X
تبلیغات
کنترل کیفی پژوهان - کاليبراسيون MRI
کنترل کیفی پژوهان
کنترل کیفی دستگاههای پرتو تشخیصی -پرتو درمانی

 
تاريخ : Sat 27 Oct 2012
کالیبراسیون MRI

Magnetic Resonnce Imaging MRI، نوعی روش از تصویربرداری است که از خاصیت ممان مغناطیسی عناصر یا Magnetic momentum استفاده می کند. از آنجا که آب دوقطبی بسیار قوی است در تصویربرداری MRI نقشی بسیار حیاتی دارد زیرا ممان مغناطیسی هسته اتم هیدروژن به نحوی است که می توان در تصویربرداری MRI از آن استفاده کرد.
  با انتشار امواج رادیویی از کویل های RF، هسته ها که در حالت تعادل مغناطیسی هستند، انرژی گرفته و برانگیخته می شوند. برگشت هسته از حالت برانگیخته به  حالت ترازمندی را که منجر به تابش امواج رادیویی می شود. میرا شدن القای آزاد (FID) می نامند. کویل فرستنده RF دوقطبی ساده ای است که در آن مولد سیگنال یا ژنراتور، جریان متناوبی از الکترون ها را در امتداد محور دو قطبی ایجاد می کند. کویل گیرنده RF نیز همانند کویل فرستنده بوده با این تفاوت که گیرنده به جای ژنراتور قرار گرفته و وظیفه گیرندگی
سیگنال ها را بر عهده دارد.
  سیستم MRI به صورت اتوماتیک روند کالیبراسیون را انجام می دهد تا درصد خطای
کویل های RF، همچنین فیلترهای گرادیان Pre-emphasis موجود در دستگاه را به حداقل برساند و بهترین مقادیر را برای پارامترهای این فیلترها محاسبه کند تا مینیمم خطا برای تابع گرادیان به دست آید.  سیستم کالیبراسیون MRI شامل موارد زیر است:
1- در سیستم MRI مکانی که عمل پلاریزه کردن میدان مغناطیسی صورت می گیرد،
قطعه ای نصب شده که توسط قطعات زیر کالیبراسیون را انجام می دهد:
• اولین مجموعه جفت کویل های کالیبراسیون که در اولین محور گرادیان ظاهر می شود.
• دومین مجموعه جفت کویل های کالیبراسیون که در دومین محور گرادیان ظاهر می شود.
• سومین مجموعه جفت کویل های کالیبراسیون که در سومین محور گرادیان ظاهر می شود.
هر مجموعه کویل کالیبراسیون شامل یک کویل کالیبراسیون و ماده نمونه ای که سیگنال NMR را در هنگام تحریک با سیستم MRI تولید می کنند، است.
سیستم MRI  شامل یک ژنراتور پالس است که در حین کالیبراسیون به حالتی پلکسر و کویل ها فرمان می دهد تا از کویل های کالیبراسیون اطلاعات NMR را دریافت کند.

2- بر روی تختی که بیمار قرار می گیرد، قطعه ای نصب شده که کالیبراسیون آن مانند آن چه در مورد 1 گفته شد انجام می شود.
3- در جایی که مالتی پلکسر به تجهیزات وصل شده،کالیبراسیونی مانند آن چه در مورد 1 گفته شد انجام می گردد.
4- کالیبراسیونی مانند آن چه در مورد 1 گفته شد در جایی که ستون کویل حمایتی وجود دارد، انجام می شود.
5- کالیبراسیونی مانند آن چه در مورد 1 گفته شد در هر سه جفت کویل های کالیبراسیون که از دو جهت با دو فرکانس لارمور مجزا تنظیم شده اند، انجام می شود.
6- روشی برای اندازه گیری خطای جریان گردابی در سیگنال های NMR که با پالس های گرادیان میدان مغناطیسی در MRI تولید می شود وجود دارد که  مراحل زیر را شامل می شود:
a) نصب قطعه ای در سیستم MRI که شامل هر سه جفت کویل های کالیبراسیون است و در هر سه محور گرادیان میدان مغناطیسی ظاهر می شود.
b) انجام اندازه گیری پالس های متناوب با پالس های گرادیان میدان مغناطیسی که یکی از سه محور گفته شده تولید می شود. یک پالس تحریک RF، پس از پالس گرادیان میدان مغناطیسی با زمان تاخیر انتخاب شده ای ایجاد می شود و از سیگنال های NMR که با هر یک از کویل های کالیبراسیون دریافت می شود، نمونه برداری می شوند.
c) مرحله b برای زمان های تاخیر مختلف تکرار می شود.
d) خطاهای جریان گردابی را برای سیگنال های NMR نمونه برداری شده محاسبه
می شود.
برای جبران جریان گردابی گرادیان میدان مغناطیسی، از یک فیلتر آنالوگ Pre-emphasis در منبع تغذیه گرادیان استفاده می کند تا جریان اعمال شده به کویل گرادیان را به گونه ای شکل دهد که اعوجاج جریان گردابی القاء شده کاهش داده شود.
 این فیلتر شامل چند مولفه تجزیه نمایی و پتانسیومترهای قابل تنظیم است که باید در حین کالیبراسیون تنظیم شوند. پیش از شروع کالیبراسیون، از یک تکنیک اندازه گیری استفاده
می شود که پاسخ ضربه گرادیان میدان مغناطیسی را اندازه گیری کرده و پتانسیومتر فیلتر تنظیم شود تا بدین ترتیب مقدار فیلتر محاسبه شود.
  گسترش تکنیک های تصویربرداری سریع تر مانند EPI (تصویر برداری بازتاب دو وجهی)، همراه با توسعه سخت افزارهای گرادیان سریع تر به منظور حمایت از این تکنیک ها، دقت بیشتری در تولید میدان های گرادیان را می طلبد که به معنی نیاز هر چه بیشتر به روش های کالیبراسیون است.
  جریان های گردابی با توابع زمانی خطی و توابع سه بعدی تعریف می شوند. به منظور انجام کالیبراسیون صحیح، برای هر تابع زمانی و سه بعدی نیاز به استفاده از اطلاعات جریان وجود دارد تا آن ها را برای محاسبه پارامترهای بهینه Pre-emphsis به کار گرفته و مولفه های زمانی و سه بعدی جریان گردابی حذف شوند.
  در روش کالیبراسیون جریان، قطعه ای به کار گرفته می شود که در داخل میدان مغناطیسی دو کویل RF را حمایت می کند.  هم زمان با دریافت داده ها از دو کویل،
می توان مقادیر سه بعدی نامتغیر یا مقدار جریان گردابی ثابت به علاوه جریان های گردابی خطی سه بعدی را برای یکی از محورهای گرادیان اندازه گیری کرد.
  در قطعه اندازه گیری کننده جریان باید عمل اکتساب داده ها و تجزیه تحلیل آن ها در راستای محورهای زمانی سه بعدی، توسط کاربر آغاز شود تا آنالیز در هر یک از سه بعد محورهای زمانی آغاز شود. این کار باید پیش از اقدام بر روی هر مولفه دیگری انجام گیرد.
 برای محاسبه مقادیر بهینه باید عمل اکتساب داده ها و آنالیز آن ها چندین بار تکرار شود. بسته به تعداد دفعات تکرار توسط کاربر، نتایج متفاوت خواهد بود.
 به دلیل موقعیت های گوناگونی که اپراتور ممکن است هر کویل را قرار دهد، در بخش اندازه گیری پروسه کالیراسیون باید بخشی باشد که به تعیین موقعیت کویل ها اختصاص داده شود که بدین منظور از آزمایش NMR استفاده می شود. به علت تعدد عوامل موثر بر مولفه های کالیبراسیون، باید به منظور پرهیز از نتایج نادرست، اکتساب داده ها و تجزیه تحلیل آن ها برای تمام بخش ها با فرم معینی صورت گیرد.
  این نوع انجام کالیبراسیون بسیار وقت گیر بوده و بستگی زیادی به خطاهای کاربر در حین جایگذاری کویل ها همچنین دقت اندازه گیری و تعداد دفعات محاسبه پارامترها دارد.
  پس باید به منظور دستیابی به بهترین کالیبراسیون جریان گردابی، باید سیستمی به کار گرفته شود که به صورت اتوماتیک کالیبراسیون را انجام شود و کاربر کمترین دخالت را در آن داشته باشد.
 به همین منظور از قطعه کالیبراسیونی استفاده می شود که مجموعه ای از 6 (یا بیشتر) کویل کالیبراسیون را در بر می گیرد که با نمونه ماده فعال MR در داخل سیستم MR همراه شده است.
  قطعه کالیبراسیون شامل یک مالتی پلکسر نیز است که هر کویل کالیبراسیون را با یک فرستنده یا گیرنده MRI کوپل کرده و سیگنال های NMR تولید شده با آن کویل ها را فعال می کند.
  بدین ترتیب نمونه برداری به صورت جداگانه انجام شده و به کمک پورت استاندارد موجود در سیستم MRI، به عنوان ورودی به گیرنده ارسال می شود.
 این روش کالیبراسیون سریع و با کوچک ترین دخالت کاربر انجام می شود. این قطعه بر روی محل خوابیدن بیمار در MRI نصب شده و به سمت ایزوسنتر سیستم MRI حرکت می کند. سپس بدون حرکت قطعه داده های کالیبراسیون برای تمام محورها دریافت     می شود. از آنجا که دیگر نیازی به جا به جایی قطعه و انجام اندازه گیری های متعدد و جداگانه  برای موقعیت های مختلف کویل کالیبراسیون نیست، این پروسه با سرعت انجام می شود.



ارسال توسط شیدایی

اسلایدر