एमआरआई समरूपता

चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता (समरूपता), जिसे चुंबकीय क्षेत्र की समरूपता भी कहा जाता है, किसी विशिष्ट आयतन सीमा के भीतर चुंबकीय क्षेत्र की समानता को संदर्भित करती है, अर्थात् इकाई क्षेत्रफल में चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ एक समान हैं या नहीं। यहाँ विशिष्ट आयतन आमतौर पर एक गोलाकार स्थान होता है। चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता की इकाई पीपीएम (पार्ट्स पर मिलियन) है, अर्थात् किसी विशिष्ट स्थान में चुंबकीय क्षेत्र की अधिकतम और न्यूनतम तीव्रता के अंतर को औसत तीव्रता से भाग देकर दस लाख से गुणा करने पर प्राप्त मान।

एमआरआई के लिए चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता का उच्च स्तर आवश्यक है, जो इमेजिंग रेंज में छवि के स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात को निर्धारित करता है। चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता कम होने पर छवि धुंधली और विकृत हो जाती है। चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता चुंबक के डिज़ाइन और बाहरी वातावरण पर निर्भर करती है। चुंबक का इमेजिंग क्षेत्र जितना बड़ा होगा, चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता उतनी ही कम हो सकती है। चुंबकीय क्षेत्र की स्थिरता समय के साथ चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता में होने वाले बदलाव को मापने का एक सूचकांक है। इमेजिंग अनुक्रम के दौरान, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता में होने वाला बदलाव बार-बार मापे गए प्रतिध्वनि संकेत के चरण को प्रभावित करता है, जिसके परिणामस्वरूप छवि विकृत हो जाती है और सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात कम हो जाता है। चुंबकीय क्षेत्र की स्थिरता चुंबक के प्रकार और डिज़ाइन की गुणवत्ता से घनिष्ठ रूप से संबंधित है।

चुंबकीय क्षेत्र एकरूपता मानक के प्रावधान मापन क्षेत्र के आकार और आकृति से संबंधित हैं, और सामान्यतः एक निश्चित व्यास वाले गोलाकार क्षेत्र और चुंबक के केंद्र को मापन सीमा के रूप में उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता को एक निश्चित मापन क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता के परिवर्तन (ppm मान) के रूप में दर्शाया जाता है, यानी मुख्य चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति का दस लाखवां हिस्सा (ppm) विचलन इकाई के रूप में मात्रात्मक रूप से व्यक्त किया जाता है। आमतौर पर इस विचलन इकाई को ppm कहा जाता है, जिसे निरपेक्ष मान निरूपण कहा जाता है। उदाहरण के लिए, संपूर्ण स्कैनिंग चेक एपर्चर सिलेंडर के भीतर चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता 5ppm है; चुंबक केंद्र के साथ संकेंद्रित 40cm और 50cm के गोलाकार क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता क्रमशः 1ppm और 2ppm है। इसे इस प्रकार भी व्यक्त किया जा सकता है: परीक्षण किए जा रहे नमूने क्षेत्र में प्रत्येक घन सेंटीमीटर के घन क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता 0.01ppm है। मानक चाहे जो भी हो, इस आधार पर कि मापन क्षेत्र का आकार समान है, पीपीएम मान जितना छोटा होगा, चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता उतनी ही बेहतर होगी।

