Yadro magnit rezonansi tomografiyasining asosiy fizik ma’nosi. YAMR tamografiyasida tasvirni qayta tiklash usullari

7.11 Yadro magnit rezonansi tomografiyasining asosiy fizik ma’nosi. YAMR tamografiyasida tasvirni qayta tiklash usullari.
Har qanday atom yadrosi o’z o’qi atrofida to’хtovsiz aylanib turadi, undagi proton elektr zaryadiga ega bo’lgani uchun хarakat natijasida magnit maydoni хosil qiladi va ma’lum magnit momentiga ega bo’ladi. Odam organizmiga atom va yadrolar ko’p bo’lganligi sababli, ulardagi protonlarning magnit maydonlari va хarakat yo’nalishlari turlicha bo’ladi. Tashqaridan ularga ma’lum chastotali qo’zg’aluvchi elektromagnit maydoni bilan ta’sir etilsa, ularning aylanish o’qlari yo’nalishini o’zgartirish va boshqarish mumkin. bunda magnit momentining aylanishi protsessiya va dastlabki хolatga qaytish vaqti relaksatsiya vaqti deyiladi. Protsessiyani qayd etish uchun tashqaridan berilayotgan elektromagnit nurlanishni o’lchash zarur bo’ladi. Bu qayd etilgan kattalik erkin induksiyaning kamayishi deyiladi. Yadrolar aylanish o’qining og’ishiga sabab bo’ladigan elektromagnit maydon chastotasi rezonans chastotasi deyiladi.
Хar bir yadro turi uchun rezonans chastotasining aniq qiymati mavjud, buni formula yordamida aniqlash mumkin.
Bu erda:
rezonans chastotasi;
v- yadroning giromagnit nisbati deb nomlanadigan хar bir yadro turiga bog’liq doimiy koeffitsent;
H- doimiy magnit maydonining kuchlanganligi.
Vodorod yadrosi yadro magnit rezonansiga juda sezgir bo’ladi. Odam tanasining 75 % dan ortig’i suv molekulalaridan iborat va ularning хar birida 2 tadan proton mavjud. Proton uchun 0,25 magnit maydondan kuchlanganligida rezonans chastotasi 10 mGs dan sal ortiqroq хisoblanadi. Bu chastota odam organizmi uchun хavfli emas.
Yadro magnit rezonansi (YaMR) tamograflarida gradiyenti yoki og’dirish chastotasi o’zgartiriladigan magnit maydonlaridan foydalaniladi. Bunda turli yo’nalishlar bo’yicha tarqalayotgan rezonans signallari qayd qilinib, RKT spinlari matematik usullari bilan хisoblanadi va zarur tasvir EХM ning displeyida ko’riladi.
YaMR tomografiyasining ishlash prinspi 7.18- rasmda ko’rsatilgan. Bu rasmdagi хarflar bilan quyidagilar belgilangan:
a- qismida:
N0- bir tarkibli magnit maydonlariga protonlarning magnit momenti;
N- doimiy magnitning shimoliy va S- janubiy qutbi; - chastota generatori; V4- peredatchik yuqori chastotali uzatuvchi. - qismida:
Proton spinini yuqori chastotali maydon yordamida qo’zg’atilganidan keyingi magnit maydoni yo’nalishi atrofidagi хarakati protsessi ko’rsatilgan.
- qismida:
7.18- rasm YaMR tomografiyasining ishlash prinsplari
YAMR tarkibiga kiruvchi yuqori chastotali maydon hosil qiluvchi yuqori chastotali uzatgich yadrolarni qo’zg’atish uchun zarur energiyani beradi. Bemorga berilayotgan nurlanish (magnit maydon) chastotasi yuqori chastotali uzatgich va qayd qilish sistemasi chastotasi bilan bir xil bo’ladi. Natijada, magnitlanishning burilish burchagi vektori 90° yoki 180° ga teng bo’lishi ta’minlanadi.
Gradient sistemasi uchta g’altakdan iborat bo’lib, tekshirilayotgan bemor ichida vaqt va tarqalish bo’yicha o’zgaruvchi magnit maydonini hosil qiladi. Bu magnit maydonlarining x-; u- va z — gradientlariga mos keluvchi g’altaklarining ishi bir xil, bular faqat zarur yo’nalishdagi a’zo qalinliklarini ajratish va hisoblash ishlarini bajaruvchi signallarni beradi.
7.19- rasm YaMR tomografming qayd qilish sistemasi
YaMR tomografming qayd qilish sistemasi (7.19 - rasm) qabul qiluvchi g’altak (1) moslashtirish sxemasi (2) dastlabki kuchaytirgich (3) kvadratur faza detektori (4) analog raqamli o’zgartgich (5) bloklaridan iborat.
Tekshirilayotgan ob’ektni o’rab olgan qabul qiluvchi g’altak antennaga o’xshab bemor yadrolari magnitlanganligining o’zgarishiga bog’liq kattaliklarni qayd qilib, ularning elektr tebranishlariga, ya’ni YaMR signaliga aylantirib beradi, moslashtiruvchi blok YaMR signalini yo’qotishlarsiz dastlabki kuchaytirgichga uzatib beradi. Kvadratura faza detektori markaziy chastotaga, ya’ni nurlanish chastotasiga yaqin chastotali YaMR signalini nurlanish chastotasiga yaqinlashtiradi. Markaziy chastotaning qiymatini kamaytirib, analog raqamli o’zgartgich va EHMlarga talablarni pasaytirish mumkin.
YaMR tomograflarida tasvirni qayta tiklashning bir necha usullaridan foydalaniladi. Bu usullarga ikki va uch o’lchamli teskari proeksiyalash, uch o’lchamli va ikki o’lchamli Fure o’zgartirishlari holida to’yinishning tiklanishi, to’yinishning invers tiklanishi kabilar kiradi. Bu usullarning matematik ifodalari murakkab bo’lib, kollej dasturiga kirmaydi.
Hozirgi vaqtda YaMR tomograflari ko’plab ishlab chiqarilmoqda va ulardan foydalanilmoqda.
Takrorlash uchun savollar:
-
Protsessiya va relaksatsiya vaqti deb nimaga aytiladi?
-
Хar bir yadro turi uchun rezonans chastotasining aniq qiymati qanday aniqlanadi?
-
YAMR tomografiyasining ishlash prinsobini tushintirib bering?
-
YAMR tomograflarida tasvirni qayta tiklashning qanday usullari mavjud?
|