پاورپوینت کامل درباره MRI در 55 اسلاید - دانلود فایل

دانلود فایل تصویربرداری تشدید مغناطیسی یا ام آر آی

دانلود فایل پاورپوینت کامل درباره MRI در 55 اسلاید

ام آرآی (به انگلیسی: MRI) که مخفف عبارت (به انگلیسی: Magnetic Resonance Imaging) است و تصویرسازی تشدید مغناطیسی نامیده می شود، روشی پرتونگارانه در تصویربرداری تشخیصی پزشکی و دامپزشکی است که در دهه های اخیر بسیار فراگیر شده است و بر اساسرزنانس مغناطیسی هسته است.
اساس MRI مبتنی بر حرکت اسپینی هسته های اتم هیدورژن موجود در بدن است. این اسپین ها از اسپین های فردی پروتون ها و نوترون های درون هسته، ناشی می شود. با توجه با اینکه در اتم هیدورژن فقط یک پروتون وجود دارد، خود هسته یک اسپین خالص یا گشتاور زاویه ای دارد. این گشتاور زاویه ای را هسته های MR می نامند. با توجه به اینکه هسته هیدروژن دارای حرکت و بار مثبت است. پس طبق قانون القاء فارادی به طور خود به خود یک گشتاور مغناطیسی پیدا می کنند؛ و با قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی خارجی مرتب می شوند. برخی هسته های اتم هیدروژن با میدان هم راستا می شوند، و تعداد کمتری از هسته ها پاد موازی با میدان مغناطیسی هم راستا می شوند. تأثیر میدان مغناطیسی خارجی ایجاد یک نوسان اضافی برای هسته های هیدروژن حول خود میدان است که این حرکت را، حرکت تقدیمی می نامند. برای آنکه تشدید هسته های هیدروژن رخ دهد، یک پالس RF با همان فرکانس حرکت تقدیمی به کار می رود. اعمال پالس RF که سبب تشدید هسته ها می شود، را تحریک می نامند. در نتیجه این تشدید هسته های هیدروژن هم راستا با میدان مغناطیسی خارجی باقی نمی ماند. به زاویه ای که بین هسته های هیدروژن و میدان مغناطیسی خارجی ایجاد می شود، زاویه فلیپ FA می گویند. اگر این زاویه ۹۰ درجه باشد بیشترین مقدار انرژی به کویل های گیرنده القاء می شود. طبق قانون القاء فارادی اگر یک کویل گیرنده در صفحه حرکت این میدان مغناطیسی قرار گیرد، ولتاژ در کویل القاء می شود. وقتی میدان مغناطیسی عرض صفحه کویل را قطع کند، سیگنال MRR تولید می شود. این سیگنال نقاط فضای k یا فوریه را تشکیل می دهد، با تبدیل فوریه گرفتن از این فضا تصویر نهایی بدست می آید.
با ام آر آی می توان در جهات فوقانی-تحتانی (اگزیال)، چپ راستی (ساژیتال) و پس وپیش (کورونال) و حتّی در جهات اُریب و مایل تصویرگیری نمود. یک سیستم ام آر آی از سه میدان مغناطیسی استفاده می کند:

میدان خارجی ثابت و قوی (B₀)
میدان ضعیف گرادیانی متغیر
میدان حاصل از پالس RF الکترومغناطیسی (B_۱)

