Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 29
томографы с ультравысокими полями – 7 Тл, 9,4 Тл
Если ли ограничения, интересно, на силу магнитного поля, допустимого для человека?
Хотя там интегральный эффект похоже, чем больше поле, тем меньше допустимое время воздействия
Двигательная активность крыс, находящихся в постоянном магнитном поле с В = 0,02 Тл, возрастает в 2 раза, а в поле с В — 0,2 Тл — в 3 раза
…
По отношению к человеку принят порог допустимого длительного воздействия для постоянного магнитного поля В = 1 Тл, для переменного (частотой 50 Гц) поля В = 0,05 Тл.
…
Одна из характеристик действия поля на человека — его субъективные ощущения. Некоторые люди ощущают поле по покалыванию кончиков пальцев рук, другие — как свечение (так называемый магнитофосфен). В большинстве случаев человек реагирует на постоянное магнитное поле с В = 0,08 Тл,…
Ссылка на исследование
Сейчас доступно для человека поле в 10.5 Тл. Планируют построить 11.7 Тл, 14 Тл и даже 20 Тл. Негативных последствий как таковых от высоких полей не наблюдается. Интегральные эффекты типа тошноты, головокружения субъективны и пропадают сразу после удаление человека от магнита. Такие высокие поля в основном это инженерные проблемы. Хотя все равно общедоступно в клиниках ещё нескоро появятся томографы выше 3 Тл.
Сейчас доступно для человека поле в 10.5 Тл. Планируют построить 11.7 Тл, 14 Тл и даже 20 Тл. Негативных последствий как таковых от высоких полей не наблюдается. Интегральные эффекты типа тошноты, головокружения субъективны и пропадают сразу после удаление человека от магнита. Такие высокие поля в основном это инженерные проблемы. Хотя все равно общедоступно в клиниках ещё нескоро появятся томографы выше 3 Тл.
Вопрос, почему так шумно? Импульс имеет паразитную модуляцию?
Катушка с переменным током в сильном магнитом поле, вибрирует естественно, чем сильнее поле, тем громче звук…
Понятно, я еще в 3Тл полез… нет, конечно в принципе терпимо для тренированного уха, но неприятно…
ЗЫ Беруши выпали сами просто, так конечно их давали…
ЗЫ Беруши выпали сами просто, так конечно их давали…
получается такой хороший 'динамик', низкие частоты модуляции слышны
Предлагаете подобрать модуляцию чтобы давала рок концерт?
Исследователи из США пару лет назад подумали также и разработали специальную последовательность сканирования, позволяющую получать изображение и одновременно играть музыку на градиентных обмотках. Понятное дело такой финт выходит в ущерб времени сканирования, зато делает процесс веселее.
Почитать подробнее и послушать получившиеся семплы можно тут.
Почитать подробнее и послушать получившиеся семплы можно тут.
Шумят градиентные катушки, через них пропускают большой ток и время переключения в них очень мало. Интересно что для каждой последовательности импульсов шум свой собственный, говорят некоторые специалисты могут только по шуму определить используемую последовательность и что за исследование сейчас происходит.
Певая картинка у Вас интересная. Что насчет математических методов? Лично мне интересно, как аппроксимируетя импульсная характеритика по реальному сигналу?
На первой картинке как раз изображены спектрограммы по фосфору с разных участков среза. Пики сосуществуют различным химическим соединениям.
Математики в МРТ много и она сложная, что Вы понимаете под импульсной характеристикой?
Математики в МРТ много и она сложная, что Вы понимаете под импульсной характеристикой?
Реакцию на некоторое возбуждение, например на единичный импульс.
Если речь идет об характеристиках РЧ катушек, то их обычно описывают с помощью S-параметров. Частоты относительно высокие, надо учитывать волновую природу ЭМ излучения. По сути важен параметр S11, он показывает отношение отраженной волны к волне пришедшей. На интересующей частоте он должен быть как можно ниже (хотя бы -20дБ) тогда большая часть энергии РЧ импульса перейдет к катушке, а не отразится обратно в усилители мощности.
Характеристики катушек как антенн, т.е. пространственное распределение создаваемого ими поля вычисляют с помощью конечно-элементного моделирования, например в CST, whitepaper
То, как реагируют ядра тела на возбуждение, очень сильно зависит от используемой последовательности. Информация об этом заключена в спаде свободной индукции, но необходимо эту информацию сперва в ней закодировать, что и делают последовательности. Кроме 90-градусных есть еще и 180-градусные, и 45-градусные импульсы, возможна ресинхронизация фаз вращения ядер с помощью градиентов. Это тема обширна, полна тонкостей и нюансов и к сожалению я не достаточно хорошо знаю эту тему.
