Artefakti Susceptibilnosti u MRI

Embed Size (px)

Citation preview

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    1/40

    SADRAJ

    Poglavlje br.str.

    1.UVOD...............................................................................................................1

    2.TEORIJISKI DEO..........................................................................................2

    2.1.Osnove NMR........................................................................................22.1.1. Spin jezgra i nuklearni magnetizam.. ....................................22.1.2. Bolcmanova raspodela..........................................................42.1.3. Magnetizacija.........................................................................52.1.4. Rotirajui koordinatni sistem..................................................72.1.5. etekcija signala(!ree "nduction eca# - !"$.....................82.1.%. Relaksaciona vremena..........................................................9

    2.1.&. Merenje relaksacioni' vremena...........................................11

    2.2. Oslikavanje magnenom !e"onan#om...........................................152.2.1. (arakteristike oslikavanja....................................................152.2.2. )rostorno kodiranje signala.................................................17

    2.2.2.1. Selekcija slajsa (krike)..............................................172.2.2.2. Prostorno kodiranje u izabranoj ravni.........................182.2.2.3. Konaan eksperiment oslikavanja...................................192.2.2.. !snovne te"nike #enerisanja si#nala..............................19

    2.2.3. (ontrasti slike......................................................................20

    2.$. A!e%aki & MR oslikavanj&.............................................................22

    $. 'I(J RADA.................................................................................................26

    ). MATERIJA( I METODE..........................................................................27

    *. RE+U(TATI I DISKUSIJA......................................................................29

    ,. +AK(JU-'I.................................................................................................38

    1

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    2/40

    1.UVOD

    Masovna upotreba aparata za oslikavanje a!netno rezonan"o (M#$%u e&i"inskoj &ija!nosti"i &ovela je &a pre!le&a sve ve'e! broja pa"ijenata koji usebu iaju etalne pre&ete bilo &a se ra&i o e&i"inski iplantia ili &ru!itelia kao )to su )rapneli.

    $planti o!u biti *eroa!netno! ili ne*eroa!netno! porekla. +rvipoenuti su aterijali koji o!u pretstavljati rizik po pa"ijenta. ,bja)njenje lei upon&eotorni silaa a oe se ilustrovati o!le&o na veoa slikovit nain/zio npr. kljueve (*eroa!netni aterijal% i stavio i na osu a!neta

    jaine 05 u M#$ e&i"inskoj a)ini. +ustio li kljueve prolete'e kroz a)inuveliko brzino.

    +ostavlja se pitanje &a li treba subjekte koji u telu pose&uju poenute

    aterijale u vi&u iplanta (ili nee! &ru!o!% izla!ati riziku snianja po)to postojiten&en"ija o& strane isti &a i!riraju u a!netno polju )to oe iatiopasni posle&i"a po z&ravlje pa"ijenta.

    a &ru!e strane ne*eroa!netni iplanti su inae prisutniji u e&i"ini ikao takvi ne pre&stavljaju rizik po subjekta koji se po&vr!ava snianju. Meutii ovi iplanti stvaraju arte*akte tako &a se postavlja pitanje svrsiso&nostipre!le&a re!ije koja sa&ri iplant ukoliko arte*akti &e!ra&iraju sliku u toj eri &aoneo!u'avaju &obijanje relevantni &ija!nostiki in*ora"ija. ilj ovo! ra&a je&a se na o&elni sisteia objasni veza izeu veliine arte*akata kojeizazivaju o&reeni aterijali i naina pre!le&a na M#$ kao i &a se ukae nao!u'nost &a se po!o&ni izboro tenike snianja uanje arte*akati pri M#

    oslikavanju.

    2

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    3/40

    2. TEORIJSKI DEO

    2.1.Osnove NMR

    2.1.1. Spin jezgra i nuklearni magnetizam

    ez!ro atoa sastoji se iz protona i neutrona. e&na o& osnovni osobinapoenuti esti"a je spin. ,va osobina se ne ispoljava u akroskopskiosobinaa aterije tako &a je nije o!u'e opisati klasini veliinaa.parivanje protona i neutrona priliko iz!ra&nje jez!ra o&nosno sparivanjenjiovi spinova &ovo&i &o to!a &a jez!ro u osnovno stanju u "elini nepose&uje spin ako se sparuju parni broj protona i parni broj neutrona ili pose&ujuspin ako je broj protona ili neutrona neparan pri sparivanju 1.

