4 курс / Лучевая диагностика / ЯМРТ или МРТ
.pdfT2(с) = 1/(60386 [Mn (моль/л)] + 3.644)
Существуют два основных вида МР-фантомов: разрешающий и РЧоднородностный. Как следует из названий, первый используется для тестирования разрешения, а другой - РЧ-однородности.
Разрешающие фантомы
Разрешающий фантом может использоваться для тестирования нескольких пространственных характеристик томографа. Эти пространственные характеристики включают: плоскостную разрешающую способность, толщину срезов, линейность и отношение сигнал-шум в зависимости от положения. Разрешающие фантомы обычно сделаны из пластмассы. Участки внутри фантома удаляются для формирования тестового рисунка. Фантом заполняется водным раствором. При отображении, полученное изображение отображает сигнал от воды в тех участках, где пластик удален. Некоторые фантомы имеют также стандарты сигналов с известными значениями T1, T2 и r, что позволяет использовать эти фантомы для проверки соотношений контраст-шум.
На рисунке представлен пример разрешающего фантома. Изображение аксиального среза данного фантома с полем обзора равным 24 см отражает следующие элементы. Ряды одинаковых по размеру квадратов, использующихся для проверки линейности. Плоскостная разрешающая способность определяется с помощью группы тонких областей, поглощающих сигнал. Три стандарта сигнала содержат жидкость, с известными значениями T1, T2 и r. Толщина среза (Thk) оценивается с помощью клиновидного выреза в пластике. Ширина изображенного клина увеличивается по мере увеличения толщины среза. Следующие схематичные диаграммы фантомов, отображенных с малой и большой толщиной среза, демонстрируют, как это помогает измерять толщину среза. Здесь представлены изображения разрешающего фантома, полученные с толщиной среза равной 3 , 5 и 10 мм . Заметьте, как изменяется ширина измерителя среза.
РЧ-однородностные фантомы Однородностные фантомы используются для тестирования пространственной однородности передаваемых и принимаемых радиочастотных магнитных полей. Передаваемым РЧ-полем (B1T) является поле B1, которое используется для вращения намагниченности. Принимаемым РЧ-полем (B1R) является чувствительность РЧ-катушек к сигналу от прецессирующих спиновых пакетов. В идеале, для большинства передающих/принимающих катушек B1T должно быть пространственно однородно для одинакового вращения спинов и B1R должно быть пространственно однородно для одинаковой чувствительности по всему отображаемому объекту. Здесь представлено изображение однородностного фантома диаметром 27 см. Группы сфер могут использоваться для измерения однородности в большем объеме. Далее представлен ряд фантомов, которые используются для измерения гомогенности поля B1R от поверхностной катушки предназначенной для исследования позвоночника.
Для измерения однородности B1T и B1R.необходимо несколько изображений РЧоднородностного фантома. Щелкните на значке подробного описания для более подробной информации по этим расчетам.
Глава 10 ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ
Гистограмма изображения
Гистограммой изображения диаграмма числа пикселей, с присвоенными значениями данных. Эта гистограмма представляет изображение, в котором большинство пикселей имеют значения данных между 0-80 и 600-1000.
131
Гистограммы изображения используются при решении как представить значения данных связанных с вокселами, отображаемыми интенсивностью пикселов на дисплее. В следующей части будет объяснена необходимость в гистограммах.
Обработка изображений
До сих пор в этом обучающем пакете мы рассматривали физику спина, импульсные последовательности и аппаратуру. Между процессом сбора данных и выводом изображения проводится огромное количество математических расчетов. В этой части описываются некоторые детали этого.
Необработанные данные, или, как они иногда называются, данные k-пространства, часто представляют собой 256х256 точек комплексных данных. На данном рисунке, в виде Mx и My, представлены действительные (RE) и мнимые (IM) части сигналов, полученные от цифрового преобразователя сигнала.
Mx (RE) 
My (IM)
На рисунке представлена форма изображения необработанных данных. Данные обычно имеют 16 битную амплитуду разрешения. Будет полезно рассмотреть обработку 256х256 порядка данных перед тем как перейти к матрицам меньшего размера.
Как было видно из главы 5, часто бывает удобным сглаживать частотные компоненты спектра, свертывая их лоренцианом (или функцией Лоренца). Напомним, что умножение частотных характеристик спектра на экспоненциально затухающую функцию, которая является парой Фурье для лоренциана, равносильно свертыванию в частотную компоненту. Для этих целей иногда необработанные данные перед преобразованием Фурье умножаются на экспоненциальный конус.
RE 
IM
132
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
x
RE 
IM
Сначала преобразование Фурье проводится в вертикальном направлении,
RE 
IM { FT in 
}
RE 
IM
а затем в горизонтальном.
RE |
IM |
{ FT in f } |
|
133
RE 
IM
После преобразования Фурье вычисляется значение.
RE 
IM { magnitude }
Вычисление значения срезает амплитуду информации до 15 битного разрешения. Так как изображение значений используется для рассмотрения, в нем никогда не присутствуют интенсивности негативных пикселей. Изображение значений приводится к матрице данных 512х512 интерполяцией пикселов или репликацией пикселей.
{ интерполяции для 512x512 }
134
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Репликация пикселей дублирует четные пиксели меньшими нечетными пикселями. Интерполяция пикселей вставляет четные пиксели, как усредненные прилежащим к ним нечетным пикселям.
Изображение обычно выводится на 8-битный дисплей. Это означает, что возможны 256 градаций серого, которые должны отобразить 32768 возможных значений данных от 15 битных значений. Обычно используется линейная таблица (linear look-up table - LUT). Здесь представлены значения интенсивности между 0 и 255 в линейной зависимости со значениями данных.
Ширина значений данных в 256 возможных градациях серого называется шириной контраста.
135
Для значений данных, определенных в градациях серого, определяются уровни яркости.
Изменения ширины и уровня позволяют установить свойства изображения для наилучшего отображения анатомии и патологии.
Можно поэкспериментировать с представлением ширины и уровня, выбирая их из приведенной ниже таблицы. После выбора ширины и уровня, эти значения применяются к спин-эхо изображению человеческой головы.
Ширина Уровень Изображение и LUT
136
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
1153 576
280 860
780 735
137
320 730
1 470
1 865
Часто, для уменьшения времени отображения собирается меньше, чем 256х256 точек данных. К примеру, собираются матрицы данных 256х192 или 256х128, при 192 или 128 шагах фазового кодирования. Для двумерного преобразования Фурье, предпочтительно всегда иметь квадратные матрицы.
В случае 256х192 или 256х128 сбора, концы матрицы заполняются нулями.
RE |
IM |
138
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
{ нули }
RE 
IM
Этот процесс называется нулезаполнением. Он эквивалентен репликации пикселов при получении 256х256 изображения из 256х128 данных. После заполнения нулями, данные обрабатываются так, как это было описано выше.
{ интерполяции для 512x512 }
Координаты изображения
В клинических томографах для сбора и представления изображений система координат магнитного резонанса XYZ не используется. Вместо нее используется анатомическая система координат. В этой системе оси отнесены к телу.
139
Тремя |
осями |
являются |
лево-право |
(left-right |
- |
||
L/R), |
|
верх-низ |
|
|
(superior-inferior |
- |
|
S/I), |
|
и |
перед-зад |
(anterior-posterior |
- |
||
A/P).
Плоскости изображения
140
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/