LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 1 -
CHƯƠNG II:
CƠ SỞ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ CHỤP CẮT LỚP CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT
NHÂN
2.1. Giới thiệu về lịch sử phát triển của chụp cắt lớp cộng hưởng từ hạt nhân:
Chụp cắt lớp cộng hưởng từ (Magnetic Resonance Imaging-MRI) là một kỹ thuật tạo ảnh
thường được sử dụng chủ yếu trong y học chẩn đoán để tạo ra các ảnh có chất lượng cao về cấu
trúc bên trong cơ thể của con người.MRI dựa trên cơ sở nguyên lý cộng hưởng từ hạt nhân
(Nuclear Magnetic Resonance-NMR),một kỹ thuật phân tích phổ sử dụng trong nghiên cứu khoa
học để thu được các thông tin vi mô về cấu trúc vật lý hay hóa học của các phân tử.Từ cuối
những năm 70 của thế kỷ trước,kỹ thuật này ít được gọi là chụp cắt lớp cộng hưởng từ hơn so với
tên gọi là chụp cắt lớp cộng hưởng từ hạt nhân (CHTHN).MRI ban đầu được sử dụng làm một
phương pháp chụp cắt lớp,tức là tạo ra một ảnh tín hiệu NMR trong một lớp cắt mỏng xuyên qua
cơ thể con người.Ngày nay,MRI đã được mở rộng từ phương pháp chụp ảnh lớp cắt thành
phương pháp chụp ảnh khối thể tích.
Quá trình phát triển của MRI bắt đầu từ những năm 50 của thế kỷ trước Felix Bloch và
Edward Purcell,hai nhà khoa học được giải Nobel vật lý năm 1952 đã phát hiện ra hiện tượng
cộng hưởng từ độc lập với nhau từ năm 1946.Trong thời kỳ từ năm 1950 đến 1970,NMR đã được
phát triển và sử dụng cho phân tích phân tử vật lý và hóa học.Vào năm 1971,Raymond Damadian
chỉ ra rằng thời gian dãn hồi (hay thời gian hồi phục) từ nguyên tử của các mô và khối u khác
nhau,t
ừ đó thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng cộng hưởng từ trong chẩn đoán
bệnh.Năm 1973,Hounsfield giới thiệu máy chụp cắt lớp vi tính (Computer Tomography-CT) trên
cơ sở vật lý của tia X-quang .Đây là thời điểm quan trọng đối với MRI bởi vì các bệnh viện đã
sẵn sàng bỏ ra những khoản tiền lớn để đầu tư cho thiết bị chẩn
đoán trong y học.MRI lần đầu
tiên được chứng minh trong một mẫu ống thử nghiệm nhỏ bởi Paul Lauterbur,trong cùng năm
này ông sử dụng kỹ thuật chiếu ngược tương tự như trong CT.Năm 1975,Richard Ernst đề xuất
MRI sử dụng việc mã hóa pha và tần số và biến đổi Fourier,kỹ thuật này là nền tảng của kỹ thuật

Hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân là sự tương tác có chọn lựa của các hạt nhân nguyên tử
đặt trong từ trường không đổi với thành phần từ tính của sóng điện từ đi qua. Hiện tượng này chỉ
có thể khảo sát chính xác trong cơ học lượng tử.Điều này khá phức tạp và không cần thiết ở đây
trong khuôn khổ của luận văn chỉ hạn chế đề cập tới một số nội dung cần thiết có liên quan đến
nguyên lý hoạt động của thiết bị chụp cắt lớp CHTHN.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 3 -
Hạt nhân các nguyên tử đều có tích điện. Hạt nhân nguyên tử của một số nguyên tố hoá học
(không phải tất cả các nguyên tố hoá học) có mômen động lượng riêng (mômen spin từ). Sự
quay của hạt nhân với điện tích dương dẫn đến sự xuất hiện từ trường được đặc trưng bởi mômen
từ
p
m
→
và làm cho hạt nhân nguyên tử có thể được coi như một lưỡng cực từ. Mômen từ này được
xác định theo công thức sau:

p
m
γ
L
→
→
= (2.1)
chủ yếu theo hướng của từ trường này và làm xuất hiện vector từ hoá M(t)
→
của một thành phần
thể tích (voxel) được xác định như sau:
Hình 2.1: Biểu diễn của mômen từ trong không gian
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 4 -
M
→
=
p
ΔV
dm
→
∫
=
p
ΔV
mdV
→
∫
(2.3)
Thuật ngữ voxel được dùng ở đây là muốn nói đến một thành phần thể tích vô cùng nhỏ của
mô ∆V, nhưng chứa đủ số lượng nguyên tử ( khoảng 10
20
nguyên tử) để có thể sử dụng cách tiếp


N
S
B
0

Hình 2.2: Trạng thái của mômen spin từ khi không có từ trường và có từ trường
ngoài B
0
Khi có từ trường ngoài B
0

M
Z
Y
X
Khi không có từ
trường ngoài
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 5 -
p ο
dL
m
dt
B
→
→→
=
× (2.4)

ο
B
→
. Rõ ràng là có thể điều khiển tần số tiến
động
ο
ω bằng cách thay đổi
ο
B
→
. Chẳng hạn nếu để
ο
B
→
phụ thuộc vào toạ độ thì có thể định vị
các khu vực trong cơ thể với tần số xác định.Chuyển từ mômen từ của từng hạt nhân sang véctơ
từ hoá M
→
tại điểm xác định trong không gian, ta có:

ο
dM
γ(M ) det
dt
dM
()()()
xyz
xyz
yz zy zx xz xy yx
ijk

0
, thành phần này thường
được gọi là véctơ từ hoá dọc. Thành phần M
x
, M
y
gọi là véctơ từ hoá ngang khi này bằng 0. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 6 -
Giả sử bằng một cách kích động nào đó véctơ M
→
sẽ lệch khỏi véctơ
ο
B
→
một góc. Khi lệch
như vậy môđun véctơ M
→
sẽ thay đổi. Như giả thiết trước đây véctơ
ο
B
→
được hướng theo dọc
trục Oz (trục +Z) của một hệ quy chiếu thí nghiệm cố định Oxyz. Do đó việc lệch của M
→
khỏi
ο

→
ngoài trường bên ngoài
ο
B
→
, véctơ M
→
sẽ quay dần
về hướng véctơ
ο
B
→
, sự quay về này còn được gọi là sự dãn hồi hay sự tiến động (chương động)
và được đặc trưng bởi hai hằng số thời gian dãn hồi T
1
và T
2
.

động
X
Z
→
M
Khi không có
xung RF
B
0

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 7 -
Hằng số thời gian T
2
đặc trưng cho quá trình dãn hồi về vị trí cân bằng của véctơ từ hoá
ngang M
xy
được gọi là thời gian dãn hồi spin - spin. Nhìn chung T
2
≤ T
1
. Véctơ từ hoá trong mặt
phẳng XY trở về 0 trước khi véctơ từ hoá dọc tăng dần đến giá trị cân bằng.
Một điểm cần chú ý ở đây là các hằng số T
1
và T
2
không phải là khoảng thời gian tiến động
hoàn toàn về trạng thái cân bằng của các thành phần của vector từ hoá. Thông thường T
Hình 2.4: Đường cong dãn hồi
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 8 -
Thông số ở bảng 2.1 được tham khảo từ “ Information About The Patient:Reference Phantom”
của phần tham khảo số [5]
Đây là một trong những thông số quan trọng làm cơ sở dữ liệu lưu trong file “matran.m” của
phần mô phỏng quá trình kích thích và tạo giả tín hiệu CHTHN
Kết hợp (2.7) và (2.8) và thực nghiệm quá trình dãn hồi có dạng hàm mũ theo thời gian ta
nhận được phươ
ng trình:

xy
zo
ο
21
Mi Mj
(M M ) k
dM
γ M
dt T T
B
→→
→
→
→→
+
−

oy
y
ox
z
dM
γBM
dt
dM
γ
BM
dt
dM
0
dt
⎧
=
⎪
⎪
⎪
=−
⎨
⎪
⎪
=
⎪
⎩
(2.11)
Lời giải của (2.11) có dạng sau:

oo

/
oo
xxoyo
/
oo
yxoyo
//
o
zz 0
M(t) (Mcos(ω t) M sin(ω t))
M(t) (Msin(ω t) M cos(ω t))
M(t) M M(1 )
tT
tT
tT tT
e
e
ee
−
−
−−
⎧
=−
⎪
⎪
=+
⎨
⎪
=+−
⎪

ω
−
=
(2.15)
Ở đây

0
xy
00
x
M
i
y
M
iM Ae
θ
=+ ≡

2.3. Kích hoạt tín hiệu cộng hưởng từ hạt nhân
Để kích hoạt sự tiến động của các hạt nhân với mục đích sau đó thu nhận tín hiệu
CHTHN phát ra, ta sử dụng trường điện từ cao tần được định hướng một cách đặc biệt trong
không gian. Giả sử véctơ dao động của trường này song song với trục Ox, hay chính xác hơn là
thành phần từ trường
b
(t)B
→
được mô tả dưới dạng:

b
1


() ()
~
b
1
B(t) (t)cos ωti sinωtjB
→
→→
⎡
⎤
=+
⎢
⎥
⎣
⎦
(2.18)
Được gọi là trường hiệu dụng,dưới đây tất cả các chỉ số và ký hiệu sóng đối với trường hiệu
dụng sẽ được bỏ qua.Chúng ta sử dụng phương trình Bloch để xác định trường (2.18) tác động
như thế nào đến véctơ từ hoá M(t)
→
.Trước tiên ta để ý rằng thông thường độ rộng của xung cao
tần không vượt quá 2ms, trong khi thời gian dãn hồi ngắn nhất không ít hơn 40ms. Do đó đối với
các khoảng thời gian không vượt quá 40ms có thể bỏ qua sự phân tán và sử dụng các phương
trình (2.7)

dM
γ
MB
dt
→

BB
BB
BB
⎧
=−
⎪
⎪
⎪
=−
⎨
⎪
⎪
=−
⎪
⎩
(2.21)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 11 -
Đối với dạng quan hệ
1
(t)
B
bất kỳ không thể xác định được lời giải chính xác cho hệ phương
trình (2.21), tuy nhiên trong trường hợp khi:


hệ toạ độ Đề-các quay quanh trục Oz với tốc độ góc
o
ω , đại lượng v bằng hình chiếu của véctơ
M
→
lên trục j
→
′
của cùng hệ toạ độ này ( k k
→→
′
=
).
Thế biểu thức (2.23) vào phương trình (2.21) sẽ cho ta hệ phương trình đơn giản sau:

1z
z
1
du
0
dt
dv
γBM
dt
dM
γ
Bv
dt
⎧
=

=
⎪
⎪
=
=
⎩
(2.25)
Ở đây
o
z
M - giá trị cân bằng của véctơ từ hoá M
→
khi không có kích động cao tần. Lúc này ta sẽ có
lời giải của hệ (2.25) dưới dạng sau:

o
z1
o
zz111
u(t) 0
v(t) M sinω t
M(t) Mcosω t,ωγB
=
⎧
⎪
=
⎨
⎪
==−
⎩

bằng cách tạo độ rộng tương ứng cho xung
kích động cao tần. Khi
11
(t)
B
B= là xung với độ rộng hữu hạn τ, có thể xác định góc α theo
công thức sau:
τ
1
o
αγ(t)dtB=−
∫
(2.28)
Kết quả này được thiết lập dựa trên phương pháp của lý thuyết các kích động.

2.4. Tín hiệu cộng hưởng từ hạt nhân
Như chúng ta đã biết hiện tượng cộng hưởng từ hạt nhân xẩy ra khi một đối tượng được
đặt trong một từ trường ngoài
0
B
r
với cường độ rất lớn và được kích thích bởi một từ trường
1
()
B
t
r

dao động với tần số vô tuyến. Lúc này vector từ trường tổng cộng M
→
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 13 -
Trong biểu thức trên cho thấy tín hiệu CHTHN phụ thuộc vào từ trường ngang
(,0)
M
xy r , tần
số tiến động Larmor
()r
ω
và độ nhạy của cuộn thu ,()
B
rxyr .
Tín hiệu điện áp CHTHN
()Vt là một tín hiệu điện áp cao tần bởi vì thành phần từ trường
ngang chương động với tần số Larmor rất lớn (khoảng vài trăm MHz). Điều này gây ra một số
vấn đề khó khăn đối với các mạch điện dùng trong các quá trình xử lý sau này. Trong thực tế để
tránh vấn đề này, tín hiệu CHTHN thường được loại bỏ đi thành phần tần số cao nhờ phương
pháp tách sóng pha, hay phương pháp gi
ải điều chế tín hiệu. Quá trình giải điều chế được thực
hiện bằng cách nhân tín hiệu CHTHN
()Vt với một tín hiệu hình sin chuẩn sau đó cho đi qua bộ
lọc thông thấp để loại bỏ thành phần tần số cao. Quan sát hình vẽ và giả sử tín hiệu chuẩn có
dạng, ta có:



=
[
]
2
/()
0
cos() , () (,0) () ()
tT r
r Brxyr Mxyr e rt t r dr
ωωωϕ
−
++
∫ +
[
]
2
/()
0
() , () (,0) cos () ()
tT r
rBrxyr Mxyr e rt t r dr
ωωωϕ
−
−+
∫


0
() , () (,0) cos () ()
tT r
r Brxyr Mxyr e rt r dr
ωω ω ϕ
−
+Δ Δ +
∫Thực tế ()ro
ω
ω
Δ<< nên ta có thể viết lại biểu thức trên như sau:
S(t)=
[
]
2
/()
0
, () (,0) cos () ()
tT r
B
rxyr Mxyr e rt r dr
ωωϕ
−
Δ+
∫
(2.33)


B
rxyr Mxyr e rt r dr
ωωϕ
−
Δ+
∫
(2.34) (2.30)
(2.31)
(2.32)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 15 -
Đối tượng
Đối tượng
Như vậy, phương pháp tách sóng cầu pha cầu phương ở trên cho phép tách tín hiệu CHTHN
ra làm hai thành phần tần số thấp vuông góc với nhau thường được gọi là các thành
phần thực và ảo ( ( )
R
St và ( )
I
St). Hai thành phần này tương ứng với các thành phần M
x
và M
y

xy
M
r
tỷ lệ với mật độ proton
()r
ρ
theo biểu thức:
(,0) ()
xy
M
rr
ηρ
=
r
r
r
(2.36)
Ở đây
η
là một hằng số tỷ lệ.
Khi đó tín hiệu FID có thể được biểu diễn lại như sau:
S(t)=
[]
2
() ()
.(). .
t
irtr
T
A

Vì các quá trình xử lý để thu nhận các thông tin từ các tín hiệ
u FID đều được thực hiện
bằng máy tính nên tín hiệu thu được ở sau bộ tách sóng cần phải được chuyển đổi sang dạng số
(chuyển đổi tương tự –số) và được lưu trữ trong bộ nhớ của máy tính. Nhờ việc xử lý của bộ tách
sóng cầu phương mà quá trình chuyển đổi tương tự – số này được thuận tiện hơn rất nhiều nhờ
các yếu tố sau :
- Bộ chuyển đổi A/D lúc này chỉ hoạt động với tần số lấy mẫu bằng một nửa so với việc
biến đổi A/D tín hiệu gốc ban đầu. Điều này cho phép thiết lập các phần cứng hoạt động với tần
số xung nhịp thấp có ý nghĩa trong việc tiết kiệm năng lượng và nâng cao độ tin cậy.
- Bằng việc cho một tần số lấy mẫ
u nhất định ta có thể thu được các tín hiệu tương tự có
dải tần rộng.
-Việc xử lý cầu phương giúp cho quá trình biến đổi Fourier nhanh (FFT) trong thuật toán
tạo ảnh sau này trở lên hiệu quả hơn do bao quát được một dải tần số rộng.
- Dễ dàng xác định được giá trị biên độ và pha của tín hiệu trong quá trình giải điều chế
và làm cho quá trình xử lý có tính kết hợp. Hình 2.8: Tín hiệu suy giảm cảm ứng tự do FID
TH FID
t
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 17 -

