Radyolojik Teknikler - I MRG - E

F.Ü. SHMYO
Tıbbi Görüntüleme Teknikleri
2014
Radyolojik Teknikler - I
MRG
Selami SERHATLIOĞLU
•
MANYETİK REZONANS
GÖRÜNTÜLEME
Manyetik güç birimi;
1 Tesla = 10.000 Gauss ,
(MRG)
Dünyanın da sabit bir manyetik alan yönü
bulunmaktadır ve bu 0.3 – 0.7 Gauss arasında
değişmektedir.
•
•
•
Bir insanda yaklaşık olarak 10 14 hücre (70 - 100
trilyon arasında) ve 10 28 atom vardır
H1, C 13, F 19, Na 23, P 31 H atomundaki +
yüklü protonlar bir mıknatıs çubuğu gibidir
Protonların iki hareketi var:
•
MR cihazı adından kolayca
anlaşılacağı üzere manyetizmaya
Cihaz manyetik alan
altında atomların
dayanır.
manyetik alan yönüne yönelmesi ve belirli bir
frekansta salınım yapmalarına dayanır.
Üzerlerine Radyo Dalgaları uygulanan bu
atomlar belirli bir frekansta bu radyo
dalgalarını geri yansıtacaklardır. Bu yansıyan
dalgaları alan MR cihazı görüntülerini
oluşturur.
Cihazında bulunan güçlü mıknatıslar, insan
hücresinde bulunan atom çekirdeklerinin
titreşim yapmasını sağlayacak alanlar yaratır.
• Titreşen atomlar üzerine gönderilen radyo
dalgaları onların salınım yapmalarını sağlayacak ve
bu salınımların sonucunda bu atomlar bir radyo
dalgası yayılımı yapmaya başlayacaklardır.
• Bu yayımlanan dalgalar bir bilgisayar yardımıyla
hareketsiz veya hareketli 3 boyutlu görüntüler
oluşturur.
•
MR cihazının etkili olduğu ve kullanım alanı ise
vücuttaki yumuşak dokulardır. MR yumuşak
•
•
MRG aygıtları çevreden son derece iyi izole
edilmiş bir ortamda çalıştırılmalıdır. Bu amaçla
cihazın bulunduğu oda Faraday kafesi ile tecrit
edilmektedir. Güçlü MRG cihazları yüksek
manyetizasyonun sağlanması için sıvı Helyum –
Nitrojen gazı ile soğutulduklarından ilgili gazın
olası sızımlarına karşı ortamda oksijen
satürasyonundaki azalmaya duyarlı dedektörler
bulundurulmalıdır.
Cihazların verimli çalışması açısından ortam ısısı
18-20 8 C de klimatize edilmelidir.
MRG aygıtları başlıca 3 ana
parçadan oluşmaktadır
•
1. Ana Magnet
•
2. Sargılar (COIL)
•
3. Görüntü İşleme ve Operatör
Bilgisayarları
Magnetler permanent , rezistif ve
süperkondüktif olmak üzere üç
çeşittir
•
1. Permanent Magnet
•
2. Rezistif Magnet
•
3. Süperiletken (Süperkondüktif) Magnet
Permanent Magnet
•
•
•
Bu tür magnetler hepimizin bildiği doğal çubuk
mıknatısların büyütülmüş şekli gibidir.
MRG sistemlerinde kullanılan bu tür magnetler
mıknatıs sistemi olarak Fe,Br gibi üzerinde sürekli
manyetizasyon bulunduran metallerin tuğla gibi
dizilerek bir araya getirilmesi ile
oluşturulmuşlardır.
Bu nedenle ağırlıkları 100 ton civarındadır ve
manyetik alan güçleri de oldukça küçük 0.1T ( T =
10.000 G) değerlerindedir.
Rezistif Magnet
•
•
•
•
Rezistif ya da elektromıknatıs tipindeki
magnetler, içinden elektrik akımının geçirildiği
bobin şeklinde sargılar bulunan magnetlerdir.
Bu tür magnetler çekirdek yapılarına göre Fe
çekirdekli ve hava çekirdekli olarak iki gruba
ayrılmaktadır.
Rezistif magnetler manyetizasyonu sağlamak
için elektrik enerjisine ihtiyaç duyarlar .
Manyetik alan , iletken tellerden geçirilen
•
Süperiletken (Süperkondüktif)
Güçlü ve homojenMagnet
bir manyetik alan oluşturmak
amacı ile sistemin – 269, 8 C0 = +4 K0 de
soğutulması gerektiği magnet türüdür. Bu
sıcaklıkta iletkenler sıfır direnç gösterecek ve
üzerlerine bırakılan akım uzun süre azalmadan
sargılarda devirdaim edecektir. Sargılardaki bu
mevcut devir daim magnetin ortasında stabil bir
manyetik alan oluşturacaktır.
•
Soğutma işlemi için sıvı Helyum , Nitrojen
kullanılmaktadır. Helyum Nitrojen, cihaz çalışır
vaziyette olsun olmasın devamlı olarak
•
MR Cihazında Kullanılan RF
Coilleri
1.Volüm Coiller – MR cihazının sabit bir
parçasıdır. Tüm MR cihazlarında bulunur, vücudu
çepeçevre sarar, geniş vücut (batın, toraks gibi)
kısımlarının görüntülenmesinde kullanılır.
