1 / 27

MRI-perusteet, OSA 4: Perussekvenssit, kuvan kontrasti

MRI-perusteet, OSA 4: Perussekvenssit, kuvan kontrasti. Jukka Jauhiainen Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Spinkaiku. Käytännössä MRI-signaalia ei siis mitata suoraan FID-signaalista (vaikka se toki on mahdollista) Signaali mitataan kaiusta (echo)

tamira
Download Presentation

MRI-perusteet, OSA 4: Perussekvenssit, kuvan kontrasti

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. MRI-perusteet, OSA 4: Perussekvenssit, kuvan kontrasti Jukka Jauhiainen Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö (C) Jukka Jauhiainen 2001

  2. Spinkaiku • Käytännössä MRI-signaalia ei siis mitata suoraan FID-signaalista (vaikka se toki on mahdollista) • Signaali mitataan kaiusta (echo) • Kaiku voidaan tehdä kahdella menetelmällä • Spinkaiku (spin echo) • Gradienttikaiku (gradient echo) (C) Jukka Jauhiainen 2001

  3. Spinkaiun syntyminen 1 (C) Jukka Jauhiainen 2001

  4. Selityksiä, selityksiä... • TE = Time to Echo = Kaikuaika • 90-asteen RF-pulssi kääntää ensin magnetoitumavektorin xy-tasoon • Spinit alkavat epävaiheistua T2*-relaksaation vaikutuksesta • Osa menee edellä, osa jää jälkeen (C) Jukka Jauhiainen 2001

  5. Ensimmäiset tulevat viimeisiksi... • 180-asteen RF-pulssi kääntää kaikki spinit xy-tason ympäri • Koska spinit pyörivät edelleen samaan suuntaan, ovat hitaat nyt edellä ! • Kaikuajan kuluttua sekä nopeat että hitaat spinit osoittavat samaan suuntaan ! (C) Jukka Jauhiainen 2001

  6. Hitaat Nopeat Spinit ne vaan pyörii... Nopeat Hitaat (C) Jukka Jauhiainen 2001

  7. TR = Time of Repetition • Uusi 90-asteen pulssi annetaan toistoajan TR kuluttua • Spinkaikusekvenssissä TR=1000-6000 ms • Tällöin nettomagnetoituma on ennättänyt palata takaisin z-akselin suuntaiseksi. • Nyrkkisääntö: Toistoja tarvitaan spinkaiussa niin monta kuin kuvamatriisissa on rivejä. (C) Jukka Jauhiainen 2001

  8. Kuvan kontrastin syntyminen spinkaikusekvenssissä • Protonitiheyspainotus • Pitkä TR • Lyhyt TE • T1-painotus • Lyhyt TR • Lyhyt TE • T2-painotus • Pitkä TR • Pitkä TE (C) Jukka Jauhiainen 2001

  9. Protonitiheyspainotus (PD) Virityksen jälkeen Ennen viritystä Suuri PD Pieni PD Vahva signaali Heikko signaali (C) Jukka Jauhiainen 2001

  10. PD • Z-akselin suuntaiset magnetoitumat ovat verrannollisia vokselin protonitiheyteen • Virityksen jälkeen xy-tason magnetoitumakin on verrannollinen protonitiheyteen • XY-tason magnetoituma = MR-signaalin intensiteetti !! • Kaiku kerätään mahdollisimman nopeasti virityksen jälkeen, jolloin xy-tason magnetoitumaan ei ennätä vaikuttaa T2-relaksaatio (C) Jukka Jauhiainen 2001

  11. Sama PD T1-painotus Uusi viritys ja kaiun keräys Heti virityksen jälkeen T1-relaksaatio vaikuttaa ... Ennen viritystä Lyhyt T1 Vahva signaali Pitkä T1 Heikko signaali T2-relaksaatio on häivyttänyt xy-tason komponentin ! (C) Jukka Jauhiainen 2001

  12. Sama PD T2-painotus T2-relaksaatio vaikuttaa... Heti virityksen jälkeen Ennen viritystä Pitkä T2, hidas epävaiheistuminen Vahva signaali Lyhyt T2, nopea epävaiheistuminen Heikko signaali (C) Jukka Jauhiainen 2001

  13. T1 ja T2-kuvan vertailua TR/TE=450ms/14ms TR/TE=5500ms/105ms (C) Jukka Jauhiainen 2001

  14. Yhteenvetoa kontrastista • PD-kuvassa kirkkaananäkyy tiheämpi kudos, vähän kuten röntgenkuvassakin. • T1-painotteisessa kuvassa näkyy kirkkaanakudos, jolla on lyhyt T1-relaksaatioaika. • T2-painotteisessa kuvassa näkyy kirkkaana kudos, jolla on pitkä T2-relaksaatioaika (C) Jukka Jauhiainen 2001