hiệu tương tự nên để có thể lưu trữ được vào bộ nhớ máy tính cần phải lấy mẫu và
chuyển
đổi chúng sang dạng số. Quá trình chuyển đổi này được thực hiện nhờ các bộ chuyển đổi tương tự số
(ADC hay các bộ số hoá ), tín hiệu điện áp FID tương tự được lấy mẫu tại các khoảng thời gian
bằng nhau và tại mỗi điểm lấy mẫu được gán với một giá trị nguyên (có thể dương hoặc âm)
tương ứng với cường độ điện áp. Các số này tạ
o ra một chuỗi liên tục các giá trị biểu diễn cho tín
hiệu FID.

Hình 2.9: Quá trình lấy mẫu phần thực và ảo
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 18 -
Do có hai kênh thực và ảo đều được chuyển đổi tương tự - số nên dãy các giá trị này được lưu
dưới dạng một dãy các cặp giá trị: thực(1), ảo(1); thực(2), ảo(2) ….
Trong quá trình lấy mẫu tín hiệu FID ta cần chú ý đến hai tham số quan trọng là số điểm lấy mẫu
và chu kì lấy mẫu. Số điểm lấy mẫu chính là số các cặp giá trị thực và ảo, còn chu kì lấy mẫu là
kho
ảng thời gian giữa 2 điểm dữ liệu được lấy mẫu liên tiếp. Chu kì lấy mẫu còn được gọi là
khoảng thời gian dừng và được kí hiệu là DW. Khoảng thời gian này cho phép ta có thể xác định
được tần số cực đại của tín hiệu là:

X
1


2.6. Phương pháp mã hoá không gian tín hiệu CHTHN
Nếu trường tĩnh B
→
dùng để định hướng sơ bộ các spin lại không cố định mà phụ thuộc
vào toạ độ, thì tần số tiến động Larmor cũng sẽ phụ thuộc vào toạ độ. Sự phụ thuộc này xác định
đơn trị một điểm trong thể tích nếu sự phụ thuộc cường độ từ trường B vào toạ độ là tương ứng
đơn trị.Quá trình làm cho tần số chương độ
ng của các spin phụ thuộc vào vị trí không gian được
gọi là quá trình mã hoá. Quá trình này được thực hiện nhờ các trường gradient (hay còn được gọi
là các gradient từ trường) được tạo ra nhờ các cuộn dây dẫn điện (hay các cuộn gradient). Các
gradient từ trường này được dùng để thu nhận các thông tin về tần số và pha của các tín hiệu
CHTHN, hay chính là thu nhận thông tin về vị trí của các phần mô phát ra tín hiệu CHTHN.Một
gradient từ trường có cường độ thay đổi một cách tuyến tính theo mộ
t hướng nào đó. Hình 2.11 Hiện tượng nhiễu loạn (hay “Aliasing”)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 20 -
Khi không có gradient từ trường thì từ trường trong toàn bộ đối tượng tạo ảnh là từ trường không
đổi hay từ trường đồng nhất B
0
. Khi các cuộn gradient được bật sẽ làm xuất hiện một từ trường
nhỏ với cường độ thay đổi bổ sung thêm vào từ trường không đổi B
0
.

o

ự kiện khác như quá trình kích
thích xung vô tuyến, quá trình thu nhận tín hiệu CHTHN.

2.6.1. Quá trình chọn lớp cắt
Chọn lớp trong chụp cắt lớp CHTHN thực chất là chọn các spin trong một mặt phẳng cắt qua
đối tượng. Nguyên lý chọn lớp được biểu diễn thông qua phương trình cộng hưởng.Việc chọn lớp
được thực hiện bằng cách áp dụng một trường gradient tuyến tính một chiều trong quá trình đưa
vào xung kích thích vô tuyến. Một xung kích thích vô tuyến được đưa vào đồng thời với trường
gradient sẽ quay các spin nằm trong một lớp c
ắt hay một mặt phẳng cắt qua đối tượng. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 21 -
Hình 2.12: Thực hiện chọn lát cắt bằng gradient Ta giả sử trường gradient G
z
chọn lớp cắt này được tác dụng theo phương trục Z như hình vẽ:
Khi này từ trường sẽ tăng tuyến tính theo chiều dương của trục Z và ngược lại sẽ giảm
tuyến tính theo chiều âm của trục Z. Do gradient từ trường được đặt dọc theo trục của bệnh nhân,
nên mỗi lát cắt của mô sẽ nằm trong một khoảng cường độ từ trường khác nhau và sẽ dẫn đến sự
cộng hưởng ở các tần số khác nhau. Điều này xả
y ra bởi vì tần số cộng hưởng của các proton tỷ
lệ với cường độ của từ trường.

ω
γπ
Δ=Δ (2.45)
Và dải tần số cộng hưởng được tạo ra do tác dụng của gradient chọn lát cắt là:

**
Z
f
GZ
γ
Δ= Δ
(2.46)
2.6.2. Mã hoá tần số
Bước tiếp theo trong quá trình mã hoá không gian là quá trình mã hoá tần số. Ý nghĩa của
quá trình mã hoá tần số trong tạo ảnh cộng hưởng từ hạt nhân là làm cho các phần tử thể tích
(voxel) của mô phát ra các tín hiệu có tần số khác nhau dùng để tạo ra một chiều của ảnh.
Quá trình mã hoá tần số này được thực hiện nhờ một trường gradient, giả sử là theo
hướng trục X. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 23 - Tương tự như trường gradient theo phương Z ở trên, gradient từ trường G
x

Hình 2.15: Dạng gradient mã hoá tần số
Hình 2.16: Sự tạo ra tín hiệu vô tuyến từ một voxel của mô
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
SVTH:NGÔ ĐỨC NGỌC
- 24 -
Trên hình vẽ là quá trình mã hoá tần số cho các tín hiệu phát ra từ một cột các voxel. Trong
ví dụ này gradient được dùng dọc theo chiều thẳng đứng, cường độ gradient tăng từ dưới lên trên.
Điều này có nghĩa là mỗi voxel ở vị trí khác nhau trong cột sẽ có tần số cộng hưởng khác nhau và
tần số này tăng dần từ dưới lên trên.Gradient mã hoá tần số được bật tại thời điểm thu nhận tín
hiệu, các tín hiệu từ
tất cả các voxel được tạo ra một cách đồng thời và được trộn lẫn với nhau
thành một dạng tín hiệu tổng hợp. Từng tín hiệu phát ra từ mỗi một voxel sẽ được tách riêng ra
trong quá trình tạo ảnh sau này.

2.6.3. Quá trình mã hoá pha
Như vậy trong quá trình mã hoá không gian tín hiệu CHTHN ta đã thực hiện được hai
bước mã hoá, đó là: chọn lát cắt để tạo ra một thiết diện hai chiều mỏng và mã hoá tần số cho một
chiều của lát cắt đó. Để thu được chính xác thông tin về vị trí của các tín hiệu ta cần thực hiện
quá trình mã hoá theo chiều còn lại (vuông góc với chiều mã hoá tần số) của lát cắt đó.
Tương tự như quá trình mã hoá tần số, quá trình mã hoá pha
được thực hiện nhờ một
trường gradient G
y
(giả sử có phương theo chiều trục Y) như sau: Hình 2.17: Sử dụng một trường gradient để mã hoá tần số cho các tín