Inżynier i Fizyk Medyczny 6/2016 vol. 5
327
diagnostyka
/
diagnostics
artykuł naukowy
/
scientific paper
o najwyższej intensywności spektralnej z przedziału 0-3.5 ppm)
wyklucza ich wartość kliniczną. SNR można wyznaczać bezpo-
średnio z widma, jako stosunek powierzchni sygnału MR do am-
plitudy szumu w obszarze widma pozbawionym sygnałów.
Aby poprawić SNR dwukrotnie, konieczne jest czterokrotne
wydłużenie czasu akwizycji, bowiem
SNR N
≅
, gdzie N jest licz-
bą akwizycji. Zbytnie wydłużenie czasu pomiaru zwiększa ryzyko
pojawienia się artefaktów ruchowych, bowiem pacjent nie bę-
dzie w stanie leżeć bez ruchu. Badanie nie powinno więc prze-
kraczać 0,5 godziny, jeśli ma być badaniem ilościowym.
SNR zależy również od objętości obszaru pomiarowego – a do-
kładnie od liczby protonów w tym obszarze. Dwukrotne zwięk-
szenie VOI przełoży się na dwukrotny wzrost SNR. Poziom szumu
w obu przypadkach będzie stały, bowiem szum generowany jest
przez cały badany obiekt, a nie przez wskazany obszar pomiarowy.
SNR zależy też od czynników sprzętowych – od jednorodności
pola, a więc od efektywności systemu optymalizacji jednorodności
pola w obszarze cewki, oraz od wyboru samej cewki pomiarowej.
O ile we współczesnych urządzeniach MR optymalizacja jedno-
rodności pola przeprowadzana jest automatycznie, o tyle wybór
cewki pomiarowej jest świadomą decyzją wykonującego badanie.
I tak wartości SNR będą niższe dla cewki objętościowej niż dla
powierzchniowej. Objętość cewki także wpłynie na wartość tego
współczynnika, bowiem im większa objętość cewki, tym wyższy
szum, a ponadto większa jest odległość cewki od pacjenta [19].
SNR zależy wreszcie od parametrów sekwencji: od czasu echa
TE (istotnie) i czasu repetycji TR (słabo), poprzez ich zależność od
czasów relaksacji T2 i T1. Z kolei czasy relaksacji, różne dla różnych
metabolitów, zależą od pola B
0
. Im wyższe pole B
0
, tym wyższy
stosunek sygnału do szumu. Teoretycznie wzrost indukcji pola
magnetycznego z 1.5 T do 3 T powinien wiązać się z dwukrotnym
wzrostem stosunku sygnału do szumu oraz rozdzielczości spektral-
nej. Wpraktyce jednak zaobserwuje sięwzrost SNR tylko o 20-50%
[20]. Można to wytłumaczyć zmianami czasów relaksacji (wzrost T1
i spadek T2) oraz mniejszą efektywnością optymalizacji jednorod-
ności polamagnetycznego dla 3 Twporównaniu z 1.5 T. Biorąc pod
uwagę rozdzielczość spektralną, efekty związane z podwojeniem
różnicy częstotliwości rezonansowych poszczególnych metaboli-
tów (wyrażonej w Hz) są częściowo kompensowane wzrostem sze-
rokości połówkowych dla wyższej indukcji pola magnetycznego.
Analiza ilościowa widm
1
H MRS
Oprogramowanie Functool (dostępne na stacjach opisowych
GE) nie daje możliwości ilościowej analizy widm
1
H MRS. Progra-
mem dedykowanym do tego typu zadań jest dla aparatów GE
program Sage. Jednak najpełniejszą analizę ilościową umożliwia
oprogramowanie LCModel [21].
W programie LCModel analiza widm
1
H MRS jest prowadzona
przy założeniu, że widmo jest liniową kombinacją widm poszcze-
gólnych metabolitów zmierzonych w warunkach
in vitro
lub sy-
mulowanych (tzw. zestaw bazowy). Współczynniki kombinacji
liniowej odzwierciedlające poziomy metabolitów wyznaczane
są równocześnie z położeniami pików, ich szerokościami połów-
kowymi, korekcją fazy oraz linii bazowej. Standardowy wynik
analizy przedstawiony jest na rysunku 3.
Rys. 3
. Wynik analizy widma
1
H MRS przeprowadzonej przy użyciu oprogramowania LCModel. Grubą linią ciągłą zaznaczono dopasowanie widma, cienką linią – linię bazo-
wą, a powyżej widma znajdują się wartości reszt (różnic między wartościami uzyskanymi z dopasowania a wartościami zmierzonymi, po korekcji linii bazowej); w tabeli obok
widma przedstawiane są stężenia metabolitów, ich proporcje względem kreatyny oraz niepewności oszacowania stężeń
Źródło: własne.