  15. Nyrkkisääntöjä • T1-painotteisessa kuvassa RASVA ON KIRKASTA, VESI MUSTAA • T2-painotteisessa kuvassa VESI ON KIRKASTA, RASVA MUSTAA • T1-relaksaatioaika on AINA 5 - 10 kertaa PIDEMPI kuin T2. • Pisimmät relaksaatioajat ovat vapaalla vedellä (CSF lähellä sitä !) (C) Jukka Jauhiainen 2001

  16. Sama PD Entäs jos annetaankin 90 asteen sijasta 180 asteen RF-pulssi ? T1-relaksaatio vaikuttaa ... T1-relaksaatio vaikuttaa edelleen ... Lopputilanne ! Ennen viritystä 180 asteen pulssi Lyhyt T1 Pitkä T1 MR-signaalia ei havaita missään vaiheessa koska ei ole magnetoitumaa xy-tasossa !!! (C) Jukka Jauhiainen 2001

  17. Sama PD Lisätään 90 asteen pulssi ... T1-relaksaatio vaikuttaa ... 90 asteen pulssi NYT ! MR-signaali ! Ennen viritystä 180 asteen pulssi Lyhyt T1 Pitkä T1 TI=Time of Inversion (C) Jukka Jauhiainen 2001

  18. Inversion Recovery (IR) • 180 asteen pulssi kääntää ensin spinit negatiivisen z-akselin suuntaan • Erilaisista T1-ajoista johtuen magnetoituman palautuminen tapahtuu eri nopeuksilla • 90 asteen pulssin jälkeen havaitaan mitattava signaali • Sopivalla 90 asteen pulssin ajoituksella voidaan nollata ei-toivottuja signaaleja • TI = inversioaika, 180 ja 90 asteen pulssien välinen aika • Perussekvenssinä voi olla spinkaiku, jonka eteen on lisätty 180 asteen pulssi. (C) Jukka Jauhiainen 2001

  19. IR-sekvenssin kontrasti • Riippuu kudoksen T1-relaksaatioajoista • Riippuu TI-, TE- ja TR-aikojen valinnasta • Jos TI < 150 ms, • Rasva näkyy tummana • Aivo-selkäydinneste kirkkaana • Jos TI > 500 ms kontrasti muuttuu käänteiseksi (C) Jukka Jauhiainen 2001

  20. Hitaat Nopeat Nopeat IR-sekvenssi yhdistettynä spinkaikuun 180 180 Kaiku TI 90 TE Hitaat (C) Jukka Jauhiainen 2001

  21. Mz:n käyttäytyminen eri kudoksissa 1 Rasva WM n. 600 ms GM 170 ms CSF 2200 ms t(ms) -1 (C) Jukka Jauhiainen 2001

  22. STIR • ”Short TI Inversion Recovery” • Rasvasuppressio • 1,5 T kentässä • TI=170 ms • TE=20 ms (T1-painotus) tai >80ms (T2-painotus) • TR > 3000 ms (C) Jukka Jauhiainen 2001

  23. FLAIR • ”Fluid Attenuated Inversion Recovery” • CSF-suppressio • 1,5 T kentässä • TI = 2000 ms • TE = 20 ms (T1-painotus) tai 100 ms (T2-painotus) • TR > 8000 ms (C) Jukka Jauhiainen 2001

  24. Gradienttikaiku • Kolmas perussekvenssi spinkaiun ja IR-sekvenssin lisäksi • Ei käytetä 180 asteen refokusointipulssia • Refokusointi tehdään bipolaarisella lukugradientilla • Etuna nopeus • Haittana lisääntyneet kuvausvirheet (C) Jukka Jauhiainen 2001

  25. Hitaat Nopeat Gradienttikaikusekvenssi a Vaiheistuvat Epävaiheistuvat Lukugradientti Mz a Mxy Kaiku, kun negatiivisen ja positiivisen pulssin pinta-alat yhtäsuuret Jää sekä Mz että Mxy Mz palautuu T1-relaksaation vaikutuksesta Mxy manipuloidaan lukugradientilla (C) Jukka Jauhiainen 2001

  26. Gradienttikaiun ominaisuuksia • Kääntökulma a (flip angle) on yleensä pienempi kuin 90 astetta. • TE ja TR voivat olla huomattavan paljon lyhyempiä kuin spinkaiussa (nopeampi) • Tyypillisesti • a=10-90 astetta • TE = > 5ms • TR=25-200 ms • Kontrastin muodostuminen on monimutkaista, ei puututa siihen tässä. (C) Jukka Jauhiainen 2001

  27. Yhteenveto • Perussekvenssit • Spinkaiku • IR • Gradienttikaiku • Kontrastiin vaikuttaa • T1, T2, PD • TE, TR, TI, a (C) Jukka Jauhiainen 2001

More Related