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