Magnetresonanztomographie Flashcards
Was ist ein magnetisches Kernmoment?
Protonen und Neutronen besitzen einen Drehimpuls S (Spin) Mehrere identische Teilchen (Protonenn oder Neutronen) richten sich immer paarweise antiparalles aus, sodass nach außen kein magnetisches Moment messbar ist Weisen Atomkerne eine ungerade Anzahl von Protonen oder Neutronen auf, so entsteht ein magnetisches Moment (sie stellen also magn. Dipole dar) Das Atom verhält sich modellhaft wie ein kleiner Stabmagnet
Was messe ich im Körper? Warum kann man da was messen?
Man misst die transversale Magnetisierung der Wasserstoff-Atomkerne nach einer Anregung mit einem HF-Impuls. Aufgrund des Hohen Wassergehalts im menschlichen Gewebe verwendet die klinische MRT die Kerne von Wasserstoffatomen zur Bildgebung.
Was ist die Larmorfrequenz?
Sie ist die Frequenz, mit der die Spins in einem externen Magnetfeld B0 präzedieren ω= γ*B_0 γ: Gyromagnetisches Verhältnis (stoffspezifisch) in MHz/T B0: Magnetfeldflussdichte in Tesla
Was ist die Präzessions frequenz?
Präzessionsfrequenz = Lamorfrequenz
In einem 1,5T MR-Systems befinden sich verschiedene Spulensysteme. Welche Spulensysteme sind dies und wozu sind sie da?
Supraleitende Feldspule: Erzeugt das stationäre Magnetfeld B0 Gradienten-Spulen: Erzeugen die wechselnden Gradientenfelder (Gx,Gy,Gx) zur Ortskodierung Hochfrequenz-Spulen: Erzeugen die Hochfrequenzimpulse zur Anregung der Spins und messen das Relaxationssignal (Antennenfunktion)
Relaxationen,T1-undT2-Zeit Was versteht man unter T1 und T2?
T1 Zeit: Spin-Gitter Relaxationszeit Ursache ist die Abgabe der bim dem HF Puls aufgenommenen Energie Spin Gitter Relaxation erfolgt durch Wechselwirkung der Spins mit der Umgebung (Gitter) Die T1 Zeit eines Gewebes bestimmt, wie schnell sich die Spins von einer Anregung „erholen“ und wieder anregbar werden T2 Zeit: Spin Spin Relaxationszeit Spin Spin Relaxationszeit erfolgt durch Deohasierung der Spins Ursache der Dephasierung: Wechselwirkung der Spins untereinander Inhomogenitäten des lokalen Magnetfeldes Die T2 Zeit eines Gewebes bestimmt, wie schnell das MR Signal nach einer Anregung abklingt
Erklären Sie die Effekte, die zur Schwächung der Querrelaxation führen? Unterscheiden Sie dabei zwischen reversiblen und irreversiblen Prozessen
Irreversibel: Mechanische Wechselwirkungen mit der Umgebung und Umwandlung von Bewegungsenergie in Wärme, sowie nichtkompensierbare Phasenunterschiede der Spins (Wechselwirkung der Spins untereinander) Reversibel: Dephasierung durch kleine Unterschiede in der Lamorfrequenz wegen: • Bandbreite der HF Anregung • Mangnetfeldinhomogenitäten durch Gewebe • Magnetfeldinhomogenitäten des statischen Grundfeldes
Was versteht man unter Dephasierung und welchen Effekt hat sie auf das messbare Signal? Ist dieser Effekt reversibel?
Verlust der Phasenkohärenz (Auseinanderlaufen) der Spins nach einem 90° HF Impuls. Bei vollständiger Dephasierung löschen sich die Signale statistisch aus. Die Dephasierung lässt die Querrelaxation nach der sehr viel kürzeren Zeit T2* (T2* < T2) Durch einen 180 HF Impuls erfolgt die Rephasierung und der Effekt kann rückgängig gemacht werden.
Wozu wird die Rephasierung genutzt?
Um die reversiblen Schwächungseffekte auszublenden und die T2 Zeit zu messen. • Spins laufen nach 90° HF Impuls aus der Phase (Dephasierung) • Nach der frei wählbaren Zeit TE/2 ( t) 180°HF Impuls Spiegelung der Phasenlage • Schnelle Spins sind nun die letzen und holen die langsameren wieder ein. (Rephasierung) • Nach der Zeit TE(2t) sind die Spins wieder in Phase und das Spin Echo ist messbar
Wie kann man T2 messen?
Mehrfach Spin Echo
Wie kann man T1 (Longitudinalrelaxationszeit) messen?
Was ist TE und TR?
TE: Spin Echo Zeit: Die Zeit zwischen Anregung und Messung des Echos
TR: Repetitionszeit: Die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Anregungen
Bei der MRT lassen sich unterschiedliche Gewebeeigenschaften durch bestimmte Parameter der Pulssequenzen hervorheben. Vervollständigen sie die Tabelle, indem sie angeben, ob die jeweiligen Zeiten „sehr kurz“, „sehr lang“ oder „in etwa gleich“ sein sollen.
Was wird als Doppelkontrasttechnik bezeichnet und wie entsteht sie?
T2 und Protonenentwicklung haben eine lange TR gemeinsam
Eine frühere Messung mit kurzem TE erzeugt ein Protonengewichtetes Bild
Eine späte Messung mit langem TE erzeugt ein T2 gewichtetes Bild
Was versteht man unter dem Isozentrum eines offenen MRT-Systems?
Bereich maximaler Flussdichte
Homogen ausgeprägtes Feld
Erläutern Sie die Begriffe MR-Sicherheit und MR-Kompatibilität.
MR Sicherheit:
Ein im MR-Bereich eingesetztes Gerät ist MR-sicher, wenn von ihm keine Gefahr und kein Risiko für Patient und Arzt sowie für die technische Ausrüstung ausgeht, unabhängig davon, ob eine Beeinträchtigung der Bildqualität vorliegt.
MR Kompatibilität:
Ein Instrument oder Gerät ist MR-kompatibel wenn:
es MR-sicher ist
die Verwendung im MR-Bereich die Bildqualität nicht beeinträchtigt es im MR-Bereich uneingeschränkt funktionsfähig ist
MR-Sicherheit und –Kompatibilität ist kontextspezifisch (d.h. wenn sie bei z.B. 1,5 T-Systeme getestet wurde gilt sie nicht zwingend für 1 T- oder 3 T-Systeme
Erläutern Sie die Beeinflussung von Objekten (z.B. chirurgischen Instrumenten) durch das statische Magnetfeld des MR-Systems im Isozentrum und im Gradientenbereich
- Isozentrum
Keine Kraftwirkung im Isozentrum
Momente können Induziert werden
- Gradientenbereich
Erhebliche Kraftwirkung auf Objekte im Gradientenbereich
Projektileffekt: Starkte Beschleunigung von Massen
Skizzieren Sie den Verlauf der Magnetfeldstärke und der Beschleunigung (von ferromagnetischen Massen) in Abhängigkeit von der Entfernung vom Isozentrum eines offenen MRT.
Beschreiben Sie kurz die unterschiedlichen Kompatibilitätszonen im MRT und fertigen Sie eine Skizze an.
Zone 1:
Interessierender Bereich innerhalb des Bildvolumens (Beispiele: Biopsienadel, Endoskop)
Zone 2:
Bildvolumen
Zone 3:
Bereich innerhalb einer Distanz von 1 m zum Isozentrum oder innerhalb der 20 mT (200G) Grenze
Zone 4:
Bereich außerhalb einer Distanz von 1 m zum Isozentrum oder außerhalb der 20 mT (200G) Grenze
Verursacht ein Zone3 kompatibles Instrument Bildverzerrungen?
Ja
Was bezeichnet die Magnetische Suszeptibilität?
Magnetische Suszeptibilität X ist ein Maß für die Magnetisierung M, die ein Material in einem Magnetfeld der Feldstärke H* erfährt ► gibt die Magnetisierbarkeit von Materie in einem externen Magnetfeld an.
Wird bestimmt durch das Verhältnis von Magnetisierung (M) zu magnetischer Feldstärke (H)
X=M/H
Nennen Sie Bereiche der magnetischen Suszeptibilität für magnetische Inkompatibilität, Kompatibilität 1. und 2. Ordnung.
