Localizzazione Spaziale

Come avviene la localizzazione spaziale in risonanza?

La localizzazione avviene perché ogni voxel viene immerso in un campo magnetico leggermente differente grazie alle bobine di gradiente e quando la bobina a radiofrequenza emette un’onda radio con una certa larghezza di banda, ognuno dei voxel interagisce con fasi e frequenze differenti e uniche. Grazie alla trasformata di Fourier inversa riusciamo identificare l’esatta posizione dei segnali e da dove provengono, perché siamo noi ad aver generato la matrice magnetica alla base dell’intero processo.

L’esempio del gradiente di cottura

Prendiamo ad esempio una griglia con sopra 4 pezzi di carne.

Ogni pezzo di carne rappresenta i nostri voxel, in questo modo ogni pezzo di carne cuoce in maniera uniforme e se noi guardassimo un pezzo di carne dopo la cottura, non riusciremmo a definire in quale posizione della griglia è stato cotto. Se invece applichiamo un gradiente al piano di cottura:

Si otterrà una situazione in cui ogni pezzo di carne, è cotto in maniera differente, e se io guardo un pezzo di carne, dopo la cottura, sono in grado di definire, paragonandolo agli altri, in quale posizione della griglia e’ stato cotto.

Come funziona la localizzazione spaziale dei voxel?

Il concetto in risonanza è il medesimo, ogni voxel grazie all’azione dei gradienti viene immerso in un campo magnetico differente.

Essendo immerso in un campo magnetico differente ogni voxel, contiene protoni che precedono con una frequenza leggermente diversa.

Quando accendo le bobine a radiofrequenza, emetto una banda, che ha uno spettro ampio, tanto quanto sono le frequenze che mi servono per comunicare con ogni singolo voxel con il quale voglio parlare.

Quando spengo le bobine a radiofrequenza ogni voxel emette un’onda radio che ha fase e frequenza uniche in quanto generate in ambiente differente.

Le frequenze di ogni voxel si sommano a formare una onda complessa, che attraversa la bobina, che genera un segnale.

Il segnale riempie il K spazio e attraverso la trasformata di fourier inversa, che contiene il dato che abbiamo usato per comporre la matrice e impostare i gradienti, è in grado di scomporre l’onda complessa nelle singole onde, dei singoli voxel.