Inżynier i Fizyk Medyczny 6/2016 vol. 5
325
diagnostyka
/
diagnostics
artykuł naukowy
/
scientific paper
wody. Nietłumiony sygnał wody jest także rejestrowany – jest
on wykorzystywany do przeprowadzenia korekcji prądów wiro-
wych i/lub normalizacji intensywności sygnału MRS uzyskanego
z tłumieniem wody. Znajduje też swoje zastosowanie w kontroli
jakości.
Kontrola jakości w spektroskopii
rezonansu magnetycznego
przy użyciu fantomu
Testy kontroli jakości MRS przedstawiono w oparciu o procedu-
ry przygotowane dla skanera GE 1.5 T. Testy wykonuje się korzy-
stając z cewki głowowej i fantomu kulistego przeznaczonego do
testów specjalistycznych. Fantom zawiera wodny roztwór nisko-
cząsteczkowych związków chemicznych (metabolitów) o stęże-
niach zgodnych z fizjologicznym składem chemicznym mózgu
człowieka (N-acetylo asparaginian (NAA) 12.5 mM, kreatyna (Cr)
10 mM, cholina (Cho) 3 mM, mioInozytol (Ins) 7.5 mM, glutamina
12.5 mM, mleczan (Lac) 5 mM, KH
2
PO
4
50 mM, NaOH 12.5 mM,
0.1% NaN
3
, 1ml/L Magnevist) [16].
W protokole pomiarowym dla fantomu, oprócz sekwencji
lokalizatora, powinna się znaleźć sekwencja w płaszczyźnie po-
przecznej służąca do zaplanowania woksela pomiarowego. Te-
sty wykonywane są dla dwóch czasów echa. Zwyczajowo są to
czasy: TE = 35 ms oraz TE = 144 ms, ze względu na powszechność
stosowania takich właśnie wartości parametru TE w badaniach
klinicznych (standard pomiarowy). W sekwencjach impulsowych
stosowanych w testach liczba powtórzeń nie powinna być niższa
niż 16, a zalecana jest wartość 32 [9, 13].
Testy kontrolne obejmują:
•
monitorowanie szerokości połówkowych linii spektral-
nych metabolitów FWHM (
Full Width at Half Maximum
)
– obserwacje te umożliwiają ocenę jednorodności pola
magnetycznego;
•
ocenę stosunku sygnału do szumu SNR (
Signal-to_Noise_Ra-
tio
) – zarówno w fazie testu, jak i podczas akwizycji widm
klinicznych współczynnik ten służy do eliminacji widm o ni-
skiej jakości;
•
analizę stabilności systemu MR – poprzez ocenę parame-
trów spektralnych nietłumionego sygnału wody na sekwen-
cyjnie rejestrowanych widmach
1
H MRS;
•
celem testów jest także określenie wpływu supresji sygnału
wody na widmo.
Procedura optymalizacji jednorodności
pola magnetycznego
Procedura optymalizacji jednorodności pola (
shimming
) jest
przeprowadzana dwukrotnie. Najpierw jako procedura global-
na, dla całej cewki, następnie lokalnie, dla obszaru VOI. Objętość
VOI, z której zarejestrowane zostaną widma
1
H MRS, powinna
zostać zaplanowana na obrazach lokalizatora w centrum fanto-
mu kulistego. Jej zalecane wymiary to 2 × 2 × 2 cm
3
.
Im lepsza jednorodność pola, tymwęższa szerokość połówko-
wa linii spektralnej i wyższa wartość współczynnika SNR. Wyso-
ka jednorodność ułatwia także wytłumienie sygnału wody (węż-
szy pik wody można wytłumić, nie zaburzając istotnie klinicznej
części widma). Technika SV jest mniej podatna na zaburzenia
jednorodności pola niż CSI. Z kolei wymagania dotyczące jedno-
rodności pola magnetycznego są wyższe dla techniki
1
H MRS (~
0.1 ppm) niż dla obrazowania MR (~ 1 ppm) [17].
Kolejny etap procedury kontroli jakości to rejestracja widm
1
H MRS z fantomu. Na rysunku 2 przedstawiono widma
1
H MRS
dla fantomu GE zarejestrowane przy zastosowaniu sekwencji
PRESS z czasami echa TE = 35 ms, TE = 144 ms. W systemach GE
w typowej procedurze pomiarowej każde widmo rejestrowane
jest dwukrotnie: z tłumieniem sygnału wody i bez tłumienia – to
ostatnie służy m.in. do korekcji prądów wirowych oraz do fazo-
wania widma z tłumieniem.
Rys. 2
. Widmo fantomowe
1
H MRS zarejestrowane z tłumieniem wody przy czasach
echa (a) TE = 35 ms i (b) TE = 144 ms
Źródło: własne.
Jakość zarejestrowanych widm fantomowych oceniana jest
w oparciu o wartości SNR dla sygnałówmetabolitów oraz warto-
ści szerokości połówkowych linii spektralnych. Wartości FWHM
określają rozdzielczość spektralną, a więc możliwość rozróżnie-
nia dwóch linii. Rozdzielczość spektralna zależy od jednorodno-
ści pola B
0
oraz od rozdzielczości cyfrowej (precyzji, z jaką sygnał
jest próbkowany).
W przypadku prawidłowo zoptymalizowanej jednorodno-
ści pola, sygnał wody na widmach fantomowych ma szerokość
