MRI Physics | Magnetic Resonance and Spin Echo Sequences - Johns Hopkins Radiology

Summary

هذا الملخص يوفر نظرة عامة على التصوير المغناطيسي المغناطيسي (MRI) وسلسلة الإشارة الدوارة الأساسية. يصف النص كيفية توجيه البروتونات داخل الجسد بواسطة المجال المغناطيسي، وتأثير الإشارة الراديوفرقية (RF) على البروتونات لتحويل المغناطيسية الطواعية إلى العموديةية، مما ينتج إشارة يمكن قراءتها بواسطة الماسح الMRI. يناقش النص أيضًا تأثيرات تأثير T2*، وكيفية استخدام الإشارة الدوارة المزدوجة لتحسين الوضوح التصويري.

Takeaways

• 🧲 البروتونات في الجسم يمكنها التصرف مثل ال永久مغناطيس بفضل القوة المغناطيسية الخارجية.
• 🌀 يمكن أن تغير البروتونات في الMRI من التوجيه الطواعدي إلى العكس بسبب التأثيرات المغناطيسية.
• 🌌 الMRI تستخدم المجال المغناطيسي الكبير لوضع البروتونات في الوضع التناوب.
• 🔄 البروتونات تدور حول محورها وتسمى هذه الحركة بالتلاشي النووي.
• 🌀 التلاشي النووي يعتمد على قوة المجال المغناطيسي التطبيق ونسبة الجيروماغنيتية.
• 📡 يمكن تحفيز البروتونات بواسطة الترددات الراديو المطلوبة (RF) للتحول إلى مستوى آخر.
• 🔄 التحول إلى الوضع التناوب يسبب التلاشي الزايدئ للبروتونات، مما ينتج عنه الإشارات الكهربية.
• 📉 تتدهور الإشارات بسرعة بسبب تأثيرات T2*، التي تحدث بسبب عدم ال均质في المجال المغناطيسي.
• 🛡 يمكن مكافحة تأثيرات T2* بتطبيق إشعاعات RF معكوسة بدرجة 180 للبروتونات.
• 🔄 يمكن التقاط عدة عكاسات في الMRI بواسطة تطبيق العديد من الإشارات RF معكوسة.
• ⏱️ يتم استدعاء الزمن الذي يمر بين تكرار الإجراءات بـ TR، وهو الوقت اللازم لإعادة الضبط.

Q & A

ما هي الصورة الMRI وكيف تعمل؟

الصورة الMRI (Magnetic Resonance Imaging) هي نوع من التقنيات الطبية التي تستخدم المجال المغناطيسي للتصوير الداخلي للجسم. تعمل الMRI بواسطة مصباح ضخم يولد مجال مغناطيسي يمكن للبروتونات الموجودة في الجسم التناوب معه، مما يسمح بإنشاء صورًا高清ة للجسم.

ما هي البروتونات وما دورها في الMRI؟

البروتونات هي جزيئات من الهيدروجين الموجودة في الدهون والعضلات والسكرات في الجسم، وتعتبر جزءًا كبيرًا من الجسد. يمكن لهذه البروتونات التصرف مثل الماجنتات الباردة عندما توضع في مجال مغناطيسي خارجي.

كيف تغير البروتونات في الوجه الطبيعي؟

بشكل عادي، تكون توجيه البروتونات عشوائية، ولكن يمكنها التناوب مع الشكل الطبيعي عندما تضع في مجال مغناطيسي خارجي.

ما هو المجال المغناطيسي B0 الذي يشار إليه في النص؟

المجال المغناطيسي B0 هو المجال المغناطيسي الأساسية الذي يولده مصباح الMRI، ويساعد على توجيه البروتونات في الجسم.

ماذا يسمى الحركة الدوارة للبروتونات؟

الحركة الدوارة للبروتونات، التي تدور حول محورها مثل الكرات، تسمى ال precession أو nuclear spin.

ما هي معادلة لارمور ودورها في الMRI؟

معادلة لارمور تحدد سرعة precession (الدورة الدوارة) للبروتونات بناءً على قوتها من المجال المغناطيسي التطبيق. وهي تقول أن سرعة precession مساوية لقوة المجال المغناطيسي المطلوبة والمعامل الجيرومغناطيسي، الذي هو ثابت خاص بكل نواة أو عنصر.

كيف تؤثر البراكينج الراديو الترددي (RF) على البروتونات؟

البراكينج الراديو الترددي يمكن أن يغير توجيه البروتونات من المجال المغناطيسي الرئيسي، مما يسبب change في longitudinal magnetization وyields transverse magnetization.

ما هو الفرق بين纵向 magnetization و transverse magnetization؟

纵向 magnetization هي توجيه البروتونات مع المجال المغناطيسي الرئيسي، بينما transverse magnetization هي توجيه البروتونات في مسار متناغم مع المجال المغناطيسي الرئيسي.

ما هي free induction decay وما هو دورها في الMRI؟

Free induction decay هو عملية تراجع البروتونات إلى حالتهم الطبيعية بعد التحريك بbraeking RF pulse، مما ينتج إشارة كهربائية يمكن استكشافها بواسطة الMRI.

ما هي الفرق بين T1 time و T2 time في الMRI؟

T1 time هو الوقت الذي يستغرقه البروتونات لاستعادة 63% من纵向 magnetization، بينما T2 time هو الوقت الذي ينقضي فيه البروتونات في خسارة 63% من transverse magnetization.

ما هي التأثيرات T2 star وما هي الطريقة لمكافحةها؟

T2 star effects هي تأثيرات تسببت بسبب عدم ال均质في المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى dephasing وانخفاض الإشارات. يمكن مكافئتها بإضافة braeking RF pulse لإعادة ترتيب precession للبروتونات.

ما هو الفرق بين التصوير بالspin echo و fast spin echo imaging؟

التصوير بالspin echo يستخدم braeking RF pulse واحدة فقط، بينما fast spin echo imaging يستخدم العديد من الbraeking RF pulses لزيادة سرعة التصوير وتقليل تأثيرات T2 star.