    esti"a sa spino pose&uje eaniki i a!netni oent i oe sesvatiti kako ali a!netni &ipol koji se obr'e oko svoje ose. Meaniki oent

    tj. oent ipulsa je vektor pre&stavljen siboloIi kao vektor ia &uinu i trikoponente (*+#+z%. +o :M# konven"iji kae se &a je u statiko a!netnopolju o&reena zkoponenta oenta ipulsa. ;va&rat o&ula vektora Ije &atsle&e'o je&naino/

    ( )[ ]122

    += ll$

    (2.1.%

    !&e je " spinski kvantni broj a , re&ukovana +lankova konstanta -'2%.;oponenta vektora &u zose Ije/

    m$z = (2.2.%

    !&e je ma!netni kvantni broj i kao )to iz kvantne teorije sle&i oe u svakoprav"u na prier u prav"u &elovanja spolja)nje! a!netno! polja iati saoneku o& 2" / 1&iskretni vre&nosti m< (0"+ 0"/1+ + " 0 1+ "%. sluaju jez!ra sa "< = m oe biti = - = (lika 1.%.

    slika 1 a ovom dijagramu k. sistem jesmeten u centar dva konusa. Momentimpulsa I je prikazan na ivici gornjeg.)rojekcija vektora I na z osu je "z. Sadesne strane slike prikazano je ortanjemag. momenta oko spoljnjeg polja B0

    2.

    3

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    4/40

    ez!ro koje pose&uje spinski oent ipulsa takoe pose&uje i a!netnioent &at je&naino/

    $= (2.3.%

    !&e je iroa!netni o&nos. ez!ra sa vi)i vre&nostia proizvo&e osetljivije:M# spektre/

    taela 1. MR osoine neki' elemenata 2.

    ez!ra>iroa!netnio&nos (?2%M@z? ( )T1B0 =

    pin jez!ra $

    +ojava upriro&i A

    #elativnaosetljivost

    1@ 4258 = 99985 102@ 654 1 0015 965B10-313 1071 = 111 159B10-215: 3076 1 9963 101B10-314: 431 = 037 104B10-317, 577 1 0048 291B10-219C 4005 = 10000 083323:a 1126 3?2 10000 925B10-225M! 260 5?2 10 5 268B10-331+ 1723 = 10000 663B10-233 326 3?2 075 226B10-335l 417 3?2 7555 470B10-337l 345 3?2 2433 271B10-339; 178 3?2 9325 508B10-443

    a 284 7?2 0135 640B10-3

    ;oponenta a!netno! oenta &u z ose&ata je sle&e'o je&naino/

    m$zz == (2.4.%

    Drzina proene orijenta"ije oenta ipulsa sistea o&reena je spre!o koji&eluje na siste. pre! na a!netni oent u a!netno polju Boje&nak

    je Botako &a iao iroskopsku je&nainu/

    0%dt

    $d =

    (2.5.%

    0%

    dt

    d =

    (2.6.%

    )to znai &a koponenta a!netno! oenta noralna na a!netno poljeBorotira oko nje!a *rekven"ijo/

    0%= (2.7.%

    4

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    5/40

    koju nazivao Earorovo *rekven"ijo. ,vo je inae veoa znaajnaje&naina za :M#.

    2.1.2. Bolcmanova raspodela

    ez!ru sa " 6 u statino a!netno polju o&!ovara m /12+ 01?2.tanja = i - = u kojia su spinovi orijentisani (p% paralelno (=% i (a%antiparalelno (1?2% spolja)nje a!netno polju Boiaju razliite ener!ije.

    Slika 2. 7 prisustvu magnetnog poljajezgrapopuliu dva energetska nivoa koji imajurazli8ite energije. Razdvojenost izme9u nivoaraste linearno sa ja8inom magnetnog polja3.

    Fan polja po&je&nak broj spinova nalazi se u oba stanja (stanja su&e!enerisana% euti u a!netno polju u skla&u sa Dol"anovo

    je&naino sle&i/

    = k&

    '

    (

    (

    p

    a exp

    (2.8.%

    Gner!ija interak"ije a!netno! oenta sa polje je &ata sle&e'oje&naino/

    0%' = (2.9.%

    +o konven"iji prava" a!netno! polja je useren &u zose te iao/o&nosno

    00 %$%' zz == (2.10.%

    o&nosno

    0%m'm = (2.11.%Fratio se sa& na Dol"anovu raspo&elu (lika 2% i je&nainu (2.8.%. poznaava broj jez!ara na nie nivou a aoznaava broj jez!ara na vi)enivou. :' je razlika ener!ija paralelno! i antiparalelno! nivoa. ,voener!ijo koja o&!ovara rasponu o& 20 M@z (koja se koristi u M#$% &o 500 M@z(koja se koristi u :M# spektroskopiji% ozrauje se siste &a bi &o)lo &o prelaska

    jez!ara sa nivoa na nivo. +opulisanost ova &va nivoa je skoro izje&naena ali jepopula"ija nie! nivoa za alo ve'a i to u o&nosu re&a 1 prea 10000. asno je

    5

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    6/40

    &a 'e u ravnotei )to je ve'e : postojati ve'a razlika u popula"ijaa. +o)to jeener!ija propor"ionalna jaini a!netno! polja sle&i &a )to je jae polje ve'a jei razlika u popula"ijaa it&.

