3.1. Cấu tạo máy chụp cộng hưởng từ
Hình 3.1 : Cấu tạo máy chụp cộng hưởng từ MRI MRI Sacnner Cutaway: Máy chụp cộng hưởng từ MRI Patient: Bệnh nhân
Patient Table: Bàn bệnh nhân Scanner: Quét
Gradient coils: cuộn Gradient
Radio frequency coil: Cuộn tần số sóng vô tuyến
3.2. Sơ đồ khối của hệ thống tạo ảnh MRI
Hình 3.2 : Sơ đồ khối của hệ thống tạo ảnh MRI
3.2.1. Từ trường
Trung tâm của hệ thống tạo ảnh cộng hưởng từ MRI là một nam châm lớn tạo ra từ trường rất mạnh. Khi cơ thể bệnh nhân đặt trong từ trường thì từ trường này tạo ra hai hiệu ứng để tạo hình ảnh:
- Sự nhiễm từ mô: Là hiệu ứng mô bị nhiễm từ tạm thời là do sự sắp xếp lại proton khi bệnh nhân đặt trong từ trường. Hiệu ứng này sẽ mất đi khi bệnh nhân ra khỏi khối từ. Nhờ có hiệu ứng này mà máy MRI có thể phân biệt được mô thường hay mô bệnh do chúng bị nhiễm từ ở các mức khác nhau.
- Cộng hưởng mô. Trường từ cũng gây ra cho mô cộng hưởng tại tần số cụ thể. Sự cộng hưởng trong mô thường xảy ra tại proton. Trong từ trường mạnh
Xung RF
Tín hiệu RF
Lệnh
Cuộn dây nam châm siêu dẫn
Cuộn dây nam châm siêu dẫn
Tần số vô tuyến thu
Cung cấp nguồn Gradient
Tần số vô tuyền thu
Lệnh. Data ảnh
Ảnh Cuộn
Gradient
Cuộn RF
mô cộng hưởng tại một phạm vi tần số sóng vô tuyến. Điều này khiến cho mô hoạt động như một đầu phát và thu sóng vô tuyến trong quá trình tạo ảnh.
3.2.2. Các loại nam châm.
Có rất nhiều loại nam châm dùng để tạo ra từ trường như: Nam châm điện, nam châm vĩnh cửu, nam châm siêu dẫn. Hiện nay, nam châm siêu dẫn được sử dụng rộng rãi do từ trường mà nó tạo ra lớn nhất (1.0 đến 1.5T).
3.2.3. Gradient
Khi hệ thống MRI ở trạng thái không tạo ảnh thì từ trường hoàn toàn đồng đều trên cơ thể bệnh nhân nhưng khi tạo ảnh thì từ trường này hoàn toàn bị méo dạng với các gradient. Gradient là sự thay đổi cường độ từ trường từ điểm này đến điểm khác trên cơ thể bệnh nhân. Gradient được tạo ra bằng các cuộn gradient gắn trong nam châm và bật tắt nhiều lần trong quá trình tạo ảnh để tạo ra từng lớp cắt.
Hệ thống RF: Hệ thống này cung cấp một liên kết thông tin giữa người bệnh nhân và mục đích tạo ảnh. Hệ thống này bao gồm cuộn dây RF, nó đóng vai trò như ăng-ten dùng để truyền và nhận tín hiệu từ mô.Thông thường thì có hai cuộn thu và phát khác nhau.
Đầu phát: Tạo ra năng lượng RF và truyền vào cơ thể bệnh nhân. Năng lượng tạo ra là một dãy các xung RF rời rạc.
Đầu thu: Sau một thời gian ngắn chuỗi xung RF truyền vào cơ thể, mô cộng hưởng sẽ phát lại tín hiệu RF, các cuộn dây này có tác dụng thu nhận lại tín hiệu này và số hóa, sau đó được lưu trữ tạm thời trong máy tính để chuẩn bị cho công việc tạo ảnh.
3.2.4. Máy tính
Máy tính trong hệ thống MRI có chức năng sau:
- Điều khiển thu nhận: Đầu tiên là việc thu nhận các tín hiệu RF đã được số hóa từ cơ thể bệnh nhân. Quá trình thu nhận bao gồm một số các chu kì tạo ảnh. Trong mỗi chu kì, dãy xung RF được truyền vào cơ thể. Các gradient được kích hoạt và người ta thu được các tín hiệu RF phản hồi từ các
mô. Để tạo ảnh cần phải trải qua nhiều chu kì. Chất lượng ảnh phụ thuộc vào chu kì thì chất lượng ảnh càng cao.
- Tái tạo ảnh: Máy tính sử dụng một biến đổi toán học Fourier cho các dữ liệu RF để tạo ảnh trong thời gian cực ngắn.
- Lưu trữ và khôi phục ảnh: Ảnh sau khi được tái tạo nó được lưu trữ trong máy tính bằng các thiết lưu trữ (ổ cứng, ổ mềm, đĩa CD). Ảnh này phục vụ cho quan sát để chuẩn đoán bệnh.