1 / 77

Fys-Kjm 4740 MR-teori og medisinsk diagnostikk Magnettomografi-del Introduksjon

Fys-Kjm 4740 MR-teori og medisinsk diagnostikk Magnettomografi-del Introduksjon Kjell-Inge Gjesdal, Sunnmøre MR-klinikk k.i.gjesdal@ioks.uio.no 992 58 921.

emiko
Download Presentation

Fys-Kjm 4740 MR-teori og medisinsk diagnostikk Magnettomografi-del Introduksjon

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Fys-Kjm 4740 MR-teori og medisinsk diagnostikk Magnettomografi-del Introduksjon Kjell-Inge Gjesdal, Sunnmøre MR-klinikk k.i.gjesdal@ioks.uio.no 992 58 921 UIO Fys-Kjm 4740

  2. Litteratur og undervisningsmateriale: - ”Magnetic Resonance Imaging” Theory and Pratice Marinus T. Vlaadingerbroek Jacques A. den Boer - Forelesningsnotater primært i form av powerpoint presentasjoner - Labpresentasjoner og øvelser UIO Fys-Kjm 4740

  3. Teori del: • Målsetning og motivasjon for kurset • Noen få medisinske uttrykk • MR-fysikerens oppgaver • Historikk • Hardware oversikt • MRI maskinens muligheter • MRI ”light” • Kapitel 1-7 i Vlaardingerbroek UIO Fys-Kjm 4740

  4. Målsetting og motivasjon UIO Fys-Kjm 4740

  5. Målsetting og motivasjon • Utvide kurstilbudet ved Fysisk og Kjemisk institutt • Skape interesse for både hovedfags studier og • doktorgrads studier • Legge grunnlag for flere MR fysikere på norske • sykehus • Legge grunnlaget for rekruttering til industri • Legge grunnlaget for rekruttering til forsknings • institusjoner • - Tilby kurs for profesjonelle helsearbeidere UIO Fys-Kjm 4740

  6. Målsetting og motivasjon UIO Fys-Kjm 4740

  7. Noen få medisinske uttrykk UIO Fys-Kjm 4740

  8. Noen få medisinske uttrykk • Nevrologi: Hode og rygg (nervebaner) • Kardiologi: Hjerte • Thorax: Brystområdet (hjerte, lunge) • Ortopedi: Muskler, skjelett, ledd • Gastrologi: Organer i magen (lever, • nyrer, bukspyttkjertel, milt) og tarm • Nefrologi: Nyrestudier • Angiografi: Fremstilling av blodårer • Gynokologi: Kvinnens underliv • Urologi: Mannens underliv (blære, • prostata UIO Fys-Kjm 4740

  9. Noen få medisinske uttrykk • Radiolog: Lege spesialist i røntgenfaget. Tolker bilde- • materialet. • Radiograf: Utfører avbildningene. 3års fagutdanning UIO Fys-Kjm 4740

  10. Axal eller transversal • Sagital • Coronalt Noen få medisinske uttrykk • Oblique: Dreid snitt i et plan • Dobbel Oblique: Dreid snitt i to plan UIO Fys-Kjm 4740

  11. Noen få medisinske uttrykk Cervical 7 virvler Thorakal 12 virvler Lumbal 5 virvler Sacralt 5 virvler UIO Fys-Kjm 4740

  12. MR-fysikerens oppgaver UIO Fys-Kjm 4740

  13. MR-fysikerens oppgaver Arbeids oppgaver: - Rådgiver ved innkjøp av nytt utstyr og oppgradering av gammelt - Innsikt/kunnskap i maskinens parameter valgmuligheter - Optimaliserer undersøkelsesprotokoller - Oversikt over teknologiutviklingen - Primærleverandør av protokollforslag i forskning og klinikk - Drive egenforskning og delta i forsknings team - Teknisk og fysisk kvalitetskontrollør UIO Fys-Kjm 4740

  14. MR-fysikerens oppgaver Arbeids oppgaver: • - Primær vurderer/underviser når det gjelder sikkerhets- • aspekter ved bruk av MR. • - Drive postprosessering av bilde data • Teoretisk innsikt og forståelse • Analyser MRS spekter • Forklare bilde artefakt • - Underviser ved lokale og nasjonale MR-kurs UIO Fys-Kjm 4740

  15. MR-fysikerens oppgaver Innkjøp: • Vurdere innholdet av de ulike leverandørers software pakker • Vurdere maskinenes hardware performance • Evaluere firmaet service avtale og service kvalitet • Få informasjon om leverandørs vilje til å gi tilgang til kilde- • koder og programmerings verktøy UIO Fys-Kjm 4740

  16. MR-fysikerens oppgaver Parameter innsikt: UIO Fys-Kjm 4740

  17. MR-fysikerens oppgaver Sekvens innsikt: UIO Fys-Kjm 4740

  18. MR-fysikerens oppgaver Sekvens manipulering: UIO Fys-Kjm 4740

  19. MR-fysikerens oppgaver Sekvens manipulering: UIO Fys-Kjm 4740

  20. MR-fysikerens oppgaver Sekvens/protokoll innsikt: Bloch likninger dMx Mx = g (M  B)x - dt T2 dMy My = g (M  B)y - dt T2 dMz M0 - Mz = g (M  B)z + dt T1 UIO Fys-Kjm 4740

  21. MR-fysikerens oppgaver Bloch simuleringer UIO Fys-Kjm 4740

  22. MR-fysikerens oppgaver Bloch simuleringer UIO Fys-Kjm 4740

  23. MR-fysikerens oppgaver Bloch simuleringer UIO Fys-Kjm 4740

  24. MR-fysikerens oppgaver Sekvens/protokoll innsikt: UIO Fys-Kjm 4740

  25. MR-fysikerens oppgaver Sikkerhet: UIO Fys-Kjm 4740

  26. MR-fysikerens oppgaver Sikkerhet: UIO Fys-Kjm 4740

  27. MR-fysikerens oppgaver Post prosessering: • Generere 3D modeller • Beregne volum • Generere parametriske bilder av perfusjons studier • Fusjonere ulike modalitets data • Estimere funksjons data UIO Fys-Kjm 4740

  28. MR-fysikerens oppgaver Post prosessering: UIO Fys-Kjm 4740

  29. MR-fysikerens oppgaver Post prosessering: Dynamisk opptak av kontrastmiddel UIO Fys-Kjm 4740

  30. Signal Time MR-fysikerens oppgaver Post prosessering: UIO Fys-Kjm 4740

  31. MR-fysikerens oppgaver Post prosessering: UIO Fys-Kjm 4740

  32. Historikk UIO Fys-Kjm 4740

  33. Historikk Tumor deteksjon ved hjelp av NMR “Spin echo nuclear magnetic resonance measurements may be used as a method for discriminating between malignant tumors and normal tissue. Measurements of spin-lattice (T1) and spin-spin (T2) magnetic relaxation times were made in six normal tissues in the rat (muscle, kidney, stomach intestine, brain and liver) and in two malignant solid tumors, Walkers sarcoma and Novikoff hepatoma. Relaxation times for the two malignant tumors were distinctly outside the range of values for the normal tissues studied.................” Raymond Damadian Raymond Damadian Science 171:1151, 1971 UIO Fys-Kjm 4740

  34. Historikk Tumor deteksjon ved hjelp av NMR Muskel Lever Mage Tynntarm Nyrer Hjerne T1 T2 T1 T2 T1 T1 T1 T1 538 ms 55ms 293 ms 52ms 270 ms 257 ms 480 ms 595 ms Walker sarkom Novikoff hepatoma T1 T2 T1 T2 B0 = 0.561 Tesla 736 ms 100ms 826 ms 118ms UIO Fys-Kjm 4740

  35. Historikk Damadian bygger på midten av 70-tallet den første helkropps skanner og tar i 1977 det første MRI bildet av menneske kroppen. Raymond Damadian UIO Fys-Kjm 4740

  36. Historikk Zeugmatografi Image Formation by Induced Local Interactions: Examples Employing Nuclear Magnetic Resonance. Paul Lauterbur Nature 242:190, 1973 Første MRI bilde UIO Fys-Kjm 4740

  37. Historikk Zeugmatografi I Lauterburs artikkel foreslås det for første gang å anvende magnetfelt gradienter kombinert med et homogent magnetfelt og radiopulser for å skape et NMR signal med romlig informasjon. Kombinasjonen av radiopulser og gradient felt kalte Lauterbur “Zeugmatografi”, fra gresk: “det som blir brukt for å bringe sammen”. Paul Lauterbur UIO Fys-Kjm 4740

  38. Historikk Bruk av magnetfelt gradienten medfører at resonans frekvensen er avhengig av posisjon (x). Ved å bruke flere projeksjoner (1-D) kan et 2-D bilde genereres. Signal x UIO Fys-Kjm 4740

  39. Historikk Klassifisering av bildeteknikker - Punkt måling - Linje måling - Plan måling - Volum måling UIO Fys-Kjm 4740

  40. Historikk Punkt måling Et enkelt volum element blir eksitert og signalet fra dette elementet blir registrert. For å danne et bilde må man eksitere alle elementene i et snitt i sekvens. UIO Fys-Kjm 4740

  41. Historikk Punkt måling Hinshaw’ sensitve point method Gradienter blir brukt i alle tre plan simultant. Kun i skjærings- punktet mellom gradientfeltene oppnås resonans. Det eksiterte volumelement forandres ved at styrken på gradientene forandres. y x UIO Fys-Kjm 4740

  42. Historikk Punkt måling Damadian’s Field Focusing NMR method (FONAR) Salformet magnetfelt UIO Fys-Kjm 4740

  43. Historikk Linje måling UIO Fys-Kjm 4740

  44. Historikk Mansfields Linje måling gradient x RF- spekter RF- spekter UIO Fys-Kjm 4740

  45. Historikk Plan måling Fourier imaging En multifrekvens RF-puls anvendes i kombinasjon med en gradient. RF-pulsens frekvens spekter er tilpasset resonans betingelsene skapt av gradienten. NMR signalet som blir generert inneholder det samme antall frekvenser som den opprinnelige RF-pulsen. Ved hjelp av en Fourier transformasjon kan man omgjøre frekvens til posisjon. UIO Fys-Kjm 4740

  46. Historikk Plan måling Fourier imaging Signal f(x) UIO Fys-Kjm 4740

  47. Historikk • 70-tallet brukes til å utvikle stadig mer effektive • datainnsamlings og rekonstruksjons metoder • I 1979 publiserer Jim Hutchison i Aberdeen en metode • som gir MR-signalet en kombinasjon av frekvens og fase • informasjon. Rådata informasjonen konverteres ved hjelp • av Fourier transformasjon til et MRI bildet. • Metoden kalles ”spin-warp” imaging og blir standard • avbildnings teknikk for alle scannere frem til i dag • I 1980 er den første skanner i daglig klinisk bruk ved • universitetshospitalet i Aberdeen UIO Fys-Kjm 4740

  48. Historikk Mark 1, Aberdeen 1980 - UIO Fys-Kjm 4740

  49. Historikk Stavanger april 1986 UIO Fys-Kjm 4740

  50. Historikk Stockholm 2004 Paul Lauterbur Peter Mansfield UIO Fys-Kjm 4740

More Related