Manyetik Rezonans Görüntüleme: Temel Bilgiler |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MRI | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MRGde görüntünün oluşturulmasında (başarılı biçimde sinyal kaybı ve kalitesi yüksek görüntü için) SNR çok önemli ve sayısal (quantitative) bir parametredir. Sayısal değeri elde edeceğimiz görüntünün kalitesi ve anatomik rezolüsyonu ile belirgin korelasyon gösterir (matriks değeri uzaysal rezolüsyon ile ilişkili iken, elde edeceğimiz SNR değeri görüntünün anatomik rezolüsyonunu belirgin derecede etkilemektedir, yani yüksek SNR, daha iyi anatomik rezolüsyon demektir). Başka bir deyişle, SNR değeri düşük olan görüntüler granüllü olup, kaliteli anatomik detaydan yoksundur. Gürültü (noise) kaynağı magnet içine koyduğumuz, ancak inceleme planımıza girmeyen dokulardan kaynaklanan sinyaldir; yani inceleme alanımıza girmeyen bir çok proton da sinyale neden olmakta (noise) ve görüntü kalitemizi bozmaktadır. MRGde gürültü hemen her zaman için mevcuttur ve elde edeceğimiz sinyal yüksek olsa bile, gürültü yüksek ise elde edilecek görüntünün kalitesi düşük olacaktır (SNR değeri düşecektir). Buna örnek olarak şunu verebiliriz; radyo dinlemek için alıcımızı belli bir frekansa ayarlarız; ancak verici ile radyomuz arasına bir takım parazitler girerse, veya vericiden uzaklaşırsak (araya parazit girmesi kolaylaşır) ses netliği kaybolur ve ses cızırtılı olarak duyulur; oysa ses ampliütü aynıdır. İşte bunun MRGdeki karşılığı gürültü (noise) olarak bilinir ve önemli olarak elde edeceğimiz sinyal bundan ayrılamamaktadır. Bu
nedenle MRGde elde edeceğimiz görüntünün
kalitesinin yüksek olması için gürültünün azaltılması
gerekmektedir. BTde, kullanılan radyasyon artırılarak
(mA) SNR artırılabilir; ancak MRGde sinyali
direk olarak artırabilecek bir dış kaynak
yoktur (MRGdeki tek kaynağımız
protonlardan elde edeceğimiz sinyaldir). İncelememizde elde edeceğimiz SNR değeri,
inceleme süresi ve uzaysal rezolüsyon ile belirgin şekilde
ilişiklidir (Şekil 8.1).
Formülden
de anlaşıldığı gibi (Şekil
8.1), SNR voksel volümü artırılarak (kesit kalınlığını
artırmak, matriks değerini azaltmak veya FOVu
artırmak voksel volümünü artırır) veya NEX
sayısı artırılarak yükseltilebilmektedir.
Aslında NEX sayısının artması ile
SNRdaki artış total örnekleme süresinin
(sampling time) artması sonucudur, daha uzun
sampling time daha yüksek SNR demektir. NEXin artırılması
ile birlikte, SNRı artırmak için sinyal kaydında
daha uzun sampling time imkanı veren düşük
bant genişliği (low
bandwidth) tekniği geliştirilmiştir. Bu
teknikte yüksek frekanslar hariç tutularak daha düşük
gürültü (noise) ve yüksek SNR elde edilmektedir; bununla
birlikte bu teknik uygulandığında kimyasal
şift (chemical shift) artefaktı artmaktadır
ve bu, tekniğin kullanılmasındaki limitasyonu
oluşturur [21] (Şekil 8.2).
FOV (Field of
view) FOV kabaca ekrana yansıyan görüntüye uyan
dokunun büyüklüğüdür ve genellikle cm. olarak
gösterilir.
Örneğin FOV değeri 20 ise dokudaki 20 cm. karelik
bir alan ekrana yansır (resim 8.1).
Daha önce görüntünün uzaysal rezolüsyonunu
belirleyen ana unsurun matriks değeri olduğunu söylemiştik;
ancak, matriks değerini sabit tutup FOV küçültülürse
rezolüsyon yine artacaktır. Bunun ile birlikte
FOVun azaltılması ile elde edilecek rezolüsyon
artışında önemli bir problem ile karşılaşırız;
FOV azaltıldığında SNR değeri de
belirgin şekilde düşecektir (çünkü bu durumda
piksel içine giren protonların miktarı azalacaktır).
Yüksek Tesla değerli cihazlarda elde ettiğimiz
sinyalin amplitütü daha yüksektir ve bu sistemlerin daha
küçük FOV ile çalışabilmesinin nedeni de budur.
