Nghiên cứu công nghệ mới trong hệ thống chụp cộng hưởng từ và hình ảnh lai hóa PET

LỜI CÁM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH SÁCH HÌNH VẼ

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

1. CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU

1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn

1.3. Tổng quan về cộng hưởng từ và hình ảnh lai hóa PET/MRI

1.3.1. Định nghĩa về cộng hưởng từ

1.3.2. Lịch sử phát triển của cộng hưởng từ

1.3.3. Vai trò của cộng hưởng từ trong chẩn đoán bệnh

1.3.4. Tổng quan về PET/MRI và vai trò trong chẩn đoán bệnh

1.4. Nguyên lý cơ bản cộng hưởng từ MRI

1.4.1. Từ trường – khả năng từ hóa của các chất

1.4.2. Vector độ từ hóa thực

1.4.3. Trạng thái năng lượng của Proton

1.4.4. Tần số cộng hưởng

1.4.5. Hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân

1.4.6. Quá trình hồi giãn dọc – thời gian T1

1.4.7. Quá trình hồi giãn ngang – thời gian T2

1.5. Nguyên lý tương phản cộng hưởng từ

1.6. Nguyên lý cơ bản của PET và hình ảnh lai hóa PET/MRI

1.6.1. Giới thiệu chung tạo ảnh bằng phát xạ Positron (PET)

1.6.2. Nguyên lý tạo ảnh bằng phát xạ Positron (PET)

1.6.3. Thiết bị tạo ảnh

1.6.4. Thiết bị lai hóa PET/MRI

1.7. Cấu tạo và thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống cộng hưởng từ Siemens

1.7.1. Hệ thống Gradient (Tạo độ chênh từ)

1.7.2. Hệ thống RF (Hệ thống kích thích tạo cộng hưởng)

2. CÔNG NGHỆ MỚI ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG CỘNG HƯỞNG TỪ VÀ HÌNH ẢNH LAI HÓA PET/MRI

2.1. Công nghệ turbo suite

2.1.1. Công nghệ CAIPIRINHA

2.1.2. Công nghệ compressed sensing

2.1.3. Công nghệ VIBE

2.2. MRI deep resolve

2.2.1. Deep resolve gain

2.2.2. Deep resolve sharp

2.2.3. Công nghệ Biomatrix

2.2.3.1. Bàn Biomatrix di chuyển linh động với eDrive

2.2.3.2. Công nghệ coilshim

2.2.3.3. Công nghệ kinetic sensor

2.2.3.4. Công nghệ respiratory sensor

2.2.3.5. Công nghệ beat sensor

2.2.3.6. Công nghệ slice adjust

2.3. Công nghệ TIM (total imaging matrix)

2.4. Công nghệ Go

2.4.1. Select and go

2.4.2. Dot and go

2.4.3. Recon and go

2.4.4. View and go

2.5. Công nghệ mới trong khối từ siêu dẫn

2.5.1. Eco-power mode: Chế độ tiết kiệm điện năng

2.5.2. Zero helium boil-off technology: Công nghệ không bay hơi helium

2.5.3. Công nghệ của tương lai High-V MRI

2.6. Công nghệ MRI 7T Siemens

2.6.1. MRI 7T: Sự chuyển dịch từ MRI nghiên cứu sang lĩnh vực y tế

2.6.2. Một số điểm nổi bật của công nghệ MRI 7T mới nhất của Siemens (Magnetom Terra)

2.6.3. Bảng thông số kỹ thuật khối từ siêu dẫn MRI 7T

2.6.4. Cấu tạo của một hệ thống cộng hưởng từ 7T Siemens

2.6.5. Triển khai một dự án lắp đặt máy MRI 7T Siemens

2.7. Công nghệ thiết bị lai hóa PET/MRI Siemens

2.7.1. Thiết bị lai hóa PET/MRI Siemens

2.7.2. So sánh với PET/CT

2.7.3. Các thế hệ phát triển của PET/MRI Siemens

2.7.4. Về công nghệ mMR Siemens

2.7.5. Cấu tạo của một hệ thống mMR Siemens

2.7.6. Một số lưu ý khi triển khai một dự án PET/MRI

3. TRIỂN KHAI MỘT DỰ ÁN LẮP ĐẶT MÁY MRI CÔNG NGHỆ MỚI LUMINA 3 TESLA SIEMENS

3.1. Lắp đặt cơ khí máy MRI công nghệ mới

3.1.1. Lắp đặt trong phòng chụp bệnh nhân

3.1.2. Lắp đặt trong phòng thiết bị

3.1.3. Lắp đặt trong phòng điều khiển

3.2. Start up và hoàn thiện lắp đặt máy MRI công nghệ mới

3.2.1. Nạp helium lỏng

3.2.2. Nạp từ, xả từ, shim đồng nhất từ

3.2.3. Tune up và QA system, QA coils

3.3. Vai trò của kỹ sư y sinh trong việc bảo trì bảo dưỡng một hệ thống MRI

4. KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

4.1. Kết luận chung

4.2. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

I. Giới thiệu về công nghệ chụp ảnh y tế

Công nghệ chụp ảnh y tế đã có những bước tiến vượt bậc trong những năm gần đây, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ chụp ảnh y tế. Hai phương pháp chính là cộng hưởng từ (MRI) và hình ảnh PET đã trở thành công cụ không thể thiếu trong chẩn đoán và điều trị bệnh. MRI cung cấp hình ảnh chi tiết về cấu trúc giải phẫu, trong khi hình ảnh PET cho phép đánh giá chức năng và sự chuyển hóa của mô. Sự kết hợp của hai công nghệ này trong một hệ thống lai hóa PET/MRI đã mở ra những cơ hội mới cho việc phát hiện và chẩn đoán các bệnh lý phức tạp, đặc biệt là ung thư. Điều này giúp bác sĩ có cái nhìn toàn diện hơn về tình trạng sức khỏe của bệnh nhân.

1.1. Lịch sử phát triển công nghệ MRI

Công nghệ cộng hưởng từ được phát hiện lần đầu vào năm 1938 và đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển đáng kể. Những tiến bộ trong công nghệ hình ảnh đã cải thiện đáng kể độ phân giải và tốc độ chụp. Các hệ thống MRI hiện đại không chỉ cung cấp hình ảnh rõ nét mà còn giảm thiểu thời gian chờ đợi cho bệnh nhân. Việc ứng dụng các kỹ thuật như compressed sensing và turbo suite trong MRI đã làm tăng đáng kể hiệu suất và độ chính xác của hình ảnh.

II. Công nghệ lai hóa PET MRI

Hệ thống lai hóa PET/MRI đã trở thành một bước đột phá trong lĩnh vực chẩn đoán hình ảnh. Sự kết hợp giữa hình ảnh PET và cộng hưởng từ không chỉ giúp cải thiện độ chính xác trong chẩn đoán mà còn mở ra khả năng theo dõi sự chuyển hóa của thuốc trong cơ thể. Điều này cực kỳ quan trọng trong việc đánh giá sự hiệu quả của các phương pháp điều trị, đặc biệt là trong các trường hợp ung thư. Công nghệ PET cung cấp thông tin về hoạt động sinh lý, trong khi MRI cung cấp thông tin về cấu trúc giải phẫu. Sự kết hợp này cho phép bác sĩ có cái nhìn tổng thể và chính xác hơn về tình trạng bệnh lý của bệnh nhân.

2.1. Lợi ích của công nghệ lai hóa

Công nghệ lai hóa hình ảnh mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Đầu tiên, nó cho phép bác sĩ có được hình ảnh chi tiết về cấu trúc và chức năng của mô trong cùng một lần chụp. Thứ hai, việc sử dụng hệ thống chụp cộng hưởng từ kết hợp với hình ảnh PET giúp phát hiện sớm các dấu hiệu của bệnh, từ đó nâng cao khả năng điều trị thành công. Cuối cùng, công nghệ này cũng giúp giảm thiểu số lần chụp cho bệnh nhân, từ đó giảm bớt sự khó chịu và chi phí điều trị.

III. Định hướng phát triển công nghệ trong tương lai

Trong tương lai, công nghệ chụp ảnh y tế sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của những thiết bị hiện đại hơn, giúp nâng cao khả năng chẩn đoán và điều trị. Các nghiên cứu đang tập trung vào việc cải thiện độ nhạy và độ chính xác của các hệ thống PET/MRI. Bên cạnh đó, việc tích hợp trí tuệ nhân tạo vào quy trình phân tích hình ảnh sẽ giúp tăng cường khả năng phát hiện và chẩn đoán bệnh. Các công nghệ mới như high-V MRI và MRI 7T đang được nghiên cứu và phát triển, hứa hẹn sẽ mang lại những bước tiến lớn trong lĩnh vực chẩn đoán hình ảnh.

3.1. Công nghệ mới và ứng dụng

Công nghệ mới trong hệ thống chụp ảnh y tế như biomatrix, kinetic sensor và eco-power mode đang được phát triển để cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Những cải tiến này không chỉ giúp giảm thiểu chi phí vận hành mà còn nâng cao trải nghiệm của bệnh nhân khi thực hiện các xét nghiệm. Việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ tiên tiến trong công nghệ hình ảnh sẽ không ngừng mở ra những cơ hội mới trong việc chăm sóc sức khỏe và nâng cao chất lượng cuộc sống cho cộng đồng.

Nghiên cứu công nghệ mới của hệ thống chụp cộng hưởng từ và hình ảnh lai hóa PET trong luận văn thạc sĩ kỹ thuật cơ khí