تبلیغات
شبیه سازی و انجام پروژه ها و مقالات مهندسی برق ، کامپیوتر و مکانیک ، ترجمه کلیه متون تمامی گرایش های مهندسی برق،کامپیوتر،ریاضیات،فیزیک و آمار در اسرع وقت و با نازلترین قیمت قدرت الکترونیک کنترل مخابرات مهندسی پزشکی نرم افزار سخت افزار هوش مصنوعی IT فناوری - تصویربرداری به روش تشدید مغناطیسی هسته (MRI )

تصویربرداری به روش تشدید مغناطیسی هسته (MRI )

یکشنبه 30 مرداد 1390 10:55 ق.ظنویسنده : هادی

 

تصویربرداری به روش تشدید مغناطیسی هسته (MRI )

تصویربرداری به روش تشدید مغناطیسی هسته (MRI ) به تازگی به روش های موجودتصویر برداری ازاندام ها وسیستم های بدن  اضافه شده است.

پدیده تشدیدمغناطیسی هسته (NMR ) اولین بار درسال 1946 شرح داده شد وبه زودی کاربرد آن به عنوان وسیله اسپکتروسکپی درتشخیص خصوصیات ماده روشن گردید اما این بود تا دهه 1970 که تکنولوژی وروش های محاسبه مورد استفاده دراسکنرهای CT با تکنیک های رزونانس تلفیق گردیدو یک وسیله نوظهوردرتصویر برداری سیستم های بیولوژی دردسترس قرار گرفت. نواوری این سیستم تاکنون جای MRI را درشمای تجهیزات مورد استفاده در تصویر برداری پزشکی محرزساخته است وبه نظر میرسد که احتمالا این روش کمک تشخیصی استاندارد شودوحتی جایگزین بعضی روشهای ثابت فعلی گردد. نشانه های بارزی وجود دارد که نشان می دهند استفاده ازMRI  زمینه وسیعی رادرمطالعات آناتومیکی وفیزیولوژیکی وپاتولوژیکی فراهم میکند. این فصل اصول اساسی تصویربرداری موارد استفاده احتمالی دراینده توسعه این روش وآسیب های آن را روشن میسازد.

 

 اصول اساسی تشدیدمغناطیسی هسته (NMR )

هسته ی عناصرازپروتن ونوترون تشکیل شده است. تعداد پروتن ها * نوع عنصروموقعیت آن را در جدول تناوبی تعیین می کند. درصورتی که تعداد نوترون ها تفاوت جرم هسته یاتم های مشابه را موجب می شود. این مورد آخردلیل وجود ایزوتوپ ها را بیان می کند. همچنین می دانیم که پروتون ها ونوترون ها روی محور خودشان چرخش دورانی (spin ) دارند. همین طور اگردرنظر بگیریم که اسپین پروتون ها در یک جهت واسپین نوترون ها در جهت دیگرباشد بدین معناست که هسته های ایزوتوپ های با تعدادپروتون و نوترون مساوی چرخشی نخواهند داشت زیراچرخش درخلاف جهت هم اجزاء تشکیل دهنده عناصراثرهم را خنثی میکنند.اما ایزوتوپ هایی با تعداد نوکلئون های فرد اسپین خالصی را درهسته هایشان نشان می دهند. این هسته ها رفتاری شبیه بارمغناطیسی کوچک دارند چرا که در واقع آنها بارهای چرخنده کوچک هستند. موادی که از چنین ایزوتوپ هایی ساخته شده اند درشرایط معمولی از مواد دیگر قابل تشخیص نمی باشند زیرااتم ها تمایل دارند به طورتصادفی قرار گیرند. بدین خاطراین مواد هیچ نشانه ای از خاصیت مغناطیسی از خود بروز نمی دهند.اما در صورتی که میدان مغناطیسی خارجی با قدرت کافی به آنها اعمال می شود.گشتاورهای مغناطیسی تا حدی منظم می شوند و تحت این شرایط است که ایزوتوپ های خاص می توانند ویژگیهای NMR را از خود بروز می دهند.

مثال هایی از هسته هایی که تحت اثر رزونانس قرار می گیرند عبارتند از:  هیدروژن* فسفر* فلور و کربن.

از بین این عناصر هیدروژن بیشترین مقدار را دربافت زنده داراست. زیرا مقدار آب موجود دربافت زیاد است

دوران هسته ی(nuclear precession) دارای فرکانس چرخشی است. بسته به:  

الف)قدرت میدان مغناطیسی و

ب)خاصیت ذاتی هسته ها که به ثابت ژیرومغناطیسی موسوم است.

این فرکانس به فرکانس لارمورموسوم میباشد.

وروشن است که درقسمت فرکانس رادیویی(RF) طیف پرتو های الکترومغناطیسی قرارمی گیرد. دانستن مقداراین فرکانس مهم است زیرا به معنای آنست که با اعمال پالس پرتو رادیوفرکانس با انرژی معادل امکان آشفتن هسته ها ازحالت دوران معمول خود وجود دارد. به محض انکه پالس اشوبگر(disruptive) پایان یابدهسته ها با تابش پرتوی درحد فرکانس رادیویی به حالت تعادل خود برمی گردند. اما این بازگشت به نظم مغناطیسی به طورهمزمان انجام نمی شود واز الگوی اکسپونانسیل پیروی میکند. در واقع این زمان قابل اندازه گیری موسوم به زمان آسایش(relaxation-time) است که امکان مشاهده وقایعی که اتفاق می افتد را فراهم می سازد.در رزونانس مغناطیسی دوزمان استراحت که به طور همزمان رخ می دهند وجود داردکه درتصویربرداری تشخیصی موردتوجه می باشند . زمان اول  (1T)که گاهی به نام زمان آسایش اسپین- شبکه(spin – lattice-relaxation time  ) نامیده میشود عبارتست اززمانی که طول میکشد تا هسته ها انرژی را که ازپالسRF   بدست آورده اند به محیط اطراف خود(lattice) پس بدهند. زمان دوم ( 2t ) موسوم به زمان استراحت اسپین اسپین است که به سبب پدیده ای موسوم به همدوس(COHERENCE) رخ می دهد. وقتی پالس  Rf اعمال می شود نه تنها به هسته های  درحال دوران انرژی می دهد بلکه موجب نوعی " طنین "  (rinjinj) درهسته های تحریک شده می گردد طوری که قابل  مقایسه با لرزش دیاپازون است. درپایان استفاده ازپالس به علت تاثیر متقابل هسته ها بر یکدیگر هسته ها شروع به ازدست دادن این " طنین " مرتبط می کنند. بعضی به طورآهسته وبعضی به سرعت در نتیجه به تدریج بین هسته ها اختلاف فازپدید می آید. هسته ها به تدریج وضعیت تصادفی پیدا می کنند وسپس نسبت به میدان ثابت مغناطیسی خارجی به طورمنظم قرار می گیرند.

در مرحله همدوسی، هسته هاسیگنال RF قابل آشکار تابش می کنند. دریافت مدت این سیگنال (T2) معمولا یک دهم زمان استراحت (T1) می باشد. بنابراین پالسهایی با دو زمان استراحت کاملا واضح و مجزا وجود دارند که میتوان پس از تحریک آنها را آشکارسازی و اندازه گیری نمود. تکنیک MRI از این مورد بهره می گیرد.

آخرین ویرایش: - -

 
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر