Nguyên lý chụp cộng hưởng từ

NGUYÊN LÝ CHỤP
NGUYÊN LÝ CHỤP
CỘNG HƯỞNG TỪ
CỘNG HƯỞNG TỪ
BS. PHAN CHÂU HÀ
BS. PHAN CHÂU HÀ
BM.Chẩn Đoán Hình Ảnh –
BM.Chẩn Đoán Hình Ảnh –


ĐHYD TP HCM
ĐHYD TP HCM
ROCKY MOUNTAIN, COLORADO, USA
MRI Dept., ST VINCENT HOSP., CT, USA
10/2003
MỤC TIÊU
MỤC TIÊU
1.
1.
Lòch sử phát triển CHT
Lòch sử phát triển CHT
2.
2.
Cấu tạo hệ thống CHT
Cấu tạo hệ thống CHT
3.
3.
Các bước ghi hình CHT
Các bước ghi hình CHT
4.
4.

Ưu điểm của CHT
Ưu điểm của CHT
5.
5.
Chống chỉ đònh chụp CHT
Chống chỉ đònh chụp CHT
6.
6.
So sánh tính năng CHT và chụp cắt lớp điện toán
So sánh tính năng CHT và chụp cắt lớp điện toán
(CT scan)
(CT scan)
7.
7.
Ứng dụng CHT
Ứng dụng CHT
8.
8.
Các thông số ảnh hưởng đến CHT
Các thông số ảnh hưởng đến CHT
1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN



1952: Felix Bloch và Edward Purcell đoạt giải
1952: Felix Bloch và Edward Purcell đoạt giải
Nobel Prize với ‘NMR” (Nuclear Magnetic
Nobel Prize với ‘NMR” (Nuclear Magnetic
Resonance)

Resonance)



1973: Paul Lauterbur/ hình CHT đầu tiên
1973: Paul Lauterbur/ hình CHT đầu tiên



1977: Raymond Damadian : Máy CHT đầu tiên
1977: Raymond Damadian : Máy CHT đầu tiên



1987: EPI/ real time khảo sát hoạt động tim
1987: EPI/ real time khảo sát hoạt động tim



1993: fMRI
1993: fMRI
HÌNH AÛNH MAÙY CHT
HÌNH AÛNH MAÙY CHT
ÑAÀU TIEÂN 1977
ÑAÀU TIEÂN 1977
Dr. Raymond Damadian
Dr. Raymond Damadian
HÌNH AÛNH MAÙY CHT ÑAÀU TIEÂN 1977
HÌNH AÛNH MAÙY CHT ÑAÀU TIEÂN 1977
HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY

HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY
CHT ĐẦU TIÊN
CHT ĐẦU TIÊN
HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY
HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY
CHT HIỆN NAY
CHT HIỆN NAY
HÌNH CỘT SỐNG CỔ THỰC HIỆN TRÊN MÁY CHT 1.5 T
HÌNH CỘT SỐNG CỔ THỰC HIỆN TRÊN MÁY CHT 1.5 T
2. HỆ THỐNG CHỤP CHT
2. HỆ THỐNG CHỤP CHT
1.
1.
Nam châm: Độ lớn từ trường: 0,2 T – 2.0 T ; > 3 T
Nam châm: Độ lớn từ trường: 0,2 T – 2.0 T ; > 3 T
2.
2.
COIL:
COIL:
- Các cuộn chênh từ (gradient coil)
- Các cuộn chênh từ (gradient coil)
- Cuộn phát sóng RF (Body coil)
- Cuộn phát sóng RF (Body coil)
- Cuộn thu tín hiệu tạo ra: volume coil, surface/local
- Cuộn thu tín hiệu tạo ra: volume coil, surface/local
coil, phase array coil, body coil.
coil, phase array coil, body coil.
- Shim coil
- Shim coil
3.

3.
Hệ thống xử lý tín hiệu
Hệ thống xử lý tín hiệu
4.
4.
H thống làm nguộiệ
H thống làm nguộiệ
5.
5.
Camera quan sát bệnh nhân
Camera quan sát bệnh nhân
6.
6.
Lồng Faraday
Lồng Faraday
Maùy CHT môû
MÁY SIEMENS
MÁY SIEMENS
MAGNETOM Avanto 1.5T, Tim [76 x 18]
MAGNETOM Avanto 1.5T, Tim [76 x 18]


Hệ thống Avanto giúp giảm thời gian chụp, xử lý ảnh và
Hệ thống Avanto giúp giảm thời gian chụp, xử lý ảnh và
tăng chất lượng hình ảnh.
tăng chất lượng hình ảnh.
TỪ TRƯỜNG MÁY MRI
TỪ TRƯỜNG MÁY MRI
Đơn vò:
Đơn vò:

Tesla
Tesla
hay
hay
Gauss
Gauss
1 tesla = 10.000 gauss
1 tesla = 10.000 gauss
Gauss : nhà toán học Đức, người đầu tiên đo từ trường
Gauss : nhà toán học Đức, người đầu tiên đo từ trường
trái đất
trái đất
Tesla : cha đẻ của dòng điện xoay chiều.
Tesla : cha đẻ của dòng điện xoay chiều.
Từ trường
Từ trường
≥ 1T
≥ 1T
được xem như từ trường cao, tạo chất
được xem như từ trường cao, tạo chất
lượng hình ảnh tốt hơn nhiều so với từ trường thấp.
lượng hình ảnh tốt hơn nhiều so với từ trường thấp.
NAM CHÂM
NAM CHÂM
Có 3 loại:
Có 3 loại:
Nam châm vónh cửu (permanent magnets)
Nam châm vónh cửu (permanent magnets)
Nam châm có điện trở (resistive magnets)
Nam châm có điện trở (resistive magnets)

Nam châm siêu dẫn (superconducting
Nam châm siêu dẫn (superconducting
magnets)
magnets)
Nam châm vónh cửu
Nam châm vónh cửu
(permanent magnets)
(permanent magnets)
Ưu điểm
Ưu điểm
:
:
không dùng năng lượng để
không dùng năng lượng để
hoạt động.
hoạt động.
Khuyết điểm:
Khuyết điểm:
•
Không tạo ra từ trường cao.
Không tạo ra từ trường cao.
•
Nặng ( VD: 1 nam châm 0.3 T có thể
Nặng ( VD: 1 nam châm 0.3 T có thể
nặng 100 tấn!)
nặng 100 tấn!)
Nam châm có điện trở (resistive magnets)
Nam châm có điện trở (resistive magnets)
Dùng năng lượng điện nên gọi là nam châm
Dùng năng lượng điện nên gọi là nam châm

điện: từ trường tạo ra do dòng điện qua cuộn dây.
điện: từ trường tạo ra do dòng điện qua cuộn dây.
Ưu điểm
Ưu điểm
:
:
Tạo ra từ trường cao hơn nam châm vónh cửu.
Tạo ra từ trường cao hơn nam châm vónh cửu.
Khuyết điểm:
Khuyết điểm:
Mức tiêu thụ điện, nước (làm nguội) cao.
Mức tiêu thụ điện, nước (làm nguội) cao.
Khó đạt được từ trường > 1.5T vì tạo ra rất nhiều
Khó đạt được từ trường > 1.5T vì tạo ra rất nhiều
nhiệt
nhiệt
Nam châm siêu dẫn(superconducting magnets)
Nam châm siêu dẫn(superconducting magnets)
Được dùng rộng rãi hiện nay.
Được dùng rộng rãi hiện nay.
Là nam châm điện.
Là nam châm điện.
Chứa một chất dẫn điện đặc biệt. Chất này sẽ mất
Chứa một chất dẫn điện đặc biệt. Chất này sẽ mất
điện trở nếu bò làm nguội xuống nhiệt độ -269 độ
điện trở nếu bò làm nguội xuống nhiệt độ -269 độ
C
C



khi gởi dòng điện, dòng điện sẽ ở nam châm
khi gởi dòng điện, dòng điện sẽ ở nam châm
liên tục và tạo ra từ trường ổn đònh liên tục.
liên tục và tạo ra từ trường ổn đònh liên tục.


Những chất làm lạnh là Helium, nitrogen.
Những chất làm lạnh là Helium, nitrogen.
Ưu điểm:
Ưu điểm:
tạo ra từ trường cao và rất đồng nhất
tạo ra từ trường cao và rất đồng nhất
Khuyết điểm
Khuyết điểm
:
:
giá thành cao
giá thành cao
Cuộn chênh từ (gradient coil)
Cuộn chênh từ (gradient coil)
Thay đổi từ trường bằng cách tạo ra những
Thay đổi từ trường bằng cách tạo ra những
trường điện từ thêm vào, giúp chọn lát cắt
trường điện từ thêm vào, giúp chọn lát cắt
và xác đònh tín hiệu thu được từ proton
và xác đònh tín hiệu thu được từ proton
nào.
nào.
Các cuộn chênh từ chuyển động liên tục
Các cuộn chênh từ chuyển động liên tục

suốt thời gian chụp gây ra tiếng ồn.
suốt thời gian chụp gây ra tiếng ồn.
Cuộn phát sóng RF (Body coil)
Cuộn phát sóng RF (Body coil)
Là phần gắn cố đònh vào máy và bao
Là phần gắn cố đònh vào máy và bao
quanh bệnh nhân.
quanh bệnh nhân.
Phát xung RF kích hoạt proton .
Phát xung RF kích hoạt proton .
Cuộn thu tín hiệu tạo ra
Cuộn thu tín hiệu tạo ra
Dùng nhận tín hiệu tạo ra.
Dùng nhận tín hiệu tạo ra.
Có các loại:
Có các loại:
- Volume coil: chụp đầu
- Volume coil: chụp đầu
- Surface/local coil: chụp cổ tay, khớp…, đặt trực
- Surface/local coil: chụp cổ tay, khớp…, đặt trực
tiếp coil lên vùng khảo sát và có dạng tương ứng
tiếp coil lên vùng khảo sát và có dạng tương ứng
với vùng khảo sát, khuyết điểm là có thể không
với vùng khảo sát, khuyết điểm là có thể không
nhận được tín hiệu từ các cấu trúc sâu.
nhận được tín hiệu từ các cấu trúc sâu.
- Phase array coil: chụp khớp vai…
- Phase array coil: chụp khớp vai…
- Body coil: chụp bụng, chậu, đùi, chân…
- Body coil: chụp bụng, chậu, đùi, chân…

Shim coils
Shim coils
Dùng để thực hiện quá trình gọi là
Dùng để thực hiện quá trình gọi là
“shimming” nhằm điều chỉnh về điện –
“shimming” nhằm điều chỉnh về điện –
cơ, làm tăng sự đồng nhất từ trường.
cơ, làm tăng sự đồng nhất từ trường.
Lồng Faraday
Lồng Faraday
Tín hiệu MRI tương đối yếu. Do đó, sự can
Tín hiệu MRI tương đối yếu. Do đó, sự can
thiệp của sóng RF bên ngoài phòng chụp
thiệp của sóng RF bên ngoài phòng chụp
có thể làm giảm chất lượng hình.
có thể làm giảm chất lượng hình.
Do đó, dùng lồng Faraday để bao bọc toàn
Do đó, dùng lồng Faraday để bao bọc toàn
bộ tường, trần, sàn phòng MRI, nhằm
bộ tường, trần, sàn phòng MRI, nhằm
ngăn cản sóng RF bên ngoài phòng MRI
ngăn cản sóng RF bên ngoài phòng MRI
ảnh hưởng đến sóng RF được dùng trong
ảnh hưởng đến sóng RF được dùng trong
hệ thống máy MRI.
hệ thống máy MRI.
3. CÁC BƯỚC GHI HÌNH CHT
3. CÁC BƯỚC GHI HÌNH CHT

Đặt bệnh nhân vào từ trường
Đặt bệnh nhân vào từ trường
Gởi đến 1 sóng radio
Gởi đến 1 sóng radio
Tắt sóng radio
Tắt sóng radio
Bệnh nhân phát ra tín hiệu
Bệnh nhân phát ra tín hiệu
Nhận tín hiệu và tái tạo hình ảnh
Nhận tín hiệu và tái tạo hình ảnh
4. ƯU , KHUYẾT ĐIỂM CỦA CHT
4. ƯU , KHUYẾT ĐIỂM CỦA CHT
ƯU ĐIỂM
ƯU ĐIỂM
1.
1.
Bệnh nhân không bò ảnh hưởng bởi tia xạ.
Bệnh nhân không bò ảnh hưởng bởi tia xạ.
2.
2.
Bệnh nhân không bò ảnh hưởng gì về mặt sinh học.
Bệnh nhân không bò ảnh hưởng gì về mặt sinh học.
3.
3.
Thu được hình hình chụp đa mặt phẳng: coronal,
Thu được hình hình chụp đa mặt phẳng: coronal,
axial, sagittal hay bất kỳ mặt phẳng nghiêng nào.
axial, sagittal hay bất kỳ mặt phẳng nghiêng nào.
4.
4.

Độ phân giải mô mềm cao.
Độ phân giải mô mềm cao.
5.
5.
Hiển thò đặc điểm mô tốt hơn khi so với CT.
Hiển thò đặc điểm mô tốt hơn khi so với CT.
6.
6.
Chụp được MRA kể cả khi không dùng chất tương
Chụp được MRA kể cả khi không dùng chất tương
phản.
phản.
7.
7.
Là kỹ thuật hình ảnh không xâm lấn.
Là kỹ thuật hình ảnh không xâm lấn.
8.
8.
Chất tương phản tác dụng phụ rất hiếm
Chất tương phản tác dụng phụ rất hiếm
KHUYẾT ĐIỂM
KHUYẾT ĐIỂM
1.
1.
Giá cao
Giá cao
2.
2.
Không dùng được nếu bệnh nhân b ị
Không dùng được nếu bệnh nhân b ị

chứng sợ nơi chật hẹp hay đonùg kín
chứng sợ nơi chật hẹp hay đonùg kín
3.
3.
Thời gian chụp lâu: gặp khó khăn nếu
Thời gian chụp lâu: gặp khó khăn nếu
bệnh nhân nặng hay không hợp tác
bệnh nhân nặng hay không hợp tác
4.
4.
Vỏ xương và tổn thương có calci khảo sát
Vỏ xương và tổn thương có calci khảo sát
không tốt bằng XQ, CT
không tốt bằng XQ, CT
5.
5.
Thời gian đào tạo chuyên môn dài.
Thời gian đào tạo chuyên môn dài.
6.
6.
Không thể chụp bệnh nhân với máy tạo
Không thể chụp bệnh nhân với máy tạo
nhòp tim, các clip phẫu thuật, mô cấy ở
nhòp tim, các clip phẫu thuật, mô cấy ở
mắt hay tai,…
mắt hay tai,…
7.
7.
Không thể mang theo thiết bò hồi sức vào
Không thể mang theo thiết bò hồi sức vào

phòng chụp.
phòng chụp.