MRI ketma-ketligi

Magnit-rezonans tomografiyada (MRI) MRI ketma-ketligi impulslar ketma-ketligi va impulsli maydon gradientlarining maʼlum bir sozlamalari boʻlib, maʼlum bir tasvir koʻrinishiga olib keladi.

Koʻp parametrli MRI ikki yoki undan ortiq ketma-ketlikning kombinatsiyasi va/yoki spektroskopiya kabi boshqa maxsus MRI konfiguratsiyalarini oʻz ichiga oladi.
Har bir toʻqima T1 (spin-panjasi; yaʼni statik magnit maydon bilan bir xil yoʻnalishda magnitlanish) va T2 (spin-spin; statik magnit maydonga koʻndalang) mustaqil boʻshashish jarayonlari bilan qoʻzgʻalishdan keyin oʻzining muvozanat holatiga qaytadi. T1 vaznli tasvirni yaratish uchun takrorlanish vaqtini (TR) oʻzgartirish orqali MR signalini oʻlchashdan oldin magnitlanishni tiklashga ruxsat beriladi. Ushbu tasvirning vazni miya yarim korteksini baholash, yog 'toʻqimasini aniqlash, jigar oʻchoqli lezyonlarini tavsiflash va umuman, morfologik maʼlumotlarni olish, shuningdek, kontrastdan keyingi koʻrish uchun foydalidir. T2 vaznli tasvirni yaratish uchun, aks-sado vaqtini (TE) oʻzgartirish orqali MR signalini oʻlchashdan oldin magnitlanishning parchalanishiga ruxsat beriladi. Ushbu rasmni oʻlchash shish va yalligʻlanishni 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 (toʻq kulrang) oʻrtasida aniqroq farqlanadi, ammo miya va CSF oʻrtasida kam kontrast mavjud. Bu qoʻshma 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 oʻrniga, spinlarni manipulyatsiya qilish uchun magnit gradientlardan foydalanadi, bu esa kerak boʻlganda spinlarni pasaytirish va qayta tiklash imkonini beradi. Qoʻzgʻalish impulsidan soʻng, spinlar fazalanadi, signal ishlab chiqarilmaydi, chunki spinlar kogerent emas. Spinlar qayta oʻzgartirilganda, ular izchil boʻladi va shu bilan tasvirlarni shakllantirish uchun signal (yoki „echo“) hosil boʻladi. Spin aks-sadosidan farqli oʻlaroq, gradient aks-sado boshqa ketma-ketlikni boshlashdan oldin koʻndalang magnitlanishning toʻliq parchalanishini kutishning hojati yoʻq, shuning uchun u juda qisqa takrorlash vaqtlarini (TR) va shuning uchun qisqa vaqt ichida tasvirlarni olishni talab qiladi. Echo hosil boʻlgandan keyin baʼzi koʻndalang magnitlanishlar qoladi. Bu vaqt davomida gradientlarni manipulyatsiya qilish turli kontrastli tasvirlarni yaratadi. Ushbu bosqichda kontrastni manipulyatsiya qilishning uchta asosiy usuli mavjud, yaʼni qolgan koʻndalang magnitlanishni buzmaydigan barqaror holatdagi erkin presessiya (SSFP), lekin ularni qayta tiklashga harakat qiladi (shunday qilib, T2 vaznli tasvirlarni ishlab chiqaradi); koʻndalang magnitlanishlarni oʻrtacha hisoblaydigan spoyler gradienti bilan ketma-ketlik (shunday qilib aralash T1 va T2 vaznli tasvirlarni hosil qiladi) va koʻndalang magnitlanishni bartaraf etish uchun RF pulsining fazalarini oʻzgartiruvchi RF spoyleri, shu bilan T1 oʻlchovli sof tasvirlarni hosil qiladi.

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

 Inversiyani tiklash 
Inversiyani tiklash – toʻqimalar va lezyon oʻrtasida yuqori kontrastni taʼminlovchi MRI ketma-ketligi. U yuqori T1 vaznli tasvirni, yuqori T2 vaznli tasvirni taʼminlash va yog ', qon yoki miya omurilik suyuqligi (CSF) signallarini bostirish uchun ishlatilishi mumkin.

 Diffuziya vaznli 
Magnit maydoni energiyasini uni bevosita xarakterlovchi kattaliklar orqali ifodalaymiz.
Maʼlumki, gʻaltakning induktivlik koeffitsiyenti:

Uzunlik birligidagi oʻramlar soni ni kiritib, (9.28) ni eʼtiborga 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 toʻqimalarda suv molekulalarining tarqalishini oʻlchaydi. Klinik jihatdan, diffuziya MRI holatlar (masalan, insult) yoki nevrologik kasalliklar (masalan, koʻp 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 boʻyicha tabiiy ravishda tasodifiy harakat qiladi. Biologik toʻqimalarda, Reynolds soni laminar oqim uchun etarlicha past boʻlsa, diffuziya anizotropik boʻlishi mumkin. Masalan, neyron aksoni ichidagi molekulaning miyelin membranasini kesib oʻtish ehtimoli past. Shuning uchun molekula asosan nerv tolasi oʻqi boʻylab harakatlanadi. Agar maʼlum bir vokseldagi molekulalar asosan bir yoʻnalishda tarqalishi maʼlum boʻlsa, bu sohadagi tolalarning koʻpchiligi shu yoʻnalishga parallel boʻladi, deb taxmin qilish mumkin.

Yaqinda paydo boʻlgan diffuziya tenzor tasvirining (DTI) rivojlanishi diffuziyani bir necha yoʻnalishda oʻlchash imkonini beradi va har bir voksel uchun har bir yoʻnalishdagi fraksiyonel anizotropiyani hisoblash imkonini beradi. Bu tadqiqotchilarga miyaning turli mintaqalarining ulanishini (traktografiya yordamida) oʻrganish yoki koʻp skleroz kabi kasalliklarda asab degeneratsiyasi va demyelinatsiya sohalarini tekshirish uchun tola yoʻnalishlarining 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 qoʻllanilishi diffuziya vaznli koʻrishdir (DWI). Ishemik insultdan keyin DWI lezyondagi oʻzgarishlarga juda sezgir. Taxminlarga koʻra, sitotoksik shish (hujayra shishi) natijasida suvning tarqalishini cheklash (toʻsiqlar) kuchayishi DWI skanerlashda signalning oshishiga sabab boʻladi. DWI kuchayishi insult belgilari boshlanganidan keyin 5-10 minut ichida paydo boʻladi (koʻpincha oʻtkir infarktning oʻzgarishini 4-6 soatgacha aniqlamaydigan kompyuter tomografiyasiga nisbatan) va ikki haftagacha davom etadi. Miya perfuziyasini tasvirlash bilan birga, tadqiqotchilar reperfuzion terapiya yordamida qutqarishga qodir boʻlgan hududlarni koʻrsatishi mumkin boʻlgan „perfuziya/diffuziya nomuvofiqligi“ hududlarini ajratib koʻrsatishlari mumkin. Agar induktivligi L boʻlgan solenoid, choʻgʻlanma lampa va qarshilikdan iborat zanjir tok manbaiga ulansa, solenoid oʻramlarida magnit maydoni hosil boʻlib, lampa ravshan yonadi. (9.7-rasm) Zanjirni batareyadan uzganda lampa birdan oʻchmaydi, unda oʻzinduksiya tufayli sekin-asta kamayib boruvchi induksion tok hosil boʻladi. 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 koʻplab ixtisoslashtirilgan ilovalar singari, bu usul odatda aks-sado tekis tasvirlash ketma-ketligi kabi tezkor tasvirni olish ketma-ketligi bilan birlashtiriladi.
Funktsional MRI (fMRI) oʻzgaruvchan asab faolligi tufayli miyadagi signal oʻzgarishlarini oʻlchaydi. 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 qoʻllanadi. Tadqiqotchilar miyaning 3D parametrik xaritasini yaratish uchun statistik usullardan foydalanadilar, bu vazifaga javoban faollikning sezilarli oʻzgarishini koʻrsatadigan korteks hududlarini koʻrsatadi. T1W anatomik koʻrish bilan solishtirganda, miya pastroq fazoviy piksellar sonini, lekin yuqori vaqtinchalik aniqlikda (odatda har 2-3 soniyada bir marta) skanerdan oʻtkaziladi. Nerv faolligining oshishi T * orqali MR signalida oʻzgarishlarga olib keladi.*</br> * ta oʻzgartirish; bu mexanizm BOLD (qon-kislorod darajasiga bogʻliq) taʼsiri deb ataladi. Nerv faolligining oshishi kislorodga boʻlgan 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 bogʻliq boʻlgan signalning kuchayishiga olib keladi. Nerv faolligi va BOLD signali oʻrtasidagi munosabatlarning aniq tabiati hozirgi tadqiqot mavzusidir. BOLD effekti shuningdek, asab toʻqimalarida venoz tomirlarning yuqori aniqlikdagi 3D xaritalarini yaratishga imkon beradi.

BOLD signal tahlili inson sub’ektlarida nevrologiya tadqiqotlari uchun qoʻllanadigan eng keng tarqalgan usul boʻlsa-da, MR koʻrishning moslashuvchan tabiati signalni qon taʼminotining boshqa jihatlariga sezgirlashtirish vositalarini taʼminlaydi. Muqobil usullarda arterial spin yorligʻi (ASL) yoki MRI signalini miya qon oqimi (CBF) va miya qon hajmi (CBV) boʻyicha tortish qoʻllanadi. CBV usuli odamlarda klinik sinovlarda boʻlgan MRI kontrast agentlari sinfini inʼektsiya qilishni talab qiladi. Ushbu usul preklinik tadqiqotlarda BOLD texnikasiga qaraganda ancha sezgir ekanligi koʻrsatilganligi sababli, u fMRI ning klinik ilovalardagi rolini kengaytirishi mumkin. CBF usuli aniqlash sezuvchanligini sezilarli darajada yoʻqotgan boʻlsa-da, BOLD signaliga qaraganda koʻproq miqdoriy maʼlumot beradi. 

 Manbalar