Magnetic Resonance Imaging

Magnetic Resonance Imaging

Prof. Moustafa M. Mohamed

Magnetic field present

هذا نستعرض دعنا ذلك لشرحالمثال:

الجاذبية • مجال اتجاه مع نفسه تنظيم يستطيع اإلنسان ) يستطيع ) أيضا التوازي قدميه علي يسير بحث األرضية

اسفل ألي قدميه تكون بحيث اليدان على يسير آن.) التوازي) عكس

يحتاج • ولذا مختلف طاقة مستوى في الحالتين كلتاعلى الحركة أن حيث مختلفة طاقة كمية اإلنساناليدان . على الحركة من أقل مجهود تحتاج األقدام

طاقة • كمية تحتاج التي تلك هي األفضل الحالة بالطبعالطاقة مستوى في البروتونات فأن لذلك أقل

) () اكثر ) قدميه على يسير للمجال الموازي المنخفضعكس ) أعلى طاقة يحتاج الذي مستوى في تلك من

.) يديه( ) على يسير التوازي

يكون • الحالتين في البروتونات عدد بين الفرقالمغناطيسي المجال شدة على ويعتمد صغيرا

الخارجي.ذرات • بروتونات أهمية الواضح من أصبح اآلن

التصوير في ذاتيا نفسها حول تلف آلتي الجسم . المغناطيسي بالرنين

حركة على أقرب نظره نلقى اآلنالبروتونات

مع • ليسفقط تتحرك البروتوناتولكنها التوازي عكس أو التوازي

على تقدما أكثر حركة تتحرك. مخروطي شكل

لذلك • جدا سريعة الحركة هذه . رسمها الصحب فمن

اللف • سرعة معرفة الضروري من . تلك للبروتون المخروطي

تردد بقياس قياسها يمكن السرعةمرات ) عدد المخروطي اللف

في للبروتون المخروطي اللف.) الواحدة الثانية

شدة • بازدياد تزداد السرعة هذهالخارجي المغناطيسي المجال

Magnetic Field

الرمور معادلة (Larmor Equation)

معادلة • تستخدم المخروطي اللف تردد لحساب( :Larmor Equation)الرمور

w o =gbo

wo ( أو بالهرتز المخروطي التردد عن عبارةالميجاهرتز(

bo وتقاس الخارجي المغناطيسي المجال شدةTesla (Tبالتسال )

g تختلف وهى الجيرومغناطيسية بالنسبة تسمىوتساوي ) المواد / 45.5باختالف هرتز ميجاهرتز

) للبروتون بالنسبة

سبق ما ملخصنفسها • حول بانتظام تتحرك موجبة كهربية شحنة لها البروتونات

.) ذاتي ) لف مخروطي مسار فييولد • واألخير كهربي تيار من اكثر ليست الكهربية الشحنة حركة

. مغناطيسي مجالكقضيب • اعتباره ويمكن مغناطيسي مجال له بروتون كل لذلك

. صغير مغناطيسيتخلق • البروتونات المغناطيسي المجال مريضفي نضع عندما

المجال فى نفسها وتنظم صغيرة مغناطيسية مجاالت. الخارجي المغناطيسي

التوازي • عكس أو متوازية أم بطريقتين ذلك تفعل البروتونات . المفضلة هى اقل طاقة تحتاج التى الحالة الخارجي المجال مع

وضع في تلك من اكثر التوازي مع بروتونات عدد يوجد ولذلك. التوازي عكس

•. الرمور معادلة من يحسب المخروطي التردد

مغناطيس المريض

بعضها • تالشي المعاكسة االتجاهات في المغناطيسية القويالبعض

المغناطيسية • القوة يالشى أسفل إلي يتجه بروتون كل هكذا . اعلي إلى يتجه لبروتون

تلك • من اكبر أعالي إلى المتوازية البروتونات عدد أنت وحيثمتجه البروتونات من عدد المحصلة تكون وبذلك اسفل إلى

هي أعلى إلي متجهة مغناطيسية قوة ذلك ويسبب اعلي إلىالمغناطيسية المجاالت مجموع

المغناطيسي. • المجال المريضفي بوضع انه يعني هذامغناطيس يصبح نفسه المريض المغناطيسي الرنين لوحدة

الطولية )• بالمغنطة ذلك ( Longitudinal magnetizationيسميالمغناطيس المجال اتجاه مع يكون المريضحيث لجسم

الخارجي.

