Рубрика «Технофизика» — это уникальный синтез фундаментальной физики магнитно-резонансной томографии (МРТ) и передовых технологий обработки медицинских изображений. Здесь мы объединяем теорию и практику: от физических принципов формирования МР-сигнала до современных алгоритмов компьютерного зрения, нейросетевых архитектур и классических методов математического анализа.
Ткани на Т2-ВИ (T2-weighted MRI) Ткани и их внешний вид на Т2-ВИ Т2-взвешенные изображения (T2-WI, TSE/FSE) усиливают контраст по времени поперечной релаксации T2: у тканей с более длинным T2 сигнал дольше остаётся в поперечной плоскости и на изображении они ярче. Обычно используют длинный TR и длинный TE (по сравнению с Т1-ВИ), чтобы подчеркнуть вклад T2.…
Ткани на Т1-ВИ (T1-weighted MRI) Ткани и их внешний вид на Т1-ВИ Т1-взвешенные изображения (T1-WI) усиливают контраст по времени релаксации T1. Типично используют короткий TR (порядка 300–600 мс) и короткий TE (порядка 10–15 мс), чтобы снизить вклад T2. Низкий сигнал (тёмный) Высокий сигнал (яркий) Как ориентироваться: на Т1-ВИ жидкости с длинным T1 (ЦСЖ, простая вода,…
Картирование B1-поля в магнитно-резонансной томографии Картирование распределения радиочастотного B1-поля представляет собой критически важную технологию в современной магнитно-резонансной томографии, обеспечивающую точную количественную оценку пространственной неоднородности радиочастотного возбуждения. Данная технология становится особенно актуальной в контексте развития высокопольных МР-систем, параллельной передачи радиочастотных импульсов и количественных методов визуализации, где неоднородность B1-поля может существенно влиять на качество изображений и точность…
Обзор использования Метода водораздела для сегментации МРТ Метод водораздела (Watershed) является одной из ключевых техник сегментации изображений, широко применяемых в медицинской визуализации, особенно для анализа данных магнитно-резонансной томографии (МРТ). Этот метод, основанный на математической морфологии, интерпретирует изображение как топографическую поверхность, где интенсивность пикселей соответствует высоте рельефа. Сегментация осуществляется путем имитации процесса затопления этой поверхности с…
Использование nn-UNet архитектуры для сегментации МРТ Сегментация изображений магнитно-резонансной томографии является одной из центральных задач современной медицинской визуализации, поскольку именно она превращает визуальный массив данных в структурированное количественное представление анатомических и патологических образований. Под сегментацией в данном контексте понимают автоматическое или полуавтоматическое выделение анатомических структур, очагов поражения, органов или тканевых компартментов на МР-изображениях с формированием…
Физические основы последовательности Т2 FLAIR Последовательность Т2 FLAIR (Fluid-Attenuated Inversion Recovery) является модифицированной Т2-взвешенной последовательностью с инверсией сигнала от жидкости, которая позволяет подавить сигнал от свободной жидкости (например, спинномозговой жидкости — ликвора) и улучшить визуализацию патологических процессов, связанных с тканями головного мозга. Для понимания работы этой последовательности необходимо подробно рассмотреть физические принципы её функционирования, начиная…
Физические основы последовательности T2 DIR Последовательность магнитно-резонансной томографии (МРТ) T2 DIR (Double Inversion Recovery) является одним из специализированных методов визуализации, который позволяет улучшить контраст между различными тканями мозга за счёт подавления сигналов от ликвора (цереброспинальной жидкости) и белого вещества. Чтобы лучше понять клиническое значение этой последовательности, важно разобрать её физические принципы, которые лежат в основе…
Магнитно-резонансная релаксиметрия Магнитно-резонансная релаксиметрия (МРР) имеет богатую историю, начавшуюся с изобретения ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в 1930-х годах. Возможность измерять времена релаксации T1 и T2 была впервые продемонстрирована Луком и Локером в 1970 году, а работа Дамадиана в 1971 году показала потенциал этих измерений для выявления злокачественных опухолей (Damadian, 1971). Разработка первого МРТ-сканера для человека…
PD взвешенные изображения Proton Density (взвешенные по протонной плотности, PD) последовательность в МРТ базируется на измерении плотности водородных ядер (протонов) в тканях. В отличие от других последовательностей, таких как T1- и T2-взвешенные изображения, контраст в PD изображениях определяется количеством протонов в области сканирования, а не магнитными характеристиками водородных ядер. Это достигается путем минимизации вклада T1…
Short Tau Inversion Recovery (STIR) Последовательность Short Tau Inversion Recovery (STIR) была впервые описана в 1985 году и была названа кратковременным восстановлением инверсии TI. Некоторое время этот термин оставался более распространенным, но постепенно TI был заменен на tau, который в настоящее время стал доминирующей формой. Магнитно-резонансная томография (МРТ) представляет собой мощный инструмент для визуализации внутренних структур…