Как создаются рентгеновские изображения

19.05.11 //

Ядерный магнитный резонанс – в своей основе трехмерное явление. Поскольку сигналы ЯМР обычно получают от всего объема образца, заключенного внутри передающей и приемной катушек, требуется большая изобретательность для того, чтобы уменьшить объем, из которого приходят сигналы к определенным точкам, линиям или плоскостям. В так называемом методе селективного возбуждения РЧ-импульс специальном способом формируется так, что он содержит очень узкую полосу частот. Только те ядра, которые лежат внутри одного тонкого слоя, перпендикулярного направлению градиента, выбирающего плоскость изображения, будут проявлять резонансные частоты, соответствующие частотам возбуждающего импульса. Следовательно, только тонкая изолированная пластина материала будет облучена. Толщина или положение пластины может варьироваться при помощи электронной схемы путем изменения ширины или частотного сдвига облучающего спектра.

По второму методу, разработанному У. Хиншоу, который тогда работал в Ноттингемском университете, для выбора конкретной плоскости налагается осциллирующее магнитное поле. В этом методе направление градиента поля, выбирающего плоскость, периодически изменяется, часто, по закону синуса. Тогда через линию, на которой градиент равен нулю, происходит только одна плоскость, где магнитное поле остается постоянным со временем. Сигналы от участников образца, не лежащих на одной плоскости, сильно зависят от времени и не дают вклада в изображение. Мы упомянули только два из возможных методов выбора плоскости.

Хотя объемные методы имеют существенные преимущества, им присущи и некоторые технические недостатки. Массив поступающих данных требует применения ЭВМ с большими возможностями по обработке и хранению информации. Например, для создания трехмерного изображения, содержащего 256 точек в каждом направлении с 256 уровнями интенсивности сигнала на каждую точку, необходима система с памятью объемом более чем 134 Мбит. Более того, для однозначного определения всех точек в такой трехмерной матрице данных требуется много последовательных значений градиента поля или его направления. Это увеличивает время сбора данных, особенно при построении карты значений. Поэтому иногда лучше создать несколько избранных двухмерных изображений. Хотя и справедливо, что одно двухмерное изображение обычно можно получить за меньшее время, чем истинное трехмерное изображение, последнее легко расчленить на огромное число “срезов”, так что время построения изображения одной плоскости намного уменьшается.

Пространственное разрешение в трехмерном наборе данных обычно изотропия, т.е. одинаково по всем направлениям. Поэтому двухмерные сечения выбранной толщины с любым положением и ориентацией можно реконструировать, если трехмерный набор данных, поверхности можно реконструировать при помощи ЭВМ, что позволяет клиницисту определить объем органа или патологические изменения.

В медицинской практике при выборе конкретного метода создания изображений необходимо учитывать много факторов, особенно временную шкалу непроизвольных движений исследуемой ткани. Например, голова хорошо поддается трехмерному изображению, так как ее можно фиксировать в ходе сканирования. В то же время для исследования сердца, которое непрерывно бьется, нужно разработать либо высокоскоростной метод создания изображений, либо такой метод, который будет “стробировать”, т.е. синхронизировать данные, полученные по сериям кардиоциклов.




Комментарии: 0

Никто пока не оставлял комментариев.

Оставить комментарий