يستخدم • أن يمكن للمريض المغناطيسي المجالحالة علي تدل مغناطيسية إشارة علي للحصول

المريض قياسهذه • نستطيع ال أننا حيث مشكلة توجد

اتجاه في ألنها مباشرة المغناطيسية القوةالخارجي المغناطيسي المجال

القوي • تكون أن الضروري من لذلكالمريض جسم علي المتولدة المغناطيسية

المغناطيسي المجال اتجاه على مستعرضةالخارجي.

الكهرومغناطيسية المجاالت(EM Fields)

المجال • تأثير تحت الجسم يكون بينمانبضة الجسم انسجة الى توجه المغناطيسى

الكهرومغناطيسية الموجات من عاليةمجاالت • من تتكون الكهرومغناطيسية الموجات

مغناطيسية وأخرى كهربيةعلى • بقوة تؤثر المغناطيسية الموجات مركب

عمودى اتجاه فى وتوجهها البروتون مغناطيسيةمستعرضة فتصيح

T1 Weighting T2 Weighting

الرنين أجهزة في الهامة األجزاءالمغناطيسي:

Magnetالمغناطيس • Coilsالملفات •ذبذبات ) • التردد عالي ذبذبات مصدر

( ) رادار (Radio-frequency Sourceموجةالجهاز • ملحقات

Magnetالمغناطيس

هو • المغناطيسي بالرنين التصوير ماكينة أجزاء من جزء أهمليسمح مغناطيسقوي يكون أن ويجب الرئيسي المغناطيس

. المغناطيسي بالرنين للجسم صورة بعملالمغناطيسي • بالرنين التصوير لجهاز التحليلية والقدرة الحساسية

. المغناطيسي المجال وكفاءة شدة على تعتمدالمجال • شدة بزيادة تزداد التحليل ومقدرة الحساسية من كال

بالتسال. المغناطيسي المجال شدة تعطى ( Tesla)المغناطيسيالجاوس ) (:Gaussأو

• 1 Tesla = 10 000 Gaussمن • غالبا المستخدم المغناطيس تسال 1.5إلي 0.5شدة

لألرضمن) المغناطيسي المجال (.0.7إلى 0.3للمقارنة جاوس • . معامل يحسب متجانس يكون أن يجب المغناطيسي المجال

التجانس

المغناطيسات من أنواع ثالثة توجدبالرنين التصوير أجهزة مع تستخدم

المغناطيسي: الدائمة • (Permanent magnets)المغناطيساتمغناطيسات • أو الكهربية المغناطيسات

Electromagnets or Resistiveالمقاومة )magnets )

التوصيل • فائقة المغناطيسات(Superconductivity magnets )

الدائمة Permanent)المغنطيساتmagnets)

من • عدد في تستخدم الدائمة المغنطيساتمن النوع هذا ويمتاز التجارية األجهزة

دائما ممغنطة أنها المغنطيساتطاقة • آي عملها في تستخدم الحيث • الحرارة مع مستقرة غير أنها عيوبها من

مغناطيس ) ثقيلة وأيضا بالتسخين مغنطتها تفقديزن النوع هذا ليعطى 100من ( .0.5طن تسال

مغناطيسات أو الكهربية المغناطيسات Electromagnets or Resistive)المقاومة

magnets) كهربي • تيار يمر المقاومة مغنطيسات في

. مغناطيسي مجال فيولد ملف خاللأثناء • فقط ممغنطة تظل المغنطيسات هذه

فهي لذلك الملف في الكهربي التيار مرور. كهربية طاقة إلى تحتاج

يسخن • لذلك الكهربي للتيار مقاومة له الملفارتفاع إلى ذلك ويؤدى خالله التيار مرور أثناء

. تبريده المغناطيسويجب حرارة درجة

التوصيل فائقة المغنطيسات(Superconductivity magnets )

في • انتشارا األكثر هي التوصيل فائقة المغنطيساتالمغناطيسي بالرنين التصوير ماكينات

حرارة • درجة عند تعمل كهربية مغنطيسات هىللغاية ) - الحرارة( . 0 269منخفضة درجة عند م

الكهربي للتيار التوصيل فائق الملف يصبح هذه. مقاومة بدون التيار ويوصل

أو • المسال الهليوم غاز التبريد في يستخدم عادة . أيضا المغنطيسات هذه وتمتاز المسال النتروجين

. ثمنها ارتفاع يعيبها ولكن للغاية متجانسة بأنها. استخدمها وتكلفة

الشدة • عالية المغناطيسية المجاالت تستخدم عادةذات األنظمة آما المغناطيسية األطياف أجهزة فيالتصوير أجهزة مع فتستخدم المنخفضة المجاالت

أنها حيث الجسم ألجهزة المغناطيسي بالرنين. الثمن رخيصة

(:Coils)الملفات تستخدم • المغناطيسي بالرنين التصوير في

إلرسال الكهربية الملفات من أنواع عدةإلثارة وذلك الرادار موجات من نبضات

هذه عن الناتجة اإلشارة واستقبال البروتوناتاإلثارة

الحجم (Volume coils)ملفات

الحجم • آو(:- Volume coils)ملفات الجسم جزء تحيطإلى يكون ما اقرب تكون أن ويجب تصويره المراد الحجم

الكبيرة األجزاء مع عادة وتستخدم تصويره المراد الجزء. الجسم من

الرأس )• ملف أو الخوذة ويستقبل( Hamlet coilملف. الرأس من الصادرة النبضات

•( القميص على(: Shim Coilملفات للحصول وتستخدمخالل يمر كهربي تيار باستخدام وذلك تجانسا اكثر مجال

. الميكانيكي الضبط مع الملفات هذهاالنحدار )• ملفات(: Gradient coilsملفات وتستخدم

من معينه نقطة عند إضافية مجاالت ألحداث االنحدار . التي الضوضاء بعض تسبب غلبا وهى األبعاد ثالثي الفراغ

. المغناطيسي بالرنين التصوير أثناء سمعها يمكنالسطح )• فوق(: Surface Coilsملفات مباشرة وتوضع

ملفات وهى تصويره المراد االهتمام موضع السطحأنسجة من الناتجة اإلشارات تستقبل فقط استقبال

) استخدمها ) يمكن وال السطحية األنسجة القريبة الجسماألنسجة من الناتجة المغناطيسية اإلشارات قياس في

العميقة.

ذبذبات ) التردد عالي ذبذبات مصدر ) رادار (Radio-frequency Source)موجة

العالية • الترددات مذبذب من اإلشارة ) الملفات( Transmitter)المرسل) زوج تغذى

زاوية يصنع المجال 90الذي خطوط مع درجةثابتة. ذبذبة عادة وتستخدم أو 60المغناطيسي

ميجاهرتز 100أو 90مقدرة • على للحصول ثابتة تكون أن يجب

عالية تحليلمن. • اقل عادة المصدر لهذا الخرج 1قدرة

من اكثر تتغير وال .1وات دقائق% عدة خالل

: الجهاز ملحقات

تجذب • آن يمكن العالية المغناطيسية المجاالتويمكن منها القريبة المغناطيسية المعادن بعض

مثل األجهزة بعض علي كذلك تؤثر أنوأجهزة المريض مراقبة وأجهزة الكومبيوتر

. اكس وأشعة الكهربية الصدماتبموجات • التأثر المغناطيسي الرنين لجهاز يمكن

العربات وحركة األثير في المنتشرة الراديووالمصاعد

الجهاز • يحاط والتأثيرات التداخالت تلك لمنع. فراداي بقفص يسمى ما بواسطة تماما