1.5-tMRI उपकरण के मामले में, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता में एक इकाई विचलन (1ppm) द्वारा दर्शाया गया विचलन उतार-चढ़ाव 1.5×10⁻⁶T होता है। दूसरे शब्दों में, 1.5T प्रणाली में, 1ppm की चुंबकीय क्षेत्र एकरूपता का अर्थ है कि मुख्य चुंबकीय क्षेत्र में 1.5T चुंबकीय क्षेत्र की पृष्ठभूमि के आधार पर 1.5×10⁻⁶T (0.0015mT) का विचलन उतार-चढ़ाव होता है। स्पष्ट रूप से, विभिन्न क्षेत्र तीव्रताओं वाले MRI उपकरणों में, प्रत्येक विचलन इकाई या ppm द्वारा दर्शाई गई चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता में भिन्नता भिन्न होती है। इस दृष्टिकोण से, कम क्षेत्र वाली प्रणालियों में चुंबकीय क्षेत्र एकरूपता की आवश्यकता कम हो सकती है (तालिका 3-1 देखें)। इस प्रावधान के साथ, लोग चुंबक के प्रदर्शन का वस्तुनिष्ठ मूल्यांकन करने के लिए, विभिन्न क्षेत्र तीव्रताओं वाली प्रणालियों या समान क्षेत्र तीव्रता वाली विभिन्न प्रणालियों की तुलना करने के लिए एकरूपता मानक का आसानी से उपयोग कर सकते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता के वास्तविक मापन से पहले, चुंबक के केंद्र को सटीक रूप से निर्धारित करना आवश्यक है, और फिर एक निश्चित त्रिज्या के अंतरिक्ष गोले पर क्षेत्र तीव्रता मापने वाले उपकरण (गॉस मीटर) की जांच को व्यवस्थित करना और बिंदु दर बिंदु (24 तल विधि, 12 तल विधि) इसकी चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता को मापना और अंत में पूरे आयतन के भीतर चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता की गणना करने के लिए डेटा को संसाधित करना आवश्यक है।

चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता आसपास के वातावरण के साथ बदलती रहती है। भले ही कोई चुंबक कारखाने से निकलने से पहले एक निश्चित मानक (कारपोर्ट द्वारा गारंटीकृत मान) तक पहुँच गया हो, फिर भी स्थापना के बाद, चुंबकीय (स्वयं) परिरक्षण, आरएफ परिरक्षण (दरवाजे और खिड़कियाँ), वेवगाइड प्लेट (ट्यूब), चुंबक और सपोर्ट के बीच स्टील संरचना, सजावटी सामग्री, प्रकाश व्यवस्था, वेंटिलेशन पाइप, फायर पाइप, आपातकालीन निकास पंखे, ऊपरी और निचली मंजिलों के पास स्थित मोबाइल उपकरण (यहाँ तक कि कारें, लिफ्ट) जैसे पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव से इसकी एकरूपता बदल जाती है। इसलिए, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग की आवश्यकताओं को पूरा करती है या नहीं, इसका निर्धारण अंतिम स्वीकृति के समय वास्तविक मापन परिणामों के आधार पर किया जाना चाहिए। चुंबकीय अनुनाद निर्माता के स्थापना इंजीनियर द्वारा कारखाने या अस्पताल में सुपरकंडक्टिंग कॉइल का निष्क्रिय क्षेत्र समतलीकरण और सक्रिय क्षेत्र समतलीकरण चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता में सुधार के प्रमुख उपाय हैं।

स्कैनिंग प्रक्रिया में एकत्रित संकेतों को स्थानिक रूप से निर्धारित करने के लिए, एमआरआई उपकरण को मुख्य चुंबकीय क्षेत्र B0 के आधार पर निरंतर और बढ़ते परिवर्तनों के साथ ग्रेडिएंट चुंबकीय क्षेत्र △B को भी आरोपित करना आवश्यक होता है। यह माना जा सकता है कि एकल वोक्सेल पर आरोपित ग्रेडिएंट क्षेत्र △B मुख्य चुंबकीय क्षेत्र B0 के कारण होने वाले चुंबकीय क्षेत्र विचलन या बहाव उतार-चढ़ाव से अधिक होना चाहिए, अन्यथा यह उपरोक्त स्थानिक स्थिति निर्धारण संकेत को बदल देगा या यहां तक ​​कि नष्ट भी कर देगा, जिसके परिणामस्वरूप कलाकृतियाँ उत्पन्न होंगी और इमेजिंग गुणवत्ता कम हो जाएगी।

मुख्य चुंबकीय क्षेत्र B0 द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र का विचलन और उतार-चढ़ाव जितना अधिक होगा, चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता उतनी ही खराब होगी, छवि की गुणवत्ता उतनी ही कम होगी, और यह लिपिड संपीड़न अनुक्रम (मानव शरीर में पानी और वसा के बीच अनुनाद आवृत्ति का अंतर केवल 200Hz होता है) और चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (MRS) निरीक्षण की सफलता से उतना ही अधिक सीधा संबंधित होगा। इसलिए, चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता MRI उपकरण के प्रदर्शन को मापने वाले प्रमुख संकेतकों में से एक है।

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