تشریح و شبیه سازی مفهوم Gradient Spoiling
Spoiling یا به فارسی تخریب، در MRI به معنی ایجاد از بین بردن همگرایی اسپین ها در صفحه ی عرضی یا XY است. Spoiling قبل شروع تحریک RF جدید اعمال میشه و باعث نابودی مغناطیس شدیگی عرض میشه در حالیکی تغییری در مغناطیس شدگی طولی یا Mz بوجود نخواهد آمد. ساده ترین روش Spoiling است که به اندازه ی چند T2 صبر کنیم تا به طور طبیعی مغناطیس شدگی عرض نابود بشه. به عبار ساده تر یعنی TR>>T2 (شایدم بهتره بگم T2* ) . خوب این روش کمی زمان بر است و باعث طولانی شدن زمان اسکن میشه.
در تصویری که در زیر می بینید دو تصویر که با پارامترهای تصویرگری یکسان گرفته شده اند با این تفاوت که در سمت چپی از Spoiling مغناطیس شدگی عرضی استفاده شده است اما در تصویر سمت راست خیر. تفاوت کنتراست در تصاویر گویای اهمیت Spoiling است.
مرجع تصویر: http://mri-q.com/spoiling—what-and-how.html
به طور معمول اگر T2 رو برابر ۱۰۰ میلی ثانیه بگیریم باید حدود ۳۰۰-۴۰۰ میلی ثانیه صبر کنیم. دو روش دیگر هم وجود دارد:
- Gradient Spoiling
- RF Spoiling
در اینجا به طور مختصر Gradient Spoiling رو توضیح می دهم و در آینده اگر انگیزه برای نوشتن بود مفهوم RF Spoiling را هم توضیح خواهم داد ( اخیرا متوجه شدم وبسایتی به نام bmecenter.ir مطالبی که بنده – و یا دوستانم – تولید کردیم را ۱- در وبسایتشون علی رغم رضایت بنده کپی می کنند ۲- اسم منبع را ذکر نمی کنند ۳- روی تصاویری که بنده شبیه سازی می کنم لوگوی سایت خودشون رو می چسبوند به نحوی که القا میشه خودشون تولید کردند. به مدیر غیرمحترم سایتشون هم ایمیل زده ام اما دریغ از پاسخ دادن. واقعا انگیزه برای تولید محتوا نمی گذارند بمونه)
در Gradient Spoiling با اعمال گرادیان در جهت انتخاب اسلایس با اندازه های مختلف (و یا در جهت readout) در قبل از پالس RF موجب نابودی مغناطیس شدگی عرض می شوند. در واقع مکانسیم به این صورت است که گرادیان خطی اضافه شده موجب افزایش اثر T2* میشه (توجه کنید نگفتم T2 بلکه T2*) و در نتیجه در یک وکسل مورد نظر اسپین ها شروع به dephase شدن می کنند. تلاش ما بدین صورت است که کاری کنیم که برآیند سیگنال های یک وکسل صفر شود بدین معنی که مغناطیس شدگی عرضی خود تک تک اسپین ها رو نمی توان صفر کرد و باید بنابر مکانیسم طبیعی خودش با ثابت زمانی T2 نابود بشه اما می تونیم کاری کنیم که اسپین ها همدیگرو خنثی کنند. اگر بخوام به صورت ریاضی وار این مسئله رو نشون بدم تلاش می کنیم که رابطه ی زیر رو در یک وکسل برقرار کنیم:
در تصویری که در زیر قرار داده شده می تونید نمونه ی توالی پالس گرادیان اکو رو مشاهده کنید که در انتهای هر سکیل گرادیان اسپویلر به منظور حذف مغناطیس شدگی عرضی استفاده شده.
مرجع تصویر: http://www.revisemri.com/questions/pulse_sequences/tge
در انتها هم شبیه سازی که خودم در رابطه با dephase شدن اسپین ها انجام دادم رو در زیر می تونید ببینید. تصویر اول مربوط به حالتیه می شه که ما از گرادیان اسپویلر استفاده نمی کنیم و میزان dephase شدن اسپین ها بسیار کم است. اما در تصویر دوم حاصل از شبیه سازی وقتی است که قبل از اعمال پالس RF دوم یک گرادیان اسپویلر در راستای انتخاب اسلایس اعمال شده و شدیدا موجب dephase شدن اسپین ها و در نهایت موجب صفر شدن سیگنال مجموع آنها میشه. هر خط که در شکل های زیر می بینید مبین یک اسپین است.
پارامترهای شبیه سازی این تصاویر از این قرار هستند:
T1 = 5*T2 = 500ms
TR = 50ms
۵ هرتز off resonance به صورت تصادفی بین اسپین ها پخش شده
طول مدت روشن بودن گرادیان اسپویلر ۱۰ میلی ثانیه با بزرگی ۲۰ میلی تسلا
امیدوارم مفید واقع شده باشد.
