мрт: Физика

Они накапливают дополнительный сдвиг фазы из-за различий в частотах, но - что крайне важно - уже приобретенная разность фаз, полученная при кодировании фазы градиента на предыдущем шаге, сохраняется.

Теперь возможно определить, поступает ли сигнал с левой, центральной или правой стороны среза.

Задача выполнена!

Мы можем точно определять непосредственное происхождение сигналов, которые принимаются катушкой.

Давайте подведем итог и взглянем, чего мы достигли в течение всего процесса.

Рисунок 38 показывает конечный результат:

1. Gz градиент выбрал аксиальный срез.

2. Gy градиент создал строки с разными фазами.

3. Gx градиент сформировал столбцы с разными частотами.

Как видите, были созданы маленькие объемы (вокселы). Каждый воксел имеет уникальную комбинацию частоты и фазы. Количество протонов в каждом вокселе определяет силу (амплитуду) РЧ волны.

Полученный сигнал, поступающий из различных областей (вокселей) мозга, содержит сложное сочетание частот, фаз и амплитуд.

Компьютер получает это огромное количество информации и затем происходит 'чудо'. Приблизительно через 0.25 секунды компьютер проанализирует данные и создаст изображение. 'Чудо' – математический процесс, известный как двумерное преобразование Фурье (ДПФ), которое позволяет компьютеру вычислить точное

размещение и интенсивность (яркость) каждого воксела. (Объяснение действия преобразования Фурье выходит за границы этой истории. Однако ПФ можно сравнить с призмой, преломляющей 'белый' свет (МР сигнал) в цвета радуги (изображение). Мы сами постоянно проделываем ПФ ушами. Мы воспринимаем много различных звуков (МР сигнал) в одно и то же время. Наш мозг выполняет ПФ, чтобы точно определить происхождение и интенсивность отдельных звуков (МР изображение).

Примечание: за один шаг кодирование фазы выполняется только для одной строки. Для сканирования целого среза полный процесс кодирования среза, фазы и частоты должен

быть повторен столько раз, сколько определено параметром Матрицакодирования фазы (Mxpe). Это также объясняет потребность в параметре сканирования – время повторения

(Repetition Time -TR). Подробнее о характеристиках сканирования позже.

Шаг в сторону: характеристики градиента

При покупке МРТ сканера, очень важно обратить особое внимание на подсистему градиента. Идеально, при включении градиента немедленно достигается максимум мощности, а при выключении сразу уменьшается до нуля (Рисунок 39A). К сожалению, дело обстоит не так, поскольку мы живем не в идеальном мире. В действительности градиенту необходимо

27

мрт: Физика

некоторое время, чтобы достичь максимума мощности при включении и нуля при выключении (Рисунок 39B). Время, необходимое для достижения максимальной мощности, называется временем нарастания (Рисунок 39C). Если максимальную мощность разделить на время нарастания, получится параметр, называемый скоростью нарастания. Эти параметры являются характеристиками градиентной системы.

Вам следует сравнивать эти значения, потому что они отличны для каждой системы:

1.Максимальная сила: как можно выше (минимальное поле наблюдения FOV и максимальная матрица).

2.Время нарастания: как можно короче (см. пункт 3).

3.Скорость нарастания: как можно больше (минимальное TR, TE и ETS).

Эксплуатационные показатели сканера, и поэтому область его возможного применения, главным образом определяются эксплуатационными характеристиками системы градиента. Другие предсказуемые трудности связаны с напряженностью поля B0, компьютерной системой и доступностью использования интерфейса пользователя.

Шаг в сторону: толщина среза

На первом шаге кодирования сигнала с помощью срез-селектирующего градиента (Gss) определяется положение среза. В нашем примере толщина среза не играла роли. Однако в реальной жизни она очень важна.

Толщина среза определяется двумя факторами:

1.Крутизной наклона поля градиента.

2.Полосой частот 90º РЧ импульса.

На Рисунках 40A и 40B крутизна градиента одинаковая, в то время как полоса частот РЧ импульса разная. В качестве альтернативы, рисунки 40C и 40D показывают, что, изменяя крутизну градиента при постоянной полосе частот РЧ импульса, можно также изменять толщину среза.

Практически, толщина среза определяется комбинацией крутизны градиента и полосы частот РЧ импульса.

28