Відповідь 1:

Будь-яке пояснення фізики МРТ на такому форумі буде спрощене і ризикує бути спрощеним, занадто простим або надто детальним. Ось і ми.

Образи при стандартному МРТ-скануванні можна вважати створеними по одному рядку одного зображення за раз. Дані, що надходять у підсистему збору МРТ, однак надходять усі відразу, тобто багато рядків безлічі різних зображень в один і той же момент. Звідки МРТ знає, звідки в організмі пацієнта надходить сильний сигнал і які частини були джерелами слабкого сигналу? Ця проблема вирішується градієнтними магнітними полями. Відсутність градієнтів на першому МРТ зробило це дуже непрактичним і повільним.

Як ви заявляєте, є два різні способи використання градієнтних полів для "кодування" сигналу МРТ. Перший спосіб і спосіб, який найлегше зрозуміти більшості людей, - це кодування частоти. Резонансна частота ядер в тілі буде змінюватися більш-менш безпосередньо залежно від напруженості магнітного поля, тому більш сильне поле виробляє сигнал МРТ з більш високою частотою, подібний до того, щоб сильніше тягнути гітарну струну. Наприклад, увімкнувши градієнтну котушку під час розгортання сигнальної частини сканування, наприклад, напрямок пацієнта вліво-вправо призведе до отриманого MRI-відлуння (через кілька мілісекунд пізніше), який змішається разом із різними частотами. Використовуючи розумну математику та електроніку, МРТ-сканер може декодувати ці сигнали в певних місцях тіла. Сканер "знає", що більш високі частоти походять з (наприклад) лівого боку.

Щоб зробити двовимірне зображення, хоча нам потрібно знати, звідки походить сигнал у напрямку вгору та вниз. Для цього використовується процес кодування фаз.

Градієнтна котушка фазового кодування включається на мить протягом часу, коли сигнал виходить з тіла, і він не змінює резонансної частоти сигналу, він змінює свою фазу. Тобто, відносна синхронізація різних сигналів по відношенню один до одного зміщується. Це не на відміну від стіни, повної годинників у годинниковому магазині; всі годинники працюють з однаковою швидкістю, але вони можуть показувати різний час на обличчі, залежно від того, як вони були встановлені. МРТ-комп'ютер також має можливість відокремлювати різні сигнали, що надходять від однієї фази проти іншої, і в цьому прикладі різні фази переводяться на сигнали, що надходять від тіла в напрямку вгору-вниз.

Сучасні апарати МРТ мають розумні способи змінити та змінити цей процес.

У цій системі є багато переваг та наслідків, і це вже інший урок.


Відповідь 2:

Усі градієнти переміщують вас (якщо ви відбираєте сигнал у цей момент часу) у положення в k просторі (тобто сигнал пропорційний S (k)). Дефазуючі градієнти переміщують вас до крайностей k-простору, де сигнал S (k) незначно малий (і його можна ігнорувати при реконструкції зображення як (багатовимірне) перетворення Фур'є S (k))). Градієнти кодування частоти та фази переміщують вас до k-значень поблизу центру k-простору, де сигнал більший (при (вектор) k = 0, сигнал має найбільшу амплітуду).