venoz tomirlarning yuqori aniqlikdagi 3D xaritalarini yaratishga imkon beradi.

BOLD signal tahlili inson sub'ektlarida nevrologiya tadqiqotlari uchun qo'llaniladigan eng keng tarqalgan usul bo'lsa-da, MR ko'rishning moslashuvchan tabiati signalni qon ta'minotining boshqa jihatlariga sezgirlashtirish vositalarini ta'minlaydi. Muqobil usullarda arterial spin yorlig'i (ASL) yoki MRI signalini miya qon oqimi (CBF) va miya qon hajmi (CBV) bo'yicha tortish qo'llaniladi. CBV usuli odamlarda klinik sinovlarda bo'lgan MRI kontrast agentlari sinfini in'ektsiya qilishni talab qiladi. Ushbu usul preklinik tadqiqotlarda BOLD texnikasiga qaraganda ancha sezgir ekanligi ko'rsatilganligi sababli, u fMRI ning klinik ilovalardagi rolini kengaytirishi mumkin. CBF usuli aniqlash sezuvchanligini sezilarli darajada yo'qotgan bo'lsa-da, BOLD signaliga qaraganda ko'proq miqdoriy ma'lumot beradi.

Manbalar