Coordinate spaziali di un paziente
posto in un tomografo RM
Come LOCALIZZARE il segnale?
Il sistema prima utilizzato per
selezionare la specie nucleare ora viene
usato per LOCALIZZARE il segnale
ω 0 = γ B0
Per modificare la frequenza di precessione degli spin
si modifica localmente il campo magnetico.
Ma un punto è definito nello spazio da tre coordinate.
3 COORDINATE : sono necessari 3 GRADIENTI
Gradienti di campo
magnetico
Cosa significa
Gradiente di campo magnetico?
Nel nostro caso un campo magnetico che
varia LINEARMENTE con la distanza
Selezione dello strato
Codifica di frequenza
• asse Z : grad. selezione di STRATO
• asse X : grad. codifica di FREQUENZA
• asse Y : grad. codifica di FASE
Codifica di fase
N.B.1: le variazioni dovute ai GRADIENTI sono piccole rispetto
all’intensità di B0 (valori < 1%, ordine di grandezza mT/m)
N.B.2: i gradienti vengono applicati per un breve intervallo di tempo
(IMPULSO) → tipico rumore delle apparecchiature RM
Asse Z: gradiente di selezione di strato GZ
ωi = γ (B0+GZ)
= ω1 < ωi
= ωi
= ω2 > ωi
N.B.: tecnicamente non è possibile selezionare un’unica frequenza, bensì un intervallo:
larghezza di banda tipica (1-2)kHz.
La DURATA e l’AMPIEZZA dell’impulso determinano l’entità della rotazione dei nuclei.
Asse Z: gradiente di selezione di strato GZ
MHz
• Attivazione durante l’impulso RF
Asse Z: gradiente di selezione di strato GZ
• Eccitazione selettiva dello strato
Asse Z: gradiente di selezione di strato GZ
Come modificare lo spessore di strato di Slice1?
Ricordando che in base a Larmor che: Bz(T)
∆ω ∝ ∆B
1,52
1,5
MHz
si può:
1) tenere costante il GRADIENTE e variare B (T)
z
l’AMPIEZZA
INTERVALLO di
FREQUENZA dell’impulso RF
(AMPIEZZA di BANDA) (Slice2)
1,51
1,5
MHz
2) tenere costante l’ampiezza di banda e
Bz(T)
PENDENZA del
GRADIENTE Gz variazione intensità di
campo per unità di lunghezza (Slice3)
1,52
variare la
1,5
MHz
Tenendo costante l’ampiezza di banda di frequenza e
variando la pendenza del gradiente
FREQUENZA
∆ω ∝ ∆B
SPESSORE
Che forma ha il segnale RM?
Segnale SINUSOIDALE
I = A sin (ft + φ)
frequenza
fase
Asse X: gradiente di codifica di frequenza GX
Asse X: gradiente di codifica di frequenza GX
Asse X: gradiente di codifica di frequenza GX
• Localizzazione del segnale tramite l’analisi della
frequenza di emissione del segnale
• Attivazione durante l’acquisizione del segnale
Asse Y: gradiente di codifica di fase GY
• Attivazione nell’intervallo di tempo tra l’impulso RF e
l’acquisizione del segnale
Asse Y: gradiente di codifica di fase GY
Asse Y: gradiente
di codifica di fase GY
Asse Y: gradiente di codifica di fase GY
DURANTE GY
DOPO GY
Asse Y: gradiente di codifica di fase GY
Ciò che distingue i 3 gradienti è soprattutto
QUANDO essi sono attivi
con campo B uniforme
nel piano x,y
grad. di codifica di FASE
ACCESO
asse y
dopo aver SPENTO
il grad. di codifica di FASE
asse y
asse x
asse y
La sequenza di attivazione dei GRADIENTI
La trasformata di Fourier è uno strumento matematico
che consente di calcolare le COMPONENTI SPETTRALI
di un segnale.
Segnale raccolto dalla
bobina ricevente
(insieme di oscillazioni
sinusoidali con varie
frequenze spaziali e
orientamento)
SPAZIO k
(k sta per «frequenza spaziale»)
Ciascun punto del k spazio definisce
l’ampiezza, la frequenza spaziale e
l’orientamento di ciascuna delle
oscillazioni che compongono l’immagine)
Parte centrale (componenti di BASSA frequenza):
informazione su strutture grossolane e su CONTRASTO
Parti esterne (componenti di ALTA frequenza):
informazione su strutture dettagliate e su CONTRASTO
