Các thông số kĩ thuật và tối ưu hóa hình ảnh trong cộng hưởng từ

Các thông số kỹ thuật và tối ưu
hóa hình ảnh trong cộng hưởng từ
1Trần
1Khoa

Văn Biên, 1Trần Văn Việt
chẩn đoán hình ảnh trường Đại học kỹ
thuật Y tế Hải Dương

1

Đại cương


Các thông số thứ nhất là thứ hai



Thể tích khối



Tín nhiệu trên nhiễu trong hình ảnh 3D



Thời gian thu nhận



Độ bao phủ



Thời gian đảo nghịch



Úng dụng lâm sàng



Hỏi và trả lời



Tài liệu tham khảo

2

Các thông số thứ nhất là thứ hai
Thời gian lặp lại xung
Thời gian Echo
Thời gian đảo nghịch
Góc lật

Thông số thứ nhất
Tạo độ tương phản hình ảnh

z = độ dày lát cắt
Khoảng cách giữa các lát cắt

FOVx: Trường cắt
FOVy: Trường cắt
Nx: bước mã hóa tần số
Ny : bước mã hóa pha

Tạo độ phân giải

NEX: số thời gian quét lặp lại
BW: băng thông
3

Tạo độ bao phủ

Tạo tín hiệu trên nhiễu


 Hệ số tín hiệu trên nhiễu

Thông số thứ hai

 Thời gian quét
 Độ bao phủ
 Độ phân giải
 Tương phản hình ảnh

4

Tín hiệu trên nhiễu?

Ny: bước mã hóa pha

Nx: bước mã hóa tấn số
Ts: thời gian lấy mẫu
5

Ts = khoảng cách lấy mẫu

Thời gian lấy mẫu (Ts)

Ts = Nx/BW
6


Voxel Volume

Voxel volume = x . y . z
x: pixel ở hướng x
y : pixel ở hướng y
z: độ dày lát cắt
7

Ví dụ:
 Ở máy 1.5 Tesla, ma trận là 256 và Ts là 8ms
 BW = Nx/Ts

= 256/8 = 32kHz
= ±16kHz = 125Hz/pixel
Nx: số pixel hướng x
Ts: thời gian lấy mẫu

8

Một voxel gồm 3 hướng: x , y và z
Càng nhiều spin trong một pixel, càng nhiều tín hiệu
Do đó, tăng kích thước voxel thì tín hiệu trên nhiễu tăng
9


NEX?
 Là số lần quét được lặp đi lặp lại
 Giả sử rằng:

+ S1, S2 là 2 tín hiệu và N1, N2 là 2 số nhiễu
(nhiễu/tiếng ồn là hằng số) liên quan tới mỗi tín hiệu
+ Ta có : S1 + S2 = 2S
Tuy nhiên: N1 + N2 =

N
Tại
sao

10

Yếu tố

lấy ở đâu?

Thuyết chuyển động ngẫu
nhiên của Brownian

 Giả sử tiếng ồn là phương sai –

là độ lêch chuẩn



 Do đó, tổng của tiếng ồn/nhiễu được tính bởi:

và

11

 Tóm lại,

 Do đó:  NEX bởi yếu tố 2

  SNR bởi yếu tố

12


Ny – bước pha mã hóa?

Nếu  Ny bởi yếu tố 2
  SNR bởi yếu tố
13

Băng thông?

Gradient ảnh hưởng
thế nào tới BW?

FOV = BW/Gx

BW  SNR

Gx = BW/FOV

Gx = BW/FOV

14

Cho trước một FOV
Gx  BW  SNR

15


Tín nhiệu trên nhiễu trong hình ảnh 3D

Nx: bước mã hóa tần số
Ny: bước mã hóa pha hướng y
Nz: bước mã hóa pha hướng z
Tín hiệu trên nhiễu ở hình ảnh 3D lớn hơn hình ảnh 2D
16

Độ phân giải?


Kích thước Pixel = FOV/ số pixel
 Ny  độ phân giải tốt hơn



Nếu FOV không đổi:  Ny  SNR
Nếu pixel không đổi:  FOV,  Ny  SNR, thời gian



17

Thời gian thu nhận (Scan Time)



Thời gian (2D) = TR.Ny.NEX
Thời gian (FSE) = TR.Ny.NEX/ETL
ETL: Echo train length


18

Thời gian (3D) = TR.Ny.NEX.Nz = Thời gian (2D).Nz




Do đó, kỹ thuật 3D sử dụng GRE ứng dụng TR rất ngắn

Ví dụ 1:
TR = 3000ms

Ny = 256

Thời gian = 3000.256.1 = 768ms = 12.8min

NEX = 1
ETL = 8


Thời gian = 12.8min / 8 = 1.6min

Ví dụ 2: thời gian thu nhận của 3D GRE
TR = 30ms
Ny = 256

Thời gian = 30.256.1.60 = 460.8ms = 7.68min

NEX = 1
Nz = 60

TR = 300ms

TR = 76.8min

19

Độ bao phủ


Là khoảng được bao phủ bởi các lát cắt



Nó phụ thuộc vào số lát cắt, độ dày lát cắt và khoảng cách giữa
các lát cắt



Số lát cắt = TR / (TE + Ts/2 + To)

 Độ bao phủ = TR / (TE + Ts/2 + To) . (Slice thickness + Gap)
To (overhead time): bởi vì có thể có yếu tố khác xảy ra
trước sóng radio

20

Thời gian Echo?
 TE 

21

 T2W
 mất pha   SNR
không thay đổi thời gian quét


Thời gian đảo nghịch (TI)
 Chuỗi xung đảo nghịch áp dụng thêm một xung

1800 trước xung 900
TI = ln2 . T1 = 0,693 . T1 (mô)

 STIR:
 FLAIR:

TI = 0.693. T1 (mỡ)
TI = 0.693. T1 (dịch)

22

Ứng dụng lâm sàng
Làm thế nào để vận dụng trong trường hợp ảnh bị xạm?

23

24


Làm thế nào để vận dụng trong trường hợp ảnh bị mờ?

25

26

Câu hỏi
1. Tăng TE dẫn tới giảm tất cả các yếu tố sau, trừ:
a. T2W
b. Tín hiệu
c. Độ bao phủ
d. Tín hiệu trên nhiễu

27

2. Tăng TR dẫn tới tăng tất cả các yếu tố sau, trừ:
a. Thời gian quét
b. Tín hiệu trên nhiễu
c. T1W
d. T2W
e. Độ bao phủ

28

3. Trong STIR, T1 sẽ được cài đặt là:
a. 1.44 T1 (fat)
b. 2 T1 (fat)
c. 0.693. T1 (fat)
d. (1/0.693). T1 (fat)

29

4. Nối (*) STIR, (**) FLAIR với:
a. Dịch đen
b. Mỡ đen

FLAIR

30

STIR

Tài liệu tham khảo
 /> />
Made_Easy
 /> /> /> MRI The basic Third edition/Ray H.Hashemi et al.

31

Chân thành cảm ơn!

32