اف ام آر آیدر واقع ام آر آی روشی است که از خاصیت مغناطیسی بافت ها استفاده کرده و تولید تصویر می کند. اصول پایهٔ MRI بر این اساس است کههسته های بعضی از عناصر، وقتی در میدان مغناطیسی قوی قرار می گیرند، با نیروی مغناطیسی در یک راستا قرار می گیرند.
قدرت سیگنالی که در MRI بوجود می آید به دو عامل دانسیته پروتون ها و زمان های استراحت T۱ و T۲ بستگی دارد. T۱ مدت زمانی است که ۶۳۳٪ ممان مغناطیسی طولی یک پروتون پس از برانگیختگی، از راستای عمودبرمیدان به راستای موازات میدان مغناطیسی باز می گردد. همچنین T۲ مدت زمانیست که ممان مغناطیسی عرضی یک پروتون پس از برانگیختگی، به ۳۷۷٪ مقدار اولیه خود تنزل می یابد. اکثر فرایندهایپاتولوژیک، موجب افزایش زمان استراحتِ T۱ و T۲ یا همان Relaxation timee آنها می شوند و لذا در مقایسه با بافت های طبیعی اطراف، در تصاویر T1-weighted سیگنال پایین تر (تیره رنگ تر) و در تصاویر T2-wighted سیگنال بالاتر (روشن تر یا سفیدتر) خواهند داشت.
سیستمهای ام آر آی امروزه غالباً دارای قدرت میدانهای ۰/۲، ۱، ۱/۵، و ۳ تسلا می باشند.
در ایالات متحده آمریکا بیمارستان ها و مراکز خدمات بهداشتی اجازه استفاده از سیستم های تا ۴ تسلا را نیز برای یک بیمار دارند. اما از چهار تسلا به بالا صرفاً جنبه و کاربردهای تحقیقاتی دارد.
بزرگ ترین تولیدکننده های سیستمهای ام آر آی امروزه شرکت های زیمنس (آلمان)، جی ای (آمریکا)، توشیبا (ژاپن)، و فیلیپس (هلند) می باشند.
در سال ۱۹۵۰، حصول تصویر یک بعدی MRI توسط هرمن کار (Herman Carr) گزارش گردید. پاول لاتربر، شیمیدان آمریکایی با کار بر روی تحقیقات پیشین، موفق به ابداع روش هایی برای تولید تصاویر دو بعدی و سه بعدی MRI گردید. سرانجام وی در سال ۱۹۷۳۳ اولین تصویر گرفته شده بر اساس تشدید مغناطیس هسته ای (NMR) خود را منتشر نمود. اولین تصویر مقطع نگاری از یک موش زنده در ژانویه ۱۹۷۴۴ منتشر گردید.
از سوی دیگر تحقیقات و پیشرفت های مهمی در زمینهٔ تصویر برداری بر اساس تشدید مغناطیسی هسته برای نخستین بار در دانشگاه ناتینگهام انگلستان صورت پذیرفت، جایی که پیتر منسفیلد فیزیکدان برجستهٔ آن مؤسسه با گسترش یک روش ریاضی موفق به کاهش زمان تصویربرداری و افزایش کیفت تصاویر نسبت به روش بکارگرفته شده توسط لاتربر گردید. در همان زمان در سال ۱۹۷۱ دانشمند آمریکایی ارمنی تبار ریموند دامادیان استاد دانشگاه ایالتی نیویورک در مقاله ای که در مجلهٔ Science منتشر گردید، اعلام نمود که امکان تشخیص تومور از بافت های عادی به کمک تصویر برداری NMRR میسر می باشد.
سرانجام جایزهٔ نوبل پزشکی سال ۲۰۰۳ به خاطر اختراع ام آر آی به پاول لاتربر از دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین و پیتر منزفیلد از انگلستان اعطا گردید.
چگونگی تولید تصویر ام آر آی فرایند بس پیچیده ای ست. در این روش از خاصیت ویژهٔ اسپین های هسته های هیدرژنی در میدان مغناطیسی (B₀) استفاده می شود. پس از انتخاب برش، اسپین ها تحت تأثیر میدان مغناطیسی پالس های الکترومغناطیسی (B_۱) قرار گرفته و سپس از این حالت برانگیختگی به مرور به حالت اولیه خود بازمی گردند.^[۵]^* در هر بافتی این مدت زمان متفاوت است. بطور مثال در ۱/۵ تسلا ثابت T1 برای بافت چربی ۲۶۰ میلی ثانیه و برای بافت ماده خاکستری مغز ۹۲۰۰ میلی ثانیه می باشد.
بسته به اینکه چه نوع دنباله پالسیی انتخاب شود، و پارامترهایی مثل TE و TR چگونه تعیین شوند، می توان با T1 و T2 کنتراست دلخواه را به تصویر کشید و توانایی ام آر آی در همین خاصیت ویژه قرار دارد. بطور مثال در یکی چربی روشن و در دیگری تاریک می شود.
هر برش تصویری توسط فاز و بسامد امواج دریافت شده بترتیب در محورهای y و x کدگذاری می گردد. برای انجام کدگذاری احتیاج به میادین مغناطیسی متغیر می باشد که این امر به کمک آهن رباهای از نوع ابررسانا هر لحظه تولید می گردد. اطلاعات دریافتی در فضایی داده ای بنام فضای k واریز شده و نهایتاً بکمک تبدیلات فوریه ای به شکل تصویر در آورده می شوند.

MRI

تشدید مغناطیسی

تصویربرداری

مقاله