MBT - Beeldvormende Technieken Flashcards
Soorten interactie tussen straling en object
- Reflectie
- Transmissie
- Emissie (MRI, straling komt uit het lichaam)
Straling gebruikt bij MRI
Radiogolven. Deze worden uitgezonden door waterstofkernen. Van deze radiogolven wordt een plaatje gemaakt
Kleur van bot op een MRI en CT
- CT is bot wit
- MRI is bot zwart
Dit verschil komt door de soort straling en de weefseleigenschap die wordt afgebeeld
Hoe wordt magnetisme van atoomkernen veroorzaakt
Door kernspin (van de kern/proton)
Hoe wordt magnetisme van atoomkernen veroorzaakt
Door kernspin (van de kern/proton)
Wat zijn kenmerken van en kernspin
- Kern ‘tolt’ om zijn as. Hierdoor is het een klein magneetje
- Dit komt alleen voor bij moleculen met oneven aantal protonen en/of neuronen
- De pijl geeft de noordpool aan
- Net als een kompasnaald richt de kern zich in een extern magnetisch veld langs dat veld
- De patiënt is in een sterk magnetisch veld (‘tunnel’)
- De spinnende waterstofkernen richten zich volgens dat veld
Precessie
Het wiebelen van een tol om de richting van de zwaartekracht. Dit gebeurt er bij een spinnende proton. De waterstofkern precedeert om de richting van het externe magneetveld
Hoe wordt de frequentie (Larmourfrequentie) van percessie berekent
fL = (y/2pi) x B
- B: sterkte magnetisch veld in Tesla
- y/2pi: gyromagnetische verhouding en hangt af van de soort kern
Hoe wordt de frequentie (Larmourfrequentie) van percessie berekent
fL = (y/2pi) x B
- B: sterkte magnetisch veld in Tesla
- y/2pi: gyromagnetische verhouding en hangt af van de soort kern
Waarom wordt er gekozen voor een waterstofkern en niet een ander molecuul met een oneven aantal neuronen en/of protonen
De waterstofdichtheid in het lichaam is veel hoger dan van andere stoffen
Wat doet een externe radiogolf met de waterstofkernen
Duwt de as van de waterstofkernen opzij tot ze 90 graden schuin staan
Wat zijn de kleinste dingen die men kan zien
Dingen die men kan zien kunnen maximaal zo groot zijn als de golflengte van de gebruikte straling. Kleiner dan de golflengte kan men dus niet zien
Golflengten van een aantal soorten straling
- Röntgen: labda = clicht/f, dit is ongeveer 10^-12 meter
- ultrageluid: labda=cgeluid/f, dit is ongeveer 10^-3 meter
- MRI: Labda= clicht/f, dit is ongeveer 10 meter
Plakselectie
nDe golflengte van MRI is ongeveer 10 meter. Men zou dus geen dingen kunnen zien die kleiner zijn dan 10 meter, hiervoor is een trucje bedacht. Dit is de plak- en lijnselectie
Kenmerken van de plakselectie
- Magneetveldsterkte laten variënren langs lichaam (gradiënt)
- Dan varieert ook de Larmourfrequentie langs het lichaam
- Bijvoorbeeld puls van 99 MHz exciteert alleen de plak rondom z1
- Alleen deze plak gaat radiogolven uitzenden, maar men weet echter niet waar uit die plak. Daar is lijnselectie weer voor
Kenmerken van lijnselectie
- Geëxciteerde plak zendt radiogolven met Larmourfrequentie uit
- Onmiddelijk na excitatiepuls, wordt een gradiënt aangebracht in de X-richting
- Elke lijn heeft zijn eigen unieke zendfrequentie
- Men verandert in dei plak de magneetsterkte per lijn, zodat elke lijn in die plak een eigen unieke zendfrequentie uitzendt
Beeldreconstructie bij MRI
Back projection
- Herhaalde opnames met gradiënt in verschillende richtingen maken
- Dit geeft waterstofdichtheden langs lijnen in verschillende richtingen
- Back projection gebruiken om hieruit waterstofdichtheid in de plak te reconstrueren
Toch meet de MRI niet alleen de waterstofdichtheid, waardoor er verschil in plaatjes kan ontstaan. Hoe komt dit
De pixelwaