А теперь, исключительно для пытливых умов со склонностью к точным наукам, немного высшей математики из книги «Физика МРТ», издание от 2004 года (стр. 55—59), голландского учёного Эверта Блинка. Которая давно стала таким же бестселлером в теории МРТ, как и «Магнитный резонанс в медицине» Петера А. Ринкка. Как я убеждаюсь, теоретическое образование МРТ-шников в сетевых центрах часто ограничивается только основными Т1 – Т2-интенсивностями, и где можно сэкономить на них в реальном времени (например, что такое «среднее» количество программ на головной мозг – мы уже проходили в статье про мошенничество). Но на самом деле всё намного интереснее и сложнее: например, в физике МРТ есть достаточно много тонких и очень взаимосвязанных параметров, над которыми редко кто-то задумывается:
Отношение сигнал-шум (SNR).
Толщина среза (ST)
Поле наблюдения (FOV)
Матрица (MX)
Количество повторных проходов (NA), и так далее.
Например, поле наблюдения – стр.55 – см. скрин №01: увеличение FOV увеличивает размер воксела, увеличение сигнала, но при этом снижает разрешение и увеличивает уровень шума, но уже в квадратичной зависимости. Запомните этот момент к 3-му скрину, где говорится о матрице сбора данных.
Или например, толщина среза (ST) – стр.58 – скрин №02: те же самые побочные эффекты с увеличением сигнала и снижением разрешения; плюс ещё появление эффекта «частичного объёма» с искажением реальных размеров, когда край органа с высоким сигналом попадает в срез.
Далее о матрице (сбора данных) – стр.56 – скрин №03: «определяет пространственное разрешение нашего изображения. Матрица имеет две стороны, MXPE и MXRO. Обычно размер матрицы можно увеличивать с шагом 32.
Не путайте матрицу сбора данных с матрицей дисплея! Матрица дисплея может быть двух размеров 256 или 512. Матрица сбора данных может быть любого размера от 32 до 1024 с шагом 32. При сканировании матрицы сбора данных 192x256, она будет восстановлена и выведена на экран с размером матрицы 256x256. Следовательно, когда сканируется матрица сбора данных 192x320, она будет восстановлена и выведена на экран с размером матрицы 512x512».
То есть, расшифровываю: готовая картинка на МРТ выходит по умолчанию уже искусственно увеличенная, с цифровой растяжкой, как на дешёвых смартфонах пишут на камерах 8 Мпс, когда там в реальности только 5 Мпс, но «растянутых» точно таким же образом. Естественно, что качество самого изображения от этого никак увеличиться не сможет – квадратично увеличивается только количество шума на единицу площади, так как каждый объёмный пиксел будет занимать большее место в памяти.
Но самое главное начинается дальше, цитата из книги – стр. 58 – скрин №04:
«Матрица (MX), FOV и ST вместе определяют размер воксела (пространственное разрешение). Крайне важно подобрать значения для всех трех параметров, которые приведут к достаточному SNR. Например:
Сканирование SE последовательностью с TR 500, MX 256x256, FOV 30x30, ST 6 и NA 1.
Размер воксела 30÷256 = 1.17 мм x 1.17 мм x 6 мм.
Время сканирования (500 x 256 x 1) ÷ 60000 ≈ 02:08 минуты.
Результирующее SNR нормируется относительно 1.
Для сравнения произведем сканирование с тем же TR 500 и ST 6 мм. Удвоим MX до 512x512 и уменьшим FOV наполовину до 15x15.
Теперь размер воксела 15÷512 = 0.29 мм x 0.29 мм x 6 мм, что в 4 раза меньше.
Однако (прочитайте, это забавно) для поддержания того же количества сигнала необходимо увеличить NA до 64, что увеличит время сканирования до 273:04 минут!!! (4 часа, 33 минуты и 4 секунды)»
То есть, задумайтесь над примером автора: ему-то забавно, а нам совсем наоборот-)) Ибо выходит, при самом оптимальном соотношении размера сканируемого поля, уровня сигнал/шум, размера матрицы и количества повторных проходов, размер объёмного пиксела (воксела) на изображении составляет чуть более 1мм. на 2-минутном сканировании, и 0,29мм. при 4-часовом сканировании. Разумеется, это чисто теоретически и на том же самом срезе в 6мм. Значит, если мы хотим создать реальную картинку 512х512 на выходе, на тех же самых режимах, но без цифровой растяжки; то для сохранения того же сигнала, даже на вдвое меньшем поле 15х15см., придётся увеличить количество проходов в 64 раза, и соответственно, время сканирования до 4,5 часов. При этом разрешение возрастет всего в 3—4 раза, вместе с уменьшением размеров реального воксела!
Основной вывод: таким образом, детали менее 1мм. при подобном раскладе, ни на какой реальной МРТ мы не увидим – соответственно размерам единичного воксела в первом примере. Хотя, для сравнения, разрешение современной Ro-плёнки «Кодак» по зернистости не более 0,5мм. А значит, все ухищрения с классификациями и точностью до сотых долей (например, с грыжами м/п дисков и их разделением по размерам в 0,05мм.) это не просто диагностический фейк в МРТ, но и какое-то нарочитое надругательство над её физическими основами. Видимо в надежде, что книги читают далеко не все, даже из числа своих сотрудников, не говоря уже про пациентов...
То есть в реальности ситуация примерно такова: за компьютером МРТ будет сидеть оператор, как правило, человек без высшего образования, который этих книг тем более не читал. Который тем более не будет, без крайней необходимости, лезть в настройки программы сканирования и менять интервалы возбуждение - релаксация, как предлагает автор книги с его гнилой западной демократией. Ибо рядом с нашим оператором будет сидеть совсем другой доктор, занятый на 2 ставки по удалёнке, пребывая мыслью сразу в двух городах (то есть, как говорил летописец, "растекашеся мысию по древу"), и повторять что-то вроде: "Давай план, контра, конкуренты не дремлют!". А потому, чем скорее они закончат обследование, тем скорее возьмут следующего пациента. Значит, сканировать 2 минуты им гораздо выгоднее, чем 4,5 часа, и готов побиться об заклад - там дорого бы дали, чтобы все программы сканирования продолжались именно столько времени. Разумеется, независимо от размера воксела и конечного результата...
То есть: сам оператор должен всего лишь выбрать укладку пациента плюс рабочее поле, да зычно прикрикнуть в микрофон, чтобы он не шевелился во время исследования - большего от него никто и не требует. А компьютер будет на автомате отрабатывать программу, "строгать и шинковать" очередного пациента, и вряд ли бездушная машина задумается, какой там уровень сигнал/шум на выходе, нет ли заметных артефактов на сканах. И точно ли поставил срезы тот самый оператор, над которым сидит тот самый доктор; который почти всегда мыслью в 2-х городах, и у которого никогда не дремлют конкуренты - естественно в обоих из них. Собственно, надо ли это всё объяснять специально, чтобы вы представили себе эту картину вживую?
Продолжение следует...
А. Копёнкин, врач-маммолог-рентгенолог, заведующий рентгенслужбой Окружного военно-клинического госпиталя (г. Кострома) – филиал №3 ФГКУ «422 ВГ» Минобороны России
Следующая тема Предыдущая тема
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах
•
•
•
•
•
•
Войти и проверить личные сообщения
•
Вход
Вся информация на сайте имеет ознакомительный характер. Не используйте данную информацию для самолечения. Возможны противопоказания. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.
