Valg av parametre Introduksjon/motivasjon Signal støy forhold, SNR Hvordan forbedre SNR Kontrast støy forhold, CNR Hvordan forbedre CNR Romlig oppløsning Hvordan øke romlig oppløsning Total opptakstid Hvordan redusere opptakstiden Trade offs Besluttninger som må tas. 3D MRI

Introduksjon/motivasjon Billedkvaliteten er bestemt av mange faktorer. Det er av avgjørende betydning at operatøren kjenner disse parametrene og hvordan de påvirker hverandre, for å oppnå en opptimal billedkvalitet. Fire hovedpunkter som påvirker billedkvalitet: SNR CNR Romlig oppløsning Opptakstid

SNR Forholdet mellom amplituden til signalet en måler i spolen og gjennomsnitt amplituden til støy. Signalet er spenningen som blir indusert i spolen ved presseseringen av NMV i transversal-planet. Støyen har to hovedkomponenter: 1) Fra pasienten 2) Fra bakgrunns elektrisk støy i MR-systemet Støybidraget fra hver pasient er konstant og avhengig av pasienten , det området som avbildes, og innebygd (intrinsikk) støy i systemet.

SNR Støy forekommer ved alle frekvenser. Støy er tilfeldig i tid. Signalet en måler er kumulativt, og avhenger av en rekke faktorer som kan varieres. Signalet kan derfor øke eller minske i forhold til støyen. Øker signalet, øker SNR. Enhver faktor som øker signal amplituden vil spille rolle for SNR. Følgende faktorer bidrar til SNR:

Faktorer som bidrar til SNR: proton tettheten i området som avbildes voxel volumet TR, TE, og flipp vinkel, NEX mottaker båndbredde Spole type

Proton Tetthet Antall protoner i området som avbildes bestemmer amplituden på signalet. Pixel Areal = FOV / matrix Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

Proton Tetthet Voxel volum versus SNR Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

Proton Tetthet Snitt tykkelse versus SNR Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice Snitt tykkelse versus SNR

Proton Tetthet FOV versus SNR Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

TR, TE og flipp vinkel TE versus SNR Flipp vinkel versus SNR Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice Flipp vinkel versus SNR

Antall akvisisjoner (NEX) Antall Akvisisjoner (NEX) er antall ganger data samles inn med samme amplitude på fase-gradienten. Data inneholder både signal og støy. Støyen er tilfeldig i tid. Dobbling av NEX betyr økning av SNR med 1.4 Dobbling av NEX betyr dobbling av opptakstid Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

Mottaker båndbredde Ved å redusere båndbredden sampler en mindre støy. SNR øker. Halvering av båndbredde betyr okning av SNR med 40% (og dobbling av samplingstiden) Dette vil øke minimums TE. Mer følsom for kjemisk skift artefakt. Mottaker båndbredde er det frekvensområdet som samples mens read-out gradienten er på Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

Valg av spole Overflatespoler som plasseres nær det området som skal avbildes øker SNR. Sirkulærpolariserte (CP) spoler har 40% bedre SNR enn lineærpolariserte spoler (LP) Store spoler øker muligheten for aliasing (fold over). Spoler: kropps, rygg, skulder, hode, kne, mamma, endorektal, finger, State of the art: Array spoler (CP)

Hvordan Øke SNR Bruke Spinn Ekko (SE) der dette er mulig. Ikke bruke for kort TR-tid, eller for lang TE-tid Bruke riktig spole og påse at den er «tunet» Bruke grov matrise Stort FOV Tykke snitt Så mange NEX som mulig

Kontrast til Støy forhold (CNR) CNR er definert som differansen i SNR mellom to nærliggende områder. CNR påvirkes av de samme forhold som SNR

Romlig oppløsning Er evnen til å skille to punkter. Kontrollert av voxel-størrelsen. Store voxel, Partiell volum effekt. Voxel størrelsen er bestemt av 1) snitt tykkelsen 2) FOV 3) antall pixler eller matrise størrelse.

Matrise størrelse Pixel størrelse versus matrise størrelse. Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

Romlig oppløsning og pixel dimensjon Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

Rektangulær FOV Øker avstand mellom k-linjene, samme areal. Bilde med 50 % rektangulært FOV. Romlig oppl. beholdes SNR reduseres Westbrook C., Kaut C. (1998), MRI in Practice

Hvordan øke romlig oppløsn. Velge så tynne snitt som mulig Velge en «fin» matrise Velge lite FOV Velge rektangulært FOV der dette er mulig.

Opptakstid (Skanne tid) Tiden det tar for en akvisisjon. Avgjørende faktorer for opptakstid: 1) TR 2) Antall fase-linjer. 3) NEX Hvordan redusere opptakstiden: 1) Kortest mulig TR 2) Så grov matrise som mulig 3) Redusere NEX til minimum.

Eksempel på ulike FOV og SL (snitt tykkelse) FOV = 24cm, FOV = 12cm SL = 10mm, SL = 3mm

Volum avbilding (3D MRI) Fasekoder i snittseleksjonsretningen. Hele volumet samles inn samtidig. 256x128, 128 snitt FLASH tar ca. 6 min Viktig at pasienten ligger rolig.

3D-MRI MPR, Multiplanar Reformatting. Isotropiske voxler gir lik oppløsning i alle retninger. Skannetiden avhenger av antall snitt, TR og NEX Økning av antall snitt øker SNR (og skannetid)

Antall 3D partisjoner Antall 3D partisjoner er antall samplingspunkt i Z-retn. Jo flere 3D-partisjoner jo: -Høyere SNR 32 partisjoner 64 partisjoner 128 partisjoner

Snitt tykkelse 1mm 2 mm 3 mm

Momenter ved rekonstruksjon