    Hko sa se ,o oznai razlika &va nivoa ta&a je/

    0% = (2.12.%o&nosno

    0%= (2.13.%

    ve' viena Earorova je&naina za koju je reeno (st. 4% &a je veoa vana za:M# zbo! to!a )to je to !lavni uslov za apsorp"iju ko& a!netne rezonan"e.

    2.1.3. Magnetizacija

    ve &o sa&a posatrano je pona)anje jez!ra na ikroskopsko nivou.Dilo koji uzorak sa koji bi ra&ili eksperient sa&ri veoa veliki broj jez!ara.;ap vo&e na prier sa&ri oko 1021jez!ara.

    Makroskopski posatrano "elokupni e*ekat svi ikro &o!aaja uprisustvu spoljnje! polja na jez!ra sa a!netni svojstvia slini protonu je&a ova o!u zauzeti ili stabilno (nie% ener!etsko stanje ili biti eks"itovana u vi)estanje koje ia ve'u ener!iju. #azlika u ovi ener!ijaa je veoa ala a po)tosi!nal u M# eksperientu zavisi o& razlika popula"ija rezultat je veoa slabsi!nal.

    Slika 3. 7smerenost individualni'magnetni' momenata sa pravcem

    spoljanjeg polja. )opulacija gornjegenergetskog nivoa je malo vea. Sumaindividualni' komponenata 8inimakroskopsku magnetizaciju3.

    Slika 3. prikazuje &a je sua a!netni oenata jez!ara koja pre"esiraju okoprav"a spoljnje! polja ekvivalentna je&no a!netno oentu nazvanoa!netiza"ija. o&sustvu spolja)nje! a!netno! polja oenti jez!ara bi'e

    orijentisani aotino i a!netiza"ija M 'e biti je&naka nuli. Ibo!pose&ovanja a!netno! oenta u spolja)nje a!netno polju Bo spin(jez!ro% 'e nastojati &a se orijenti)e u prav"u polja euti zbo! istovreeno!prisustva i eaniko! oenta spin 'e pre"esovati oko prav"a a!netno!polja.

    statiki uslovia nuklearnu a!netiza"iju nije o!u'e &etektovati jerje veoa ala nekoliko re&ova veliine anja o& paraa!netiza aterije. &inaiki uslovia je to o!u'e na prier &etektovanje GM koju kretanje

    6

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    7/40

    in&ukuje u kaleu. ve &ok je paralelna spolja)nje a!netno polju Boakroskopskaa!netiza"ija (ravnoteni uslovi% je u stanju irovanja iako njenekoponente pre"esuju oko prav"a spolja)nje! a!netno! polja. Hko se pak nabilo koji nain otkloni a!netiza"ija o& to! prav"a ta&a 'e ona kao "elina poeti&a pre"esuje oko prav"a polja iz isti razlo!a kao i poje&inani spinski a!netni

    oenti.#azloena nuklearna a!netiza"ija ia tri koponente M* M# Mz.;retanje svake ponaosob &ato je na slici 4.

    Slika 4. )recesija vektoramagnetizacije+ Mu polju B0kojenije paralelno sa M. a $ M z+logitudinalna magnetizacija+ $M*+ c $ M #+ d$ transverzalnamagnetizacija1.

    Mz koponenta je paralelna sa Bo i naziva se lon!itu&inalnaa!netiza"ija. ,na se ne oe &etektovati &irektno jer je paralelna sa nekolikore&ova veliine ve'o (elektronsko% akroskopsko a!netiza"ijo aterije.

    ;oponente M* i M# su noralne na prava" spolja)nje! polja i njiova

    rezultanta Mtnaziva se transverzalna a!netiza"ija. ,na rotira oko prav"aBo

    *rekven"ijo o.ransverzalna a!netiza"ija se oe &etektovati preko GMkoju in&ukuje u kaleu pa je za potpuno razuevanje :M# eksperientapotrebno ustanoviti na koji nain se nuklearna a!netiza"ija oe otkloniti o&prav"a spolja)nje! polja Bo.

    Feliina ravnotene a!netiza"ije je &ata sle&e'o je&naino/

    =

    k&

    (%c) u00 (2.14.%

    !&e je u protonska !ustina (u p / a% a c konstanta za protone.

    ravnoteno stanju nea transverzalne koponente/

    0=t

    ) (2.15.%

    lon!itu&inalna a!netiza"ija je &ata sle&e'o je&naino/

    7

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    8/40

    ==

    k&

    %()) ut

    0

    0

    (2.16.%

    2.1.4. Rotirajui koordinatni sistem

    Ja bi se a!netiza"ija otklonila o& prav"a spolja)nje! polja B0ora se nanju &elovati neki spolja)nji polje B1koje je noralno na Bo. +olje B1 nijesta"ionarno ve' os"ilatorno i poo'u nje!a o&nosno u kratki ra&io*rekventniipulsia na rezonantnoj *rekven"iji otklanja se a!netiza"ija o& prvobitno!prav"a. o otklanjanje se vr)i za neki proizvoljan u!ao. Feoa je te)ko objasniti e*ekte #C pulsa na spinski siste koriste"itra&i"ionalne eto&e. sta"ionarno sisteu spinovi pre"esiraju oko prav"aa!netno! polja na Earorovoj *rekven"iji u tipino M@z rasponu. Hko se pakposatra siste iz perspektive rotiraju'e! koor&inatno! sistea (#;% koji rotirana *rekven"iji bliskoj ili je&nakoj Earorovoj *rekven"iji stvari iz!le&aju anjekoplikovano 3.(lika 5%

    Slika 5. ;ektori M i Bulaoratorijskom -a$ irotirajuem -$koordinatnom sistemu.(ada se ugaona rzinarotirajueg sistemaizjedna8i sa rzinom

    precesije vektora M okospoljanjeg polja Belatin je bio o& proizvoaa Hl&ri" ei"al opanQ. $n". #e"ept je sle&e'i/taviti stakleni su& otporan na visoke teperature 400l &ejonizovane vo&e iekati &a ona prokljua. +osle ski&anja posu&e sa prokljualo vo&o u njusipati pitije u prau i e)ati izvesno vree &a bi se izbe!lo stvaranje !ru&vi"akoje bi kasnije po laenju zbo! to!a sa&ravale euri'e vaz&ua. ako

    napravljenu se)u koja je na toj teperaturi jo) uvek u teno stanju sipali sou plastine kutije (&ienzije/ )irina - 95P visina - 83P &ebljina - 83 % ukojia su se nalazili uzor"i stabilizovani i "entrirani po vertikalnoj osi uzorka. Iasao laenje ovako pripreljeni uzoraka potrebno je 24 posle koji se&obija eljena pitijasta asa koja okruuje uzorke i posle otklanjanjastabilizatora &ri i na osi kutije. ;utije sa uzor"ia su poklapane i &rane u*rii&eru a 24 pre sao! snianja su &rane na sobnoj teperaturi.

    29

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    30/40

    a% G 500?17

    b% #G 210?20

    "% CG 4000?104

    &% G 500?104

    *. RE+U(TATI I DISKUSIJA

    :a slikaa 24-26 prikazani su M# sni"i arte*akata koje proizvo&eispitivani objekti priliko upotrebe razliiti sekven"ija snianja. svisluajevia &ua osa objekata je je bila noralna na a!netno polje a ravan

    preseka je takoe noralna na &uu osu (aksijalni presek u M# terinolo!iji%.+rava" *rekventno! ko&iranja tj. prava" !ra&ijenta a!netno! polja koje ko&ira*rekven"iju je vertikalan u o&nosu na ravan slika. abelaa $ i $$ &ati surezultati erenja veliine arte*akata koje proizvo&e ispitivani objekti.

    :a osnovu erenja arte*akata vaz&ua u elatinu ustanovljeno je &a su&ienzije arte*akata ale u o&nosu na arte*akte koje prave &ijaa!neti"i iparaa!neti"i jer je sus"eptibilnost vaz&ua najanje razlikuje o& okruenja ali

    je ipak njiov sniak &at kao neka vrsta re*erentno! arte*akta u o&nosu na ko!ase ostali posatraju.

    Slika 25. Pra@itna ipka u gelu -

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    31/40

    G 500?17

    B

    CG 4000?104

    #G 210?20

    G 500?104

    b% #G 210?20

    a% G 500?17

    &% G 500?104

    "% CG 4000?104

    Slika 2%. Tra@ u gelu -

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    32/40

    ,rijenta"ija !ra*itne )ipke

    ekv.

    o&nosu naspolja)njepolje

    o&nosuna!ra&ijent

    Crekv.ko&iranja

    Jienzije streli"e(arroO ea&% ??

    )irina &uina A)ir. &u.

    G noralno noralno 6201 6401 117 121CG noralno noralno 6701 6801 126 128#G noralno noralno 13301 13601 251 257

    Daela "". Rezultati merenja dimenzija arte@akata izazvani' ra@om na

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    33/40

    sekven"ija utie na veliinu arte*akata. +oreenje veliine arte*akata koji sere!istruju na G i CG sekven"ijaa pokazuje &a e*ekat pro&uavanja G &ovo&i&o neznatno! pove'anja veliine arte*akata ali &a je takav e*ekat zanearljiv uo&nosu na &ru!e e*ekte. obziro &a CG sekven"ije koriste vi)estrukare*okusiranje e*ekat pro&uavanja G nije lako kvanti*ikovati pore&e'i ove

    sekven"ije. Meuti upotreba obine G sekven"ije sa razliiti vre&nostiaG (17 ili 104 s upore&i slike 24-26 a i &% iz!le&a &a ne proizvo&i znaajnuproenu veliine arte*akata o&nosno ukazuje &a &i*uzija vo&e u neoo!enopolju koje proizvo&e ispitivani objekti nije priarni uzrok arte*akata ne!o &a je toakroskopska proena vre&nosti a!netno! polja u okolini ovi objekata.

    $zloeni rezultati se o&nose na "iljeve &ati tako H. i &eliino prvi&elo take . u ilju ra&a. ti"aj jaine a!netno! polja na veliinu arte*akata(taka D.% je ispitivan na a!netu o& 15 (slika 27%. $nteresantno je napoenuti&a u naa &ostupnoj literaturi niso na)li prier sisteatsko! ispitivanjanaveliine arte*akata u zavisnosti o& jaine polja kori)'enje i&entini testobjekata iako je !eneralno poznato &a veliina arte*akata raste sa porasto

    jaine polja (je&naina 2.7.%. abelaa $$$ i $F &ata su kvantitativna erenjaveliine arte*akata analo!no tabelaa $ i $$.

    Slika 2%. MR snimci ra@a -$+ gra@itne ipke -g$ i vazdu'a -v$ u gelu doijeni na magnetu od 1+5D. (ao i kod slika 2402%+ duIa osa ojekata je je ila normalno na magnetno polje+ a ravan

    preseka je tako9e normalan na duIu osu -aksijalni presek u MR terminologiji$. )ravac@rekventnog kodiranja+ tj. pravac gradijenta magnetnog polja koje kodira @rekvenciju je vertikalanu odnosu na ravan slika.

    a% G b% CG

    v v ! v !

    v

    ) )

    "% #G

    33

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    34/40

    v !

    )

    Daela """. Rezultati merenja dimenzija arte@akata izazvani' ra@om na 1+5D.

    ,rjenta"ija )ra*a

    ekven"ije

    o&nosunaspolja)njepolje

    o&nosuna !ra&ijentCrek.ko&iranja

    Jienzije streli"e (arro 'ead% ??

    )irina &uina uve'anje (A%)ir. &u.

    G noralno noralno 39501 45601 681 786CG noralno noralno 41801 47001 721 810#G noralno noralno 65201 72501 1124 1250

    Daela ";. Rezultati merenja dimenzija arte@akata izazvani' gra@itnom ipkom na 1+5D.

    ,rjenta"ija !ra*itne )ipke

    ekven"ije

    o&nosunaspolja)njepolje

    o&nosuna !ra&ijentCrek.ko&iranja

    Jienzije streli"e(arro 'ead% ??

    )irina &uina uve'anje (A%)ir. &u.

    G noralno noralno 11501 14101 217 266CG noralno noralno 12901 14701 243 277

    #G noralno noralno 23501 31801 443 600

    $ na M# sni"ia &obijeni na a!netu o& 15 (slika 27% o!u sevi&eti isti e*ekti kao i u sluaju a!neta 05 )to nije iznenauju'e jer su uzor"isu na i&entian nain postavljeni u spolja)nje polje a iste sekven"ije sukori)'ene pri snianju na oba a!neta. ni"i na a!netu 15 saopotvruju ve' preto&no poenute injeni"e o e*ektu kori)'eni sekven"ija naveliinu arte*akata kao i o aterijalia koji &aju najve'e arte*akte.

    34

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    35/40

    ,no )to je novo na ovi sni"ia je uve'anje &ienzija arte*akata.ve'anje &ienzija )ra*a u sluaju a!neta jaine 15 je na #G skven"iji zase&a &o &vanaest puta ve'e ne!o )to su nje!ove stvarne ere )to u o&nosuna veliinu na 05 pre&stavlja pove'anje o& oko 20-30A. lino pove'anje se&obija i ko& spin-eo sekven"ija (upore&iti vre&osti u abelaa $ i $$ sa onia u

    abelaa $$$ i $F% )to se slae sa pre&vianjia &a jae polje pojaava &istorzijuslike (sl. 2%.

    Slika 2H. MR snimci ra@a -$+ gra@itne ipke -g$ i vazdu'a -v$ u gelu doijeni na magnetu od 1+5D. Ua razliku od slike 2&+ ovde je duIa osa ojekata paralelna u odnosu na magnetno polje+ aravan preseka je normalna na duIu osu+ tj. isto kao i kod slike 2&. )ravac @rekventnog kodiranja

    je vertikalan u odnosu na ravan slika.a% G b% CG

    ) )

    v ! !

    v

    "%#G

    )

    ! v

    Daela ;. Rezultati merenja dimenzija arte@akata izazvani' ra@om na 1+5D.

    35

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    36/40

    ,rjenta"ija )ra*a

    ekven"ije

    o&nosunaspolja)nje

    polje

    o&nosuna !ra&ijentCrekv.

    ko&iranja

    Jienzije Hrte*akta ??

    )irina &uina A)ir. &u.

    G paralelno noralno 14301 18501 247 318CG paralelno noralno 17601 19501 303 336#G paralelno noralno 32801 33601 566 579

    Daela ;". Rezultati merenja dimenzija arte@akata izazvani' gra@itnom ipkom na 1+5D.

    ,rjenta"ija !ra*itne )ipke

    ekven"ije

    o&nosu

    naspolja)njepolje

    o&nosu

    na !ra&ijentCrek.ko&iranja

    Jienzije Hrte*akta ??

    )irina &uina A)ir. &u.

    G paralelno noralno 9601 12701 181 240CG paralelno noralno 9801 12901 185 243#G paralelno noralno 15901 16501 300 311

    sluaju orijenta"ije uzoraka uz&uno oso paralelno na polje jaine15 arte*akti neaju vi)e karakteristian oblik !lave streli"e ve' su altenekruno! oblika (slika 28% iako je presek napravljen kroz iste oblasti objekta tj. i

    ov&e su uraeni aksijalni prese"i. Iaje&niko sa preto&ni sni"ia je to )to/a% #G sekven"ije proizvo&e znaajno ve'e &istorzije slike u o&nosu na Gsekven"ije i b% veliina arte*akata na isti nain zavisi o& priro&e aterijalaobjekta tj. )ra*Y!ra*itYvaz&u. Meuti karakteristino za paralelnu orijenta"iju

    je sanjenje postotka aksialno! uve'anja realni &ienzija objekta sa npr.681A na 247A sniano G-o a sa 1124A na 566A sniano #G-o (vi&iabele $$$ i F%.

    vi preto&ni rezultati bilo &a su sniani a!neto 05 ili 15 iali su*rekventno ko&iranje usereno noralno u o&nosu na uzorke i sai ti je!ra&ijent selek"ije preseka noralan na uz&unu osu uzorka. sle& sve!apoenuto! bilo je sveje&no kakav 'e ser iati *rekventni !ra&ijent (levo K

    &esno ili !ore K &ole% usle& "ilin&rine !eoetrije uzoraka. G*ekat proenesera *rekventno! !ra&ijenta je prikazan na sli"i 29 sa koje se vi&i &a orijenta"ijastreli"a prati ser *rekvetno! !ra&ijenta. ,vaj *enoen je o& alo! znaaja ko&snianja *antoa ali ia veliki uti"aj na &ija!nostiki kvalitet M# slike. :aprier nije sveje&no koja 'e se orijenta"ija koristiti u sluaju snianja kiepa"ijenata koji iaju ovakve iplante u pr)ljenovia jer je&na orijenta"ija oeaskirati sliku kieno! kanala &ok 'e proena za 900oo!u'iti snianje isto!kanala uz iniu arte*akata.

    36

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    37/40

    Slika 2?. MR slike aksijalnog preseka ra@a doijene pod istim uslovima+ ali uz promenuorijentacije smera @rekvetnog gradijenta a$ levo > desno+ $ gore > dole.

    obziro &a orijenta"ija iplanta u o&nosu na a!netno polje i izabranu

    ravan oe biti i takva &a je potrebno praviti preseke i &u !lavne ose iplantapoku)ali so &a ispitao arte*akte pri takvoj orijenta"iji. lika 30 pokazuje M#snike &obijene ka&a je &ua osa paralelna sa a!netni polje ali za razlikuo& sniaka na sli"i 28 presek je takoe &u te ose. a slike 30 se vi&i &a ser*rekventno! !ra&ijenta sa&a ia no!o znaajniji uti"aj na oblik i veliinuarte*akata. Ibo! ovakve selek"ije !ra&ijenata u ovo sluaju posatra seuve'anje realni &ienzija i u )irinu (prenik% i u &uinu a rezultati su &ati uabeli F$$. +ore&e'i ove snike oi!le&no je (a to oi!le&no je potpoo!nuto irezultatia u abeli F$$% &a je pri *rekventno ko&iranju usereno paralelno sauz&uno oso uve'anje )irine znatnije o& uve'anja &uine (&va puta%. &ru!o sluaju pri *rekventno ko&iranju usereno noralno sa uz&uno

    oso uve'anje )irine je &aleko ve'e o& uve'anja &uine (skoro 6 puta%. Maloneobini oblik arte*akata &elo potie i o& neo!u'nosti &a se prava" presekapoklopi sa oso )ra*a &u "ele nje!ove &uine.

    Slika 3 levo+ B$ @rekventni gradijent gore > dole.

    Daela ;"". Rezultati merenja dimenzija arte@akata izazvani' ra@om na 1+5D.

    37

    a% G 500?17

    b% G 500?17

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    38/40

    ,rjenta"ija )ra*a

    ekven"ije

    o&nosunaspolja)nje

    polje

    o&nosuna !ra&ijentCrek.

    ko&iranja

    Jienzije Hrte*akta ? ?

    &uina )irina uve'anje A)ir. &u.

    G paralelno paralelno 83.501 19.501 168 336G paralelno noralno 61.201 40.201 123 693

    38

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    39/40

    ,. +aklj&3#i

    +olazna stavka ovo! ra&a je ispitivanje uslova po& koji bi bilo o!u'esvesti are*akte koji se javljaju pri oslikavanju a!netno rezonan"o na )to jeo!u'e anju eru. $spitivani su uti"aji aterijala koji se koriste kao e&i"inski

    iplanti na veliinu arte*akata i vaz&u koji je posluio kao re*erentni aterijalija sus"eptibilnost najanje utie na &istorziju slike. +ore& nave&eno! poreen

    je i uti"aj jaina a!netno! polja na veliinu arte*akata na kliniki M#$aparatia o& 05 i 15 i uti"aj paraetara snianja i orijenta"ije iplanta uo&nosu na !lavno polje na oblik i veliinu arte*akata. Inaaj ovo! ra&a je u toe)to ia veoa alo ra&ova koji su sisteatski ispitivali ovu teu. +ri toispitivanju &o)lo se &o sle&e'i zakljuaka/

    1.a% aina spolja)nje! a!netno! polja bitno utie na veliinu arte*akatana taj nain )to pove'anje jaine polja uve'ava i veliinu arte*akata. +ove'anje

    jaine polja sa 05 na 15 &ovo&i &o uve'anja &ienzija arte*akata o& 20-30A.

    b% :ajanji uti"aj o& kori)'eni sekven"ija G CG i #G na veliinuarte*akata ia G. +relazo sekven"ija sa G na CG veliina arte*akata rasteizeu 5-10A &ok je prelazo sa G na #G porast veliine oko 100-110A.

    "% potreba sekven"ije G sa razliiti G (17 ili 104 s% ne utieznaajno na proenu veliine arte*akata.

    &% +ri aksijalno preseku ereno! uzorka (svi ostali uslovineproenjeni% u sluajevia ka&a se ovaj nalazi noralno ili paralelno u o&nosuna osu spoljnje! a!netno! polja prie'eno je sanjenje veliine arte*akata priprelasku sa prve na &ru!u orijenta"iju o& 2 &o 3 puta i proena oblika saiarte*akata. ovo sluaju proena orijenta"ije *rekventno! ko&iranja neaznaaja usle& "ilin&rine !eoetrije uzorka (ko& snianja *antoa%.

    e% +roena orijenta"ije *rekventno! ko&iranja ia uti"aj na &ija!nostikikvalitet slike.

    *% +ri pravljenju preseka &u !lavne ose uzoraka (sa!italni presek% velikiznaaj ia orijenta"ija *rekventno! ko&iranja pri eu proene orijenta"ije&obijaju na vanosti u zavisnosti o& sluaja koji na je potreban &a biiniazirali veliinu arte*akata.

    2. +reto&no poenuti e*ekti o!u posluiti svi onia koji se baveoslikavanje a!netno rezonan"o a nailaze na pa"ijente sa iplantia kaoputokaz ka inializa"iji arte*akata i boljoj &ija!nostikoj analizi.

    $.ra*itni aterijali pokazuju sve potrebne kvalitativne osobine koje bije&no! &ana trebalo &a totalno zaene etalne iplante (povoljnije je koristitiaterijal ija se a!netna sus"eptibilnost alo razlikuje o& okolno! tkiva%. Josa&a je objavljen sao je&an ra& koji se sisteatski bavi poreenje osobina!ra*itni aterijala i etalni iplanta i njiovo! uti"aja na veliinu arte*akatapriliko M#$ oslikavanja. #a&ovi kao ovaj &oprinose pro)irenju vi&ika po pitanju!ra*itni aterijala i &aju stiulans lju&ia koji se bave karbonski aterijalia&a nastave svoj ra& na pobolj)anju isti.

    39

  • 5/25/2018 Artefakti Susceptibilnosti u MRI

    40/40

    #e*eren"e/

    1. . Ma"ura. :uklearna a!netna rezonan"ija avreena bio*izika. :aunaknji!a. Deo!ra& 1987/ 1P 43-95.2. . Hpostoli&is. Ma!neti" resnan"e ia!in! an& te ost "oon arti*a"tsP

    einar papier. $nter&is"iplinarQ !ra&uate stu&ies in e&i"al pQsi"s.:ovi a& Je"ebar 1999.3. +.G. #in"k Ma!neti" #esonan"e in Me&i"ineP Dla"kOell "ienti*i" +ubli"ation ,B*or& ir& e&ition 1993.4. @.. it C.:. #annalo. H :on-Mateati"al Hpproa" to Dasi" M#$P Me&i"al +Qsi"s +ublisin! orporation Ma&ison-Zis"onsin 1989.5. . ;ittel. vo& u Ciziku vrsto! tanjaP avreena a&inistra"ija 1970.6. .H. onson E. @e&lun! . Ma"Call. H neO Oin&oO into te lun!P +Qsi"s Zorl& :oveber 1998P 35-38.7. J.J. tark Z.. Dra&lQ. Ma!neti" #esonan"e $a!in!P MosbQ-[ear Dook $n". H 1993

    8. F.$. Crazzini :.. ;a!etsu .G. onson . Jestian. $nternallQ stabilize&spine/ ,ptial "oi"e o* *re\uen"Q en"o&in! !ra&ient &ire"tion &urin! M#ia!in! iniizes sus"eptibilitQ arti*a"t *ro titaniu vertebral bo&Q s"reOs.#a&iolo!Q 1997P 204/268-272.

    9. [. Xu .H. Dals"i .. prin!er. Ma!neti" sus"eptibitQ si*t sele"te& ia!in!/ MG$. Ma!neti" #esonan"e in Me&i"ine 1990P 16 80-90.10. . Dai' ;.. Eiu .H. ,L@ara #.J. @arris ;. zQbinski C. o&a @.M. Oartz. ,BQ!en tension in a urine tuor/ a "obine& G+# an& M#$ stu&Q. Ma!neti" resonan"e i e&i"ine 1993P 30/568-572.11. .#. #ei"enba" . Zur&in!er ,. +*lei&erer ZH ;aiser. oparison o*

    arti*a"ts pro&u"e& *ro "arbon *iber an& titaniu alloQ nee&les at 1.5 M#

    ia!in!. Ma!n #eson $a!in! an 2000P 11 / 69K74.12. H #un&is" . ;reser . +eer H. ;atrein Z. u&aier @. JaniauB.Metallik arte*a"ts in a!neti" resonan"e ia!in! o* patients Oit spinal*usion/ H "oparation o* iplant aterials an& ia!in! se\uen"es. pineMar" 1998 23P 692 K 699.

    13. D. auvel . atelineau . Dala" .J. &e ertaines. an"ellation o* etal-"oponent paraa!neti" an& &iaa!neti" aterial/ Mateati"al o&elization an& eBperiental veri*i"ationP M#$ 1996/ 6 936-938.

    40