MRI (Magnetic Resonance Imaging) – це методика медичного зображення, яка використовує сильні магнітні поля та радіохвилі, щоб генерувати докладні зображення внутрішніх структур тіла. Розуміння фізики за МРТ передбачає гратування, як формуються сигнали та як контраст досягається між різними тканинами.

Основні принципи формування знаків МРТ

Ядро MRI сигналу покладається на поведінку водню нуклеї в тканинах тіла. При розміщенні в магнітному полі ці нуклеї вирівнюють з полем. Радіочастотні імпульси турбують це вирівнювання, а як нуклеї повертаються до рівноваги, вони випромінюють сигнали, які виявляються і використовуються для створення образів.

Розрахунок інтенсивності сигналу

Температурність сигналу в МРТ залежить від декількох факторів, включаючи щільність водню нуклеї, час релаксації (T1 і T2), а міцність магнітного поля. Основні рівняння сигналу можна виражати як:

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

де S є сигналом, ρ є щільність протону, TR є час повторення, TE є лунок часу, і k є пропорційною констанцією.

Контрастні механізми в МРТ

Контраст у MRI зображень в першу чергу досягається маніпулюючими часами релаксації і параметрами послідовності. T1 контраст підкреслює відмінності в поздовжньому релаксі, при цьому T2 контраст висвітлює відмінності в поперечному релаксі. Регульування TR і TE значень дозволяє вибрати візуалізацію тканин.

  • Щільність прототипу
  • Часи релаксації (T1 і T2)
  • Магнітна міцність поля
  • Параметри послідовності (TR та TE)