•
•
2.Shim Coiller – Bunlar özellikle elektromagnetlerin homojen bir magnetik alan
üretmesini sağlamak amacıyla kullanılır.
3.Gradiyent Coiller – Sabit magnetik alanda
sistematik bir biçimde manyetik alan gücünü
değiştiren ve bu amaçla lineer magnetik alan
MR görüntülemede kullanılan değişik tipteki RF sargıları
MR Cihazının Çalışma Prensibi
•
•
•
Manyetik rezonans adından da anlaşılabileceği üzere manyetik
titreşim anlamına gelir. MR cihazı protonların manyetik alan altındaki
titreşimlerinden yola çıkarak oluşturulmuş tur.
Protonlar, yani H+ iyonları normal ortamlarda kendi eksenlerinde spin
(titreşim) hareketi yaparlar. Bu iyonlar bir manyetik alana
girdiklerinde ise manyetik alanın yönüne göre dizilme eğilimi gösterir
ve bu yön doğrultusunda spin hareketlerine devam ederler.
Üzerlerine yüksek frekanslı RF dalgası uygulandığında ise bu protonlar
RF dalgalarının bazılarını soğurur bazılarını ise yayarlar. Bu durum
protonların (H+ iyonları) yoğunluk, dağılım ve dizilişlerine göre
değişiklikler gösterir.
İşte MR cihazı protonların RF ve Manyetik Alan altındaki bu
özelliklerine dayanarak görüntülerini oluşturur ve klinik anlamda
insan vücudunun büyük bir kısmının sudan (H2O) oluşması nedeniyle
bir çok hastalığın tanısında kullanılır.
•
•
-269 0 C sıcaklıkta sargıların iç direnci yok
denecek kadar azdır. Daha sonra sargılara verilen
600A’lik akım (1.5T’lık Manyetik alan için) direnç
sıfıra çok yakın olacağı için; uzun bir süre yaklaşık
olarak aynı değerde sargılarda devirdaim
yapacaktır. Yine Faraday kanunlarına dayanarak
halka şeklindeki bir iletken telden geçen akım;
telin ortasında yaratacağı manyetik alandan
dolayı; sürekli içerisinden 600 A akım akan
tellerin ortasındaki manyetik alan da yaklaşık
olarak 1.5T olacaktır. Süper İletken Mıknatısların
ismleride bu yasadan gelir.
Bu yöntemle çok uzun süreli ve gayet yüksek
MANYETİK REZONANS GÖRÜNTÜLEME (MRG)
o Görüntüler, oluşturulan yüksek manyetik alanda, radyo
dalgaları kullanılarak hidrojen atomlarından gelen
elektromanyetik sinyallerin yoğunluğunu yansıtır.
o Sinyaller radyo antenleri ile alınır
o Sinyal yoğunluğu, hidrojen atomlarının yoğunluğu ve
manyetik çevre ile ilişkilidir
o Multiplanar
yüksektir.
kesitler
Kontrast
rezolüsyonu
BT’den
o Görüntüler: T1, T2 ve proton dansite (PD) ağırlıklı
MR Terimleri
o
o
o
o
o
MRG: Manyetik rezonans
görüntüleme
İntensite: Sinyal yoğunluğu; siyahbeyaz aralığında gri noktalar olarak
görülür.
Hipointens: Karşılaştırılan dokuya
göre sinyali daha az, yani siyaha
yakın
İzointens: Aynı sinyalde
Hiperintens: Sinyali daha yoğun yani
daha beyaz.
MR
o Kullanım alanları
o
o SSS
o
o Kas-iskelet sistemi
o Kardiovasküler
patolojiler
o MR anjiografi, üçboyutlu gör.,
o MR floroskopi
o
o
o
o
o
Dezavantajları
Pahalı
Uzun süreli tarama süresi,
Paramanyetik cisimler (kalp pili, metalik
klips ve protez)
Klostrofobi
Yaşlı-düşkün hastalar, çocuklar.
Kemik, kalsifikasyon ve hava sinyalsizdir
MR
o Dezavantajları
o Pahalı
o Uzun süreli tarama süresi,
o Paramanyetik cisimler (kalp pili,
metalik klips ve protez)
o Klostrofobi
o Yaşlı-düşkün hastalar, çocuklar.
- MR ARTEFAKTLARI •
•
Hastadan Kaynaklanan Artefaktlar
–
Hareket Artefaktları,
–
Kardiak Artefaktlar,
–
Solunum Artefaktları,
–
Vasküler pulsasyon Artefaktlar,
–
Peristaltizme bağlı Artefaktlar,
–
Ferromanyetik materyal Artefaktları.
MR Cihazından Kaynaklanan Artefaktlar
–
Aliasing Artefaktı,
- MR ARTEFAKTLARI •
Hastadan Kaynaklanan Artefaktlar
•
Hareket Artefaktları
•
Kardiak Artefaktlar – önlenmesine yönelik
kardiak “gatting” (elektrotlarla EKG trasesi
şeklinde oluşturulan skalada RF pusunun her
defasında aynı noktadan gönderilmesi)
uygulanır.
•
Solunum Artefaktları
•
Vasküler pulsasyon Artefaktlar