FOVu 2 kat artırmak ile SNR 4 kat artar; bunun gibi,
FOVun 2 kat düşürülmesi ile SNR 4 kat düşmektedir.
Bu nedenle kaliteli görüntü için FOV en uygun biçimde
ayarlanmalıdır ve çoğu zaman yapıldığı
gibi, bazı durumlarda FOVu büyük tutup görüntü
elde edildikten sonra görüntünün büyültülmesi (magnifikasyonu)
yoluna gidilmelidir (Resim 8.2).
Matriks = 256 x 256
Aslında NEXin artırılması
total örnekleme süresinin (sampling time) artırılması
anlamına gelir. Bu, alıcı sargıda
(receiver coil) elde ettiğimiz sinyalden bilgisayar
tarafından data point (veri noktası) toplama süresidir
ve genel olarak bu süre 8 msn.dir. NEXin artırılması
ile bu süre artırılmaktadır, bu da SNRı
belli bir oranda etkilemektedir (Şekil 8.5, Tablo 8.1).
Bu bölümde sunulacak
tablolar, kesit kalınlığının,
matriks değerinin, FOVun ve NEXin değişik
kombinasyonlarındaki göreceli SNR değerlerini
vermektedir. Bu tabloları değerlendirirken
tablolarda belirtilen değerlerin kesin SNR değeri
olmayıp göreceli değerler olduğu, aynı
MRG sistem, sargı (coil) ve benzer sekanslar kullanıldığında
SNR değerini korumak için protokolleri belirlerken
faydalanabileceğimiz akılda tutulmalıdır.
Örneğin bu tablolar farklı iki incelemede, SE
sekansı ve aynı sargı (coil) kullanıldığında
SNRı değerlendirmede oldukça faydalıdır,
fakat GE ile SE sekansları bu tablolara göre karşılaştırılamaz
(3D olarak elde edilen görüntülerde SNR kesit sayısı
ile de değiştiğinden bu akılda tutulmalıdır.
SNR, 3D tekniğinde kesit sayısının kökü
ile orantılıdır). Örneğin SE sekansı
ve ekstremite alıcı sargısı (receiver
coil) ile iyi kalitede görüntü için SNR değeri 0,6
ise, parametreleri değiştirerek SNR değerini
0,6 nın altına indirdiğimiz oranda görüntünün
kalitesi düşer ve granüllü olur. SNRın düşük
olmaması gerektiği kadar, SNRın gerekenden
yüksek olması da istenmeyen bir durumdur. Yukarıdaki
örneğe devam edersek kaliteli görüntü için gerekli
SNR değeri 0,6 ise, bunu protokolleri değiştirerek
1,2 ve 2,4 olmak üzere iki görüntü elde ettiğimizde,
elde edilen bu görüntülerin SNR değerlerinin 1,2
veya 2,4 olduğunu ayırmak mümkün değildir.
0,6 SNR değeri ile karşılaştırıldığında
inceleme zamanı 1,2 SNR değeri için 4 kat, 2,4
SNR değeri için ise 16 kat artacaktır. Bu zaman
kaybını da önlemek için incelemedeki SNR değeri
ne çok yüksek nede çok düşük olmalıdır.
Genellikle pratik kaliteli görüntüler için, kullanılan
SNR değerinin gerekli öngörülen SNR değerinden
biraz yüksek (%20-50) tutulmasıdır. CNR
da, SNR gibi sayısal (quantitative) bir
parametredir ve elde edeceğimiz görüntüde lezyon
saptanabilme (lezyon ile normal doku kontrastı) ile
direk korelasyon göstermektedir. Pozitif CNR, lezyonun
normal dokuya göre hiperintens olduğunu (parlak);
negatif CNR ise, lezyonun normal dokuya göre hipointens (koyu)
olduğunu tanımlar. Lezyonun saptanabilmesi,
CNRnin pozitif veya negatif olması ile ilişkili
değildir; bununla birlikte CNRnin sayısal değeri
ile direk olark ilişkilidir (pozitif veya negatif) [21,
57]. CNR şu şekilde formülüze edilebilir :
UYGUN
(TR) ve (TE) PARAMETRELERİNİN SEÇİMİ
Spin-eko sekansında
dokular arasında iyi T1 kontrastı isteniyorsa TR
ve TE değerleri kısa olmalıdır (nedenleri
daha önce tartışıldı). Genel olarak
tavsiye edilen değerler; TE<20 msn. ve TR<600
msn.dir [21]. TE değerini düşürmek SNR ve T1
kontrastını artırır (T1 kontrastının
artmasının anlamı CNRnin, yani lezyon
saptanabilirliğinin artması demektir) (Şekil
8.6-7). Buna karşın TR değerini 600
msn.nin altına indirmek T1 kontrastını artırır,
ancak SNRı düşürür (Şekil 8.8-9) ve TR
değerini düşük tutarsak daha önce açıkladığımız
gibi, kesit sayısı sınırlanmaktadır.
