MRI (تصویر برداری مجدد مانیتیک) یک تکنیک تصویربرداری پزشکی است که از میدان مغناطیسی قوی و امواج رادیویی برای تولید تصاویر دقیق از ساختارهای داخلی بدن استفاده می کند. درک فیزیک پشت MRI شامل درک چگونگی شکل گیری سیگنال ها و چگونگی دستیابی کنتراست بین بافت های مختلف است.

اصول پایه ای از تشکیل سیگنال MRI

هسته تشکیل سیگنال MRI بر رفتار هسته های هیدروژن در بافت های بدن متکی است، زمانی که در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، این هسته ها با این زمینه هماهنگ هستند. پالس های فرکانس رادیویی این تراز را مختل می کنند و به عنوان هسته به تعادل بازمی گردند، سیگنال هایی را منتشر می کنند که شناسایی و استفاده می شوند تا تصاویر ایجاد کنند.

محاسبه سیگنال های بسیار شدید

شدت سیگنال در MRI بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله چگالی هسته های هیدروژن، زمان های آرامش (T1 و T2) و قدرت میدان مغناطیسی. معادله سیگنال پایه می تواند به عنوان:

S = k * ⁇ * (1 - e ^ (TR/T1) * e(-TE/T2)

در جایی که S سیگنال است، ⁇ چگالی پروتون است، TR زمان تکرار است، TE زمان اکو است و k یک ثابت تناسبی است.

مکانیسم های کنتراست در MRI

کنتراست در تصاویر MRI عمدتا با دستکاری زمان آرامش و پارامترهای توالی به دست می آید. T1 کنتراست بر تفاوت در آرامش طولی تأکید می کند، در حالی که T2 تفاوت در آرامش ترانس را برجسته می کند. تنظیم TR و ارزش های TE اجازه می دهد تا برای تصویربرداری بافت انتخابی.

  • چگالی Proton
  • زمان آرامش (T1 و T2)
  • میدان مغناطیسی قدرت
  • پارامترهای توالی (TR و TE)