Zobrazování magnetickou rezonancí pomocí nutačního kódování
| Název práce v češtině: | Zobrazování magnetickou rezonancí pomocí nutačního kódování |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Magnetic-resonance imaging by nutation encoding |
| Klíčová slova: | MRI|nutace|gradient rf pole |
| Klíčová slova anglicky: | MRI|nutation|rf gradient |
| Akademický rok vypsání: | 2023/2024 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Václav Římal, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 31.01.2024 |
| Datum zadání: | 01.02.2024 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 01.02.2024 |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Seznámit se se základy NMR spektroskopie a zobrazování (MRI).
2. Pomocí cívky s nerovnoměrným rozložením intenzity radiofrekvenčního (rf) pole změřit MRI obraz vhodného objektu. 3. Porovnat získaný obraz s konvenčním MRI zobrazováním a kalibrovat nehomogenní rf pole. 4. Optimalizovat pulsní programy pro vytváření obrazů pomocí nutačního kódování a demonstrovat širší využitelnost přístupu k zobrazování pevných látek. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] M. Weiger, K.P. Pruessmann, Short-T2 MRI: Principles and recent advances, Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 114–115 (2019) 237–270. https://doi.org/10.1016/j.pnmrs.2019.07.001.
[2] L. Guendouz, S. Leclerc, P.-L. Marande, A. Retournard, D. Canet, Design of a three-loop asymmetric coil producing a homogeneous radiofrequency B1 field gradient along the axis of a vertical sample tube, Journal of Magnetic Resonance. 347 (2023) 107362. https://doi.org/10.1016/j.jmr.2022.107362. |
| Předběžná náplň práce |
| Konvenční zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) používá gradienty statického magnetického pole pro získání obrazu. Prostorová informace je tímto způsobem kódována Larmorovou frekvencí precese jaderné magnetizace. Konvenční MRI je však omezeně použitelné pro zobrazování pevných látek kvůli rychlým příčným relaxacím jaderných spinů. Lze použít silnější gradientní pole, ta se ale střetávají s technickou náročností provedení a v případě rotace pod magickým úhlem (MAS) s obtížnou synchronizací.
V rámci navržené práce budou použity gradienty proměnného radiofrekvenčního (rf) pole místo statického. Kódování prostoru tak bude dosaženo distribucí nutační frekvence ve vzorku. Nutační MRI je vhodnější pro pevné látky než konvenční zobrazování a bude tudíž aplikováno na vhodné vzorky tuhých objektů. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Magnetic-resonance imaging (MRI) conventionally uses gradients of static magnetic field for encoding spatial information. Fast-relaxing nuclear magnetization, however, dramatically reduces its feasibility for solids. Gradients stronger than commonly used for soft matter can be used in solid-state MRI, but they are difficult to control rapidly and their synchronization with fast magic-angle spinning (MAS) is technically demanding.
This thesis aims to use gradients of radio-frequency (rf) field instead of the static field. Spatial encoding is achieved by distribution of nutation frequency throughout the sample. Nutation MRI is far less sensitive to spectral line widths and is therefore more suitable for rigid solids. |