Şekil 8.8
ve şekil 8.9da görüldüğü gibi, TR değerinin
artırılması SNRı artırırken,
dokular arasındaki T1 kontrastını azaltmaktadır.
Bu nedenlerden dolayı, incelemelerimizi gerektiğinde
SNRı artırmak için NEXi artırarak (veya
FOVu artırarak) uygun TR ve TE değerlerinde
yapmak zorundayız. Spin-eko sekansında
T2 ağırlıklı görüntüler için uzun TR
ve uzun TE değerlerinin kullanılması
gerekmektedir. Pratikte, genellikle ikili-eko (double-eko)
tekniği kullanılarak inceleme süresinde belirgin
uzama olmaksızın hem proton dansite hem de T2 ağırlıklı
görüntüler aynı anda elde edilir. TR değeri ne
kadar uzun tutulursa görüntü o kadar T2 ağırlıklı
olmaktadır; çünkü TR uzun tutulduğunda dokuların
hemen hepsinde longitudinal manyetizasyonlar tamamlanacak ve
T1 etki tamamen ortadan kalkacaktır (BOS gibi dokuların
T1 değerlerinin çok uzun olduğunu hatırlayınız).
Uzun TR değerlerinin, T2 ağırlığını
artırması haricinde, SNRı artırması
ve daha fazla kesit sayısına müsaade etmesi gibi
avantajları vardır. Uzun TR süresinin tek dezavantajı ise, inceleme
süresini doğrudan artırmasıdır. Örneğin
NEX:1, matriks 256 x 256 iken TR değeri 2000den
3000e çıkartıldığında, inceleme
süresi yaklaşık 8.5 dakikadan 12.8 dakikaya çıkmaktadır.
Bu nedenle TR değerini çok artıramıyoruz;
pratikte kullanılan değerler genellikle 2000-3000
msn. arasında değişmektedir. İkili-eko tekniğinde ilk eko için TE
genellikle kısa tutulur (25-30 msn.gibi); ikinci ekoda
T2 ağırlığını elde etmek için
TE uzun tutulur (70-100 msn.gibi) [21]. İlk eko ile
elde edilecek görüntü için ikili-eko tekniği anlatılırken
proton dansitesinde olur demiştik; ancak bu
parametreler kullanıldığında, ilk eko
ile elde edilecek görüntü Proton dansitesi ile beraber T2
ağırlığı da taşıyacaktır
(aslında kitabın ilk bölümlerinde tartışıldığı
gibi, gerçek proton dansite görüntüsü elde etmek için
TR değerinin çok uzun, TE değerinin de 0
olması gerekmektedir).
SLICE-TO-SLICE
INTERFERENCE
T2 ağırlıklı görüntülerde ise,
bu etki görüntü kontrastını bozmaktadır;
başka bir deyişle incelemede gap uygulanması
lezyon saptanabilirliğini veya CNRı artırmaktadır
[21].
Yaygın görüşe göre, kesitler arasında
gap uygulamak, gap mesafesine denk gelen lezyonları görememek
demektir ve çoğu zaman kesitler kesintisiz olarak elde
edilmektedir. Ancak, biraz önce açıkladığımız
gibi, kesitler arasında uygun gap uygulamak, görüntü
kalitesini belirgin şekilde düzeltmekte ve lezyon
saptanabilirliğini artırmaktadır. Bu nedenle
doğru olan, hemen her zaman için kesitler arasında
uygun gap uygulanmaktadır (genellikle %20-25). KİMYASAL
ŞİFT
Bu artefakt nasıl
önlenebilir? Eğer
frekans-kodlama aksisinde piksel (kolon) başına düşen
frekans farklılığı kimyasal şiften
fazla yapılır ise bu artefakt kaybolacaktır (chemical
shift suppression); bununla birlikte bu uygulama
inhomojeniteye neden olacağından dolayı elde
edeceğimiz SNR değerinin düşük olmasına
ve görüntü kalitesinin bozulmasına neden olacaktır.
Bu nedenle genellikle kimyasal şift artefaktına rağmen
bu süpresyon uygulanmamaktadır. Yüksek Teslalı
sistemlerde sorun olabilen bu artefakt, zaten düşük
Tesla değerli sistemlerde görülmez.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|