Характеристики катушек как антенн, т.е. пространственное распределение создаваемого ими поля вычисляют с помощью конечно-элементного моделирования, например в CST, whitepaper
То, как реагируют ядра тела на возбуждение, очень сильно зависит от используемой последовательности. Информация об этом заключена в спаде свободной индукции, но необходимо эту информацию сперва в ней закодировать, что и делают последовательности. Кроме 90-градусных есть еще и 180-градусные, и 45-градусные импульсы, возможна ресинхронизация фаз вращения ядер с помощью градиентов. Это тема обширна, полна тонкостей и нюансов и к сожалению я не достаточно хорошо знаю эту тему.
Стоит упомянуть также интересный факт — гиромагнитное соотношение имеет еще и знак. Оно может быть как положительным, так и отрицательным. Это означает, что при возбуждении ядер нужно следить за поляризацией возбуждающего магнитного поля. Если вектор поля будет вращаться в противоположном спинам направлении, поглощения энергии не произойдет и соответственно никакого ответного МР-сигнала мы не увидим. Нужно учитывать это при проектировании и использовании квадратурных катушек, особенно многоядерных.
«Беличья клетка» — это общепринятое название конструкции ротора в электродвигателях. Для антенны, изображенной в статье все таки правильнее будет «птичья клетка».
«Беличья клетка» — это общепринятое название конструкции ротора в электродвигателях. Для антенны, изображенной в статье все таки правильнее будет «птичья клетка».
Отрицательным гиромагнитным соотношением обладает например кислород-17, актуальное замечание. Дополнил статью.
Как я понимаю, кислород-17 имеет отрицательный магн. момент из-за особой конфигурации нейтронов. На Вики указан спин ядра 5/2, то есть из 17 нуклонов есть 6 «пар» вида «спин вверх = спин вниз» и 5 в одном направлении. При этом у протона магн. момент около 2.9, а у нейтрона — около «минус» 1.9 (соотношение = " — 3/2").
В результате того, что как минимум часть нейтронов в этом ядре направлены в одну сторону, то скажем 3 нейтрона полностью компенсируют магн. момент 2 протонов, а если верить инфе про спин (брал из Вики), то может быть так, что 6 нейтронов компенсируют магн. момент 4 протонов. Остальные 2 протона могут быть направлены как в одном направлении, так и в разных.
P.S. И наверное не стоило автору писать частоту со знаком «минус» в табличку. И стоп, тогда для анализа на кислород-17 нужно повернуть направление магнитного поля… Нет, это я бред написал — все равно в живых тканях нет выделенных направлений для магн. моментов ядер.
В результате того, что как минимум часть нейтронов в этом ядре направлены в одну сторону, то скажем 3 нейтрона полностью компенсируют магн. момент 2 протонов, а если верить инфе про спин (брал из Вики), то может быть так, что 6 нейтронов компенсируют магн. момент 4 протонов. Остальные 2 протона могут быть направлены как в одном направлении, так и в разных.
P.S. И наверное не стоило автору писать частоту со знаком «минус» в табличку. И стоп, тогда для анализа на кислород-17 нужно повернуть направление магнитного поля… Нет, это я бред написал — все равно в живых тканях нет выделенных направлений для магн. моментов ядер.
автор жгёт глаголом.
многоядерная МРТ, есть одноядерная? как там по английски то термин был? multinuclear? X-nuclei?
ось поля — это любопытно, у поля одна ось? или еще где есть? направление, может быть?
выпуск гелия снизу? а сверху видимо труба от впуска?
«Именно поле В0 определяет, сколько Тесла у данного МР томографа.» Я тут даже задумался,
именно расстояние от Москвы до Питера определяет сколько километров между городами?
7Т уже принят как клинический FDA?
«Ядра некоторых химических элементов обладают собственным ненулевым магнитным моментом». Есть такое слово — изотоп.
«врожденным квантовым свойством» natural born killer прям, а у виртуальных частиц спин есть, а они не родились!
«Под действием поля магнитные моменты ядер ориентируются параллельно (большая часть) и антипараллельно (меньшая часть) силовым линиям.» — а если не антипараллельно, а скажем перпендикулярно, не, всё уже неправильно? А под углом?
«ядра прецессируют с ларморовой частотой?» ну если в учебник лень посмотреть, то тут то?
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F
"Атомы различных химических элементов в одном и том же поле будут прецессировать с различной частотой" — скорее за премией, пока кто нибудь не перехватил.
«По этиМ данным можно понять возможные проблемы многоядерной МРТ», а одноядерной можно?
«Это необходимо учитывать при следующем этапе — возбуждении ядер.» автор что то подозревает?
«ядра поворачиваются к плоскости XOY и синхронизируют фазы вращения» — а нет!
Ладно автор отжигает, у меня аж веко задёргалось, перейдём к заключению.
«Концентрация атомов кроме водорода в теле человека довольна низка» истинно вам говорю мы налетим на ось стремительным домкратом!
«Атом 17О имеет малую концентрацию в естественном состоянии» рыдал! лучше только:
фосфокреaтинин
«Но всё же до повсеместного применения в клиниках многоядерной МРТ предстоит пройти еще долгий путь и займет это лет 20-30. » — точно! я бы даже сказал 200-300 с такими учОными.
многоядерная МРТ, есть одноядерная? как там по английски то термин был? multinuclear? X-nuclei?
ось поля — это любопытно, у поля одна ось? или еще где есть? направление, может быть?
выпуск гелия снизу? а сверху видимо труба от впуска?
«Именно поле В0 определяет, сколько Тесла у данного МР томографа.» Я тут даже задумался,
именно расстояние от Москвы до Питера определяет сколько километров между городами?
7Т уже принят как клинический FDA?
«Ядра некоторых химических элементов обладают собственным ненулевым магнитным моментом». Есть такое слово — изотоп.
«врожденным квантовым свойством» natural born killer прям, а у виртуальных частиц спин есть, а они не родились!
«Под действием поля магнитные моменты ядер ориентируются параллельно (большая часть) и антипараллельно (меньшая часть) силовым линиям.» — а если не антипараллельно, а скажем перпендикулярно, не, всё уже неправильно? А под углом?
«ядра прецессируют с ларморовой частотой?» ну если в учебник лень посмотреть, то тут то?
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F
"Атомы различных химических элементов в одном и том же поле будут прецессировать с различной частотой" — скорее за премией, пока кто нибудь не перехватил.
«По этиМ данным можно понять возможные проблемы многоядерной МРТ», а одноядерной можно?
«Это необходимо учитывать при следующем этапе — возбуждении ядер.» автор что то подозревает?
«ядра поворачиваются к плоскости XOY и синхронизируют фазы вращения» — а нет!
Ладно автор отжигает, у меня аж веко задёргалось, перейдём к заключению.
«Концентрация атомов кроме водорода в теле человека довольна низка» истинно вам говорю мы налетим на ось стремительным домкратом!
«Атом 17О имеет малую концентрацию в естественном состоянии» рыдал! лучше только:
фосфокре
«Но всё же до повсеместного применения в клиниках многоядерной МРТ предстоит пройти еще долгий путь и займет это лет 20-30. » — точно! я бы даже сказал 200-300 с такими учОными.
Как раз прохожу курс по MRI
Застряла на phase encoding
вы бы не могли помочь ссылками на хорошие учебные онлайн ресурсы?
Застряла на phase encoding
вы бы не могли помочь ссылками на хорошие учебные онлайн ресурсы?
Могу посоветовать mriquestions.com/pe-and-fe-together.html и www.cis.rit.edu/htbooks/mri
Вот мне кстати прислали список ссылок по курсу
Revise MRI
www.revisemri.com
Questions and answers in MRI
mriquestions.com
e-MRI
www.imaios.com/en/e-Courses/e-MRI
Basics of MRI
www.cis.rit.edu/htbooks/mri
MR-Technology Information Portal
www.mr-tip.com/serv1.php
Links by ISMRM
www.ismrm.org/resources/mr-sites
Image Reconstruction
www.stanford.edu/class/ee369c
Bloch simulation Matlab
mrsrl.stanford.edu/~brian/bloch
И еще
www.einstein.yu.edu/labs/michael-lipton/education-training/introducing-mri
Вдруг пригодится кому-то
Revise MRI
www.revisemri.com
Questions and answers in MRI
mriquestions.com
e-MRI
www.imaios.com/en/e-Courses/e-MRI
Basics of MRI
www.cis.rit.edu/htbooks/mri
MR-Technology Information Portal
www.mr-tip.com/serv1.php
Links by ISMRM
www.ismrm.org/resources/mr-sites
Image Reconstruction
www.stanford.edu/class/ee369c
Bloch simulation Matlab
mrsrl.stanford.edu/~brian/bloch
И еще
www.einstein.yu.edu/labs/michael-lipton/education-training/introducing-mri
Вдруг пригодится кому-то
А еще было бы интересно углубиться в темы: Compressed Sensing, Multislice Imaging, Multiparametric Imaging :)
Я совсем не специалист в конткретной технике МРТ. Вот сходу нашел Гуглом видео:
www.youtube.com/watch?v=zBS5_Z8zRbg — 58 коротких лекций, может Вам будет интересно.
www.youtube.com/watch?v=zBS5_Z8zRbg — 58 коротких лекций, может Вам будет интересно.
спасибо, но я уже прослушала больше половины :) хочется живого общения :)
Ну я не помогу ничем навреное, что превышает пункт 2 из этого списка в статье:
Хотя пункт 3 мне кажется не совсем правильным:
Я соглашусь с эти определением (взял на Вики):
Но считаю более правильным определение, что в магнитном поле есть состояние магнитного момента (электрона или ядра) «вдоль поля проекция спина» и «против поля». Они отличаются энергией (внезапно — именно равной gamma*B*h/2/pi) и факт поглощения кванта ЭМ поля именно с такой энергией необходим для изменения проекции спина на 1 (в данном случае при поглощении это будет видимо переход от «против поля» к «по полю»).
Если у ядра спин 3/2 — у него есть 4 возможных значения проекции спина:
-3/2, -1/2, 1/2, 3/2.
Но фотон (созданный источником переменного магн. поля) может изменить спин только на 1 единицу, если только он не изменит вместе со спином орбитальный момент L.
Но обычно рассмотрение атома лишает ядро собственного орбитального момента, описывая все орбитальным моментом электронов (видимо относительно центра масс системы). Можете попробовать оценить из «классических параметров орбиты» электрона в водороде, по какому радиусу должен болтаться центр масс протона для сохранения импульса системы «электрон + ядро».
Процесс работы МРТ можно описать в следующих шагах
Хотя пункт 3 мне кажется не совсем правильным:
Здесь возникает явление резонанса, если частота вращения поля совпадает с ларморовой частотой, то ядра поворачиваются к плоскости XOY и синхронизируют фазы вращения.
Я соглашусь с эти определением (взял на Вики):
вектор момента импульса J прецессирует вокруг оси z с угловой частотой, которая называется ларморовской частотой
Но считаю более правильным определение, что в магнитном поле есть состояние магнитного момента (электрона или ядра) «вдоль поля проекция спина» и «против поля». Они отличаются энергией (внезапно — именно равной gamma*B*h/2/pi) и факт поглощения кванта ЭМ поля именно с такой энергией необходим для изменения проекции спина на 1 (в данном случае при поглощении это будет видимо переход от «против поля» к «по полю»).
Если у ядра спин 3/2 — у него есть 4 возможных значения проекции спина:
-3/2, -1/2, 1/2, 3/2.
Но фотон (созданный источником переменного магн. поля) может изменить спин только на 1 единицу, если только он не изменит вместе со спином орбитальный момент L.
Но обычно рассмотрение атома лишает ядро собственного орбитального момента, описывая все орбитальным моментом электронов (видимо относительно центра масс системы). Можете попробовать оценить из «классических параметров орбиты» электрона в водороде, по какому радиусу должен болтаться центр масс протона для сохранения импульса системы «электрон + ядро».
Compressed Sensing — читай про PCA, ничего другого там нет. Метод используется не только в МРТ.
Multislice Imaging — возбуждение нескольких срезов за раз, с последующим их разделением, ипользуя профиль чувствительности катушки, т.е. на одноканальной катушке это невозможно.
Последнее — это за одно измерение получение нескольких типичных паратмеров (релаксация, диффузия, восприимчивость и тд). Ничего особенного.
Multislice Imaging — возбуждение нескольких срезов за раз, с последующим их разделением, ипользуя профиль чувствительности катушки, т.е. на одноканальной катушке это невозможно.
Последнее — это за одно измерение получение нескольких типичных паратмеров (релаксация, диффузия, восприимчивость и тд). Ничего особенного.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Метод многоядерной МРТ