MRI Lesson 8 - TR long - TR short

Описание: بسم الله الرحمن الرحيم
وصلنا إلى الدرس الثامن من كورس الرنين المغناطيسي MRI

عرفنا في الدروس السابقة أن فقدان البروتونات لدورانها بنفس الفيز هو زمن ال T2
والاسترخاء Relaxation حيث فقدان المغنطة العرضية والعودة الى المغنطة الطولية هو ال T1


لنبدأ درس اليوم

أولاً لنقم بإجراء تجربة
هذان بروتونان مختلفان
نعطيهما موجة RF 90 وننتظر وقت طويل سنسميه مبدئياً TR long
حتى يعود البروتونان إلى الاسترخاء الكامل ويفقدان كامل طاقتهما، وهنا تكون طاقة كل منهما نفس الآخر، كلاهما عادا للاسترخاء الكامل


ولكن الآن سنعيد التجربة بطريقة أخرى
سنعطيهما RF 90 ولكن لن ننتظر حتى يعودوا للاسترخاء الكامل
سنعطيهما RF أخرى بعد زمن قصير سنسميه TR short في هذه اللحظة كما نلاحظ البروتون A هنا قد عاد إلى الاسترخاء بشكل أكبر من البروتون B
لذلك سيكون قادر على أخذ طاقة أكبر من الموجة RF الثانية التي ارسلناها
وبالتالي ستكون إشارة البروتون A أكبر من إشارة البروتون B
وهذا ما سيفيدنا بالتفريق بين مكونين مختلفين


الاختلاف في شدة الإشارة هنا هو الاختلاف في المغنطة الطولية والذي يشير إلى الاختلاف في الزمن الأول T1 بين الأنسجة المختلفة

إذا لتثبيت الفكرة:
البروتون A والبروتون B هما من نسيجين مختلفين
وقت استرخاء كل واحد منهما يختلف عن الآخر
هنا قبل أن نقوم بأي شيء
نعطي RF 90 وننتظر وقت طويل TR long حتى يعودون إلى الاسترخاء الكامل، نعطي RF 90 آخر تعاد نفس التجربة دون أي فرق أو فائدة.

لكن إذا اعطينا RF 90 وبعد وقت قصير TR short أعدنا ال RF 90 حيث في هذه اللحظة البروتون A عاد إلى الاسترخاء بشكل أكبر من البروتون B وهنا سيأخذ البروتون إشارة أكبر من B
وسنستفيد من هذا الاختلاف بالتفريق بين الأنسجة وفيما بعد الحصول على الصورة.

في الدروس القادمة أثناء التصوير يمكننا تحديد ما هي ال RF التي سنرسلها
مثلاً يمكننا ارسال RF 90 أو 180
ويمكننا أيضاً تحديد الزمن الفاصل بين موجات ال RF التي سنرسلها، كل هذا سيحدد نوع الفحص الذي نقوم فيه وسنفهم ذلك بشكل مفصل فيما بعد

في التجربة السابقة ال RF الوحيدة التي استخدمناها هي RF 90 ولكن قمنا بإعادتها عدة مرات خلال فاصل زمني يسمى Time Of Repeat واختصرناها ب TR
ولكن السؤال هنا:
كيف يؤثر الفاصل الزمني بين موجات ال RF على شدة الإشارة؟

عندما استخدمنا TR long طويل، حصلنا على نفس الإشارة من جميع البروتونات وستظهر جميع البروتونات على الصورة بنفس اللون
أما عندما أستخمنا TR short قصير، كل بروتون اعطانا إشارة مختلفة وبالتالي استطعنا التفريق بين الأنسجة والحصول على صورة يظهر فيها كل بروتون بإشارة مختلفة
وهذه الصورة نسميها TR-Weight
وهي تعني الصورة التي تمثل شدة إشارة كل بروتون في النسيج المصور

حسناً ما هو مقدار ال TR الذي نستخدمه في التصوير

يقاس ال TR بال msec أي بأجزاء الثانية
إذا كانت القيمة أقل من 500 msec يعتر قصير
أما أكبر من 1500 يعتبر طويل

وسنتعرف فيما بعد كيف تمكننا من تشكل صورة T1 وT2 وProton Density

ولكن تشبيه لما نقوم به: كمنظم حفلة الاوركسترا
حيث بإعطاء أزمنة مختلفة بين الموسيقيين، نحصل على المعزوفة موسيقية التي نريدها.

وهكذا عندما نعطي البروتونات موجات RF متتابعة بفواصل زمنية معينة، فنحصل على الصورة التي نريدها.

_____________________________________

لنتحدث أكثر عن بعض التفاصيل لفهم ماذا يحدث
عندما كانت المغنطة الطولية واعطينا RF اختفت المغنطة الطولية وظهرت المغنطة العرضية أي تحولت البروتونات بزاوية 90 درجة
لذلك نسمي هذه ال RF ب RF 90
وعندما تحدث المغنطة العرضية تصدر اشارة من هذه البروتونات ونفس الشيء عندما نرسل RF 90 أخرى، أيضاً نحصل على إشارة ثانية

قوة الإشارة التي نستقبلها تعتمد على مقدار المغنطة الطولية التي يكون عندها البروتون أثناء ارسال موجة ال RF

بمعنى أننا عندما نرسل موجة ال RF حسب كمية المغنطة الطولية التي يكون عندها البروتون، تكون قوة الإشارة

فمثلأ:

في البداية عندما نرسل موجة RF سنحصل على إشارة تساوي كامل المغنطة الطولية
ثم إذا انتظرنا وقت طويل حتى عادت البروتونات إلى كامل المغنطة الطولية واعدنا ارسال موجة ال RF هنا سنحصل على نفس قوة الإشارة السابقة ولن يكون الأمر ذو فائدة على الإطلاق

ولكن إذا كانت موجة ال RF الثانية مبكرة سنحصل على إشارة مختلفة حسب كل بروتون كم عاد إلى المغنطة الطولية


ولتوضيح الفكرة بشكل أفضل سنأخذ مثال:
لنفترض لدينا بروتونين واحد من الدماغ Brain وواحد من السائل الدماغي الشوكي CSF

نعطي RF 90 فتتحول المغنطة إلى العرضية
في هذه اللحظة المغنطة الطولية تكون مساوية 0
وسنرسم مخطط يمثل عودة المغنطة الطولية

هذا يمثل عودة بروتون الدماغ
وهذا يمثل عودة بروتون ال CSF

كما نلاحظ بعد زمن طويل عادا إلى نفس المغنطة الطولية فغذا أعدنا ارسال RF بعد وقت طويل سنحصل على نفس قوة الإشارة من الدماغ ومن ال CSF ولن نستفيد شيء
أما إشا ارسلنا RF بعد زمن قصير سنلاحظ هنا اختلاف في قوة الإشارة بينهما وبالتالي الحصول على تباين بين الدماغ وبين ال CSF وسنستطيع التفريق بينهما وتشكيل الصورة