Bài giảng nguyên lý chụp cộng hưởng từ

ROCKY MOUNTAIN, COLORADO, USA

NGUYÊN LÝ CHỤP
CỘNG HƯỞNG TỪ
MRI Dept., ST VINCENT HOSP., CT, USA

10/2003

BS. PHAN CHÂU HÀ
BM.Chẩn Đoán Hình Ảnh –
ĐHYD TP HCM


MỤC TIÊU
1.

Lịch sử phát triển CHT

2.

Cấu tạo hệ thống CHT

3.

Các bước ghi hình CHT

4.

Ưu điểm của CHT

5.

Chống chỉ định chụp CHT

6.

So sánh tính năng CHT và chụp cắt lớp điện toán
(CT scan)

7.

Ứng dụng CHT

8.

Các thông số ảnh hưởng đến CHT


1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
 1952: Felix Bloch và Edward Purcell đoạt giải

Nobel Prize với ‘NMR” (Nuclear Magnetic
Resonance)

 1973: Paul Lauterbur/ hình CHT đầu tiên
 1977: Raymond Damadian : Máy CHT đầu tiên
 1987: EPI/ real time khảo sát hoạt động tim
 1993: fMRI


HÌNH ẢNH MÁY CHT

ĐẦU TIÊN 1977

Dr. Raymond Damadian


HÌNH ẢNH MÁY CHT ĐẦU TIÊN 1977


HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY
CHT ĐẦU TIÊN


HÌNH ẢNH CƠ THỂ NGƯỜI TRÊN MÁY
CHT HIỆN NAY

HÌNH CỘT SỐNG CỔ THỰC HIỆN TRÊN MÁY CHT 1.5 T


2. HỆ THỐNG CHỤP CHT
1. Nam châm: Độ lớn từ trường: 0,2 T – 2.0 T ; > 3 T
2. COIL:
- Các cuộn chênh từ (gradient coil)
- Cuộn phát sóng RF (Body coil).
- Cuộn thu tín hiệu tạo ra: volume coil, surface/local coil,
phase array coil, body coil.
- Shim coil
3. Hệ thống xử lý tín hiệu
4. Hệ thống làm nguội
5. Camera quan sát bệnh nhân
6. Lồng Faraday

Máy CHT mở


MÁY SIEMENS MAGNETOM Avanto 1.5T, Tim [76 x 18]

Hệ thống Avanto giúp giảm thời gian chụp, xử lý ảnh và
tăng chất lượng hình ảnh.


TỪ TRƯỜNG MÁY MRI
Đơn vị: Tesla hay Gauss
1 tesla = 10.000 gauss
Gauss : nhà toán học Đức, người đầu tiên đo từ trường
trái đất
Tesla : cha đẻ của dòng điện xoay chiều.
Từ trường ≥ 1T được xem như từ trường cao, tạo chất
lượng hình ảnh tốt hơn nhiều so với từ trường thấp.


NAM CHÂM
Có 3 loại:
Nam châm vĩnh cửu (permanent magnets)
Nam châm có điện trở (resistive magnets)
Nam châm siêu dẫn (superconducting
magnets)


Nam châm vĩnh cửu

(permanent magnets)
Ưu điểm: không dùng năng lượng để
hoạt động.
Khuyết điểm:
• Không tạo ra từ trường cao.
• Nặng ( VD: 1 nam châm 0.3 T có thể
nặng 100 tấn!)


Nam châm có điện trở (resistive magnets)
Dùng năng lượng điện nên gọi là nam châm điện:
từ trường tạo ra do dòng điện qua cuộn dây.
Ưu điểm:
Tạo ra từ trường cao hơn nam châm vĩnh cửu.
Khuyết điểm:
Mức tiêu thụ điện, nước (làm nguội) cao.
Khó đạt được từ trường > 1.5T vì tạo ra rất nhiều
nhiệt


Nam châm siêu dẫn(superconducting magnets)

Được dùng rộng rãi hiện nay.
Là nam châm điện.
Chứa một chất dẫn điện đặc biệt. Chất này sẽ mấ
m
điện trở nếu bị làm nguội xuống nhiệt độ -269 đ
C  khi gởi dòng điện, dòng điện sẽ ở nam châm
liên tục và tạo ra từ trường ổn định liên tục.
Những chất làm lạnh là Helium, nitrogen.

Ưu điểm: tạo ra từ trường cao và rất đồng nhất
Khuyết điểm: giá thành cao


Cuộn chênh từ (gradient coil)
Thay đổi từ trường bằng cách tạo ra những
trường điện từ thêm vào, giúp chọn lát cắt
và xác định tín hiệu thu được từ proton
nào.
Các cuộn chênh từ chuyển động liên tục
suốt thời gian chụp gây ra tiếng ồn.


Cuộn phát sóng RF (Body coil)
Là phần gắn cố định vào máy và bao
quanh bệnh nhân.
Phát xung RF kích hoạt proton .


Cuộn thu tín hiệu tạo ra
Dùng nhận tín hiệu tạo ra.
Có các loại:
- Volume coil: chụp đầu
- Surface/local coil: chụp cổ tay, khớp…, đặt trực
tiếp coil lên vùng khảo sát và có dạng tương ứng
với vùng khảo sát, khuyết điểm là có thể không
nhận được tín hiệu từ các cấu trúc sâu.
- Phase array coil: chụp khớp vai…
- Body coil: chụp bụng, chậu, đùi, chân…

Shim coils
Dùng để thực hiện quá trình gọi là
“shimming” nhằm điều chỉnh về điện – cơ,
làm tăng sự đồng nhất từ trường.


Lồng Faraday
Tín hiệu MRI tương đối yếu. Do đó, sự can
thiệp của sóng RF bên ngoài phòng chụp có
thể làm giảm chất lượng hình.
Do đó, dùng lồng Faraday để bao bọc toàn
bộ tường, trần, sàn phòng MRI, nhằm
ngăn cản sóng RF bên ngoài phòng MRI
ảnh hưởng đến sóng RF được dùng trong


3. CÁC BƯỚC GHI HÌNH CHT
Đặt bệnh nhân vào từ trường
Gởi đến 1 sóng radio
Tắt sóng radio
Bệnh nhân phát ra tín hiệu
Nhận tín hiệu và tái tạo hình ảnh


4. ƯU , KHUYẾT ĐIỂM CỦA CHT
ƯU ĐIỂM
1. Bệnh nhân không bị ảnh hưởng bởi tia xạ.

2. Bệnh nhân không bị ảnh hưởng gì về mặt sinh học.
3. Thu được hình hình chụp đa mặt phẳng: coronal, axial,
sagittal hay bất kỳ mặt phẳng nghiêng nào.
4. Độ phân giải mô mềm cao.
5. Hiển thị đặc điểm mô tốt hơn khi so với CT.
6. Chụp được MRA kể cả khi không dùng chất tương
phản.
7. Là kỹ thuật hình ảnh không xâm lấn.
8. Chất tương phản tác dụng phụ rất hiếm


KHUYẾT ĐIỂM

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Giá cao
Không dùng được nếu bệnh nhân bị
chứng sợ nơi chật hẹp hay đonùg kín
Thời gian chụp lâu: gặp khó khăn nếu
bệnh nhân nặng hay không hợp tác
Vỏ xương và tổn thương có calci khảo sát
không tốt bằng XQ, CT
Thời gian đào tạo chuyên môn dài.
Không thể chụp bệnh nhân với máy tạo

nhịp tim, các clip phẫu thuật, mô cấy ở
mắt hay tai,…
Không thể mang theo thiết bị hồi sức vào
phòng chụp.