آشنایی با کویل های MRI

 

در این نوشته قصد داریم مفهوم کویل در MRI و انواع کویل های MRI را به تفضیل برای شما شرح دهیم.

در ابتدا باید بگوییم: “هر دستگاه MRI یک کویل درون یک کویل درون یک کویل … می باشد.

همانطور که در شکل بالا ملاحظه می کنید، دستگاه MRI از مجموعه ای از کویل ها ساخته شده است. ما در دستگاه MRI نیاز به ایجاد و تغییر میدان مغناطیسی داریم که این امر با عبور جریان از کویل های مختلف بدست می آید، هر گروه از کویل ها وظیفه ی خاصی در دستگاه MRI دارند که در ادامه ی مطلب در این مورد بحث خواهد شد.

 

ابتدا کویل های MRI را به ترتیب از خارج به داخل معرفی می کنیم:

  • کویل های ایجاد کننده ی میدان مغناطیسی دستگاه : که وظیفه ی ایجاد میدان مغناطیسی را دارند.
  • کویل های شیمینگ: که وظیفه ی ایجاد یکنواختی در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط کویل های اصلی را دارند.
  • کویل های ایجاد و ارسال پالس RF: که وظیفه ی تولید و ارسال پالس های رادیوفرکانسی به بدن بیمار را دارند.
  • کویل گیرنده ی سیگنال: که وظیفه ی دریافت سیگنال بوجود آمده پس از ارسال پالس RF را دارند و می توانند گیرنده یا فرستنده/گیرنده باشند.

 

کویل های فرستنده گیرنده را به طریقه ی دیگری نیز دسته بندی می کنند که شامل linearly polarized : LP و circularly polarized: CP هستند . مورد اول در ابتدا برای کویل های فرستنده گیرنده طراحی شدند. ولی به دلیل اینکه در حالت فرستنده نیمی از توان کویل از دست می رفت و در حالت گیرنده اطلاعات مربوط به فاز را نمی توانستیم دریافت کنیم، کم کم این کویل ها جای خود را به کویل های CP دادند که بر این مشکلات فائق آمد. اصطلاح quadrature برای کویل های CP به کار می رود.

کویل LP

 

 

 

کویل CP

 

 

 

 

از انواع کویل های موجود در دستگاه MRI کویل های فرستنده و گیرنده به دلیل اینکه کارشناس MRI بیشتر با این کویل ها در ارتباط می باشند، مهم تر می باشند و بیشتر به معرفی این کویل ها می پردازیم.

کویل های ارسال پالس RF میدان مغناطیسی ضعیفی به نام B1 ایجاد می کنند که عمود بر میدان B0 اصلی مگنت بوده و باعث تحریک ممان مغناطیسی پروتون های بدن می شود. کویل های ارسال RF می تواند از نوع CP یا LP باشد.

کویل هایی مانند کویل های ارسالی/دریافتی نیز وجود دارند که هم از نوع CP و هم LP می توانند باشند و می توانند دو وظیفه ی گیرندگی و فرستندگی را در کنار هم انجام دهند.

کویل هایی که فقط وظیفه ی دریافت سیگنال را دارند در دستگاه های مدرن بیشتر استفاده می شوند. چون در این دستگاه ها کویل فرستنده و گیرنده معمولا جدا از هم می باشند. این کویل ها نیز می تواند CP و LP  باشند و همچنین می تواند به صورت آرایه ای و ترکیبی از این کویل ها در جهات مختلف باشند.

 

امروزه به دلیل نیاز به سرعت بالا در تصویربرداری پیشرفته و روتین در MRI استفاده از کویل های آرایه فازی افزایش شایانی یافته است و این موضوع اهمیت فراوانی دارد.

تصویربرداری موازی روشی است که نیازمند کویل های خاصی به نام کویل های آرایه فازی می باشد. این نوع کویل ها به جای یک کویل دریافت کننده  از ترکیبی از جند کویل ساخته شده  که در یک یا چند ردیف کنار یکدیگر قرار گرفته اند. همچنین این کویل ها برای اینکه بتوانند سیگنال خود را به صورت جداگانه به سیستم بفرستند نیازمند کانال اختصاصی خود هستند. استفاده از سیگنال دریافتی اختصاصی هر کویل برای تعیین نقشه ی حساسیت کویل ها و الگوریتم های بازسازی روش تصویربرداری موازی لازم است و اهمیت تعداد بالای کویل و کانال دریافتی آن اینجا مشخص می شود.

با استفاده از این کویل ها سرعت تصویربرداری به نسبت فاکتور شتاب R کاهش می یابد که مقدار فاکتور R وابسته به تعداد کویل و کانال کویل آرایه فازی است.

 

 

 

کویل های سطحی:

یک کویل سطحی درواقع یک حلقه ی ساخته شده از یک ماده ی رسانا مثل مس است. این کویل ها دقیقا روی آناتومی مورد نظر قرار می گیرند و حساسیت مغناطیسی و SNR را در ناحیه نزدیک به خود بهبود می بخشند ولی هرچقدر فاصله از کویل بیشتر باشد این حساسیت و نسبت سیگنال به نویز کمتر می شود. برخی از این کویل ها قابل انعطاف هستند تا خم شوند و به ناحیه مورد نظر نزدیکتر باشند.

این کویل ها برای تصویربرداری از ناحیه خاص و کوچکی طراحی شده اند بنابراین باید در هنگام قرار دهی این کویل ها کاملا دقت کنیم تا این کویل ها در نزدیکترین فاصله به آناتومی مورد نظر قرار گیرند.

 

کویل های حجمی:

کویل های حجمی به کویل هایی گفته می شود که رادیوفرکانسی هستند و عضو مورد نظر را احاطه می کنند. مثل کویل زانو و مغز. این کویل ها هوموژنیتی RF بهتری نسبت به کویل های سطحی دارند. معمول ترین طراحی برای این کویل ها BIRD-CAGE COIL است. این کویل ها هم به عنوان فرستنده و هم به عنوان گیرنده استفاده می شوند.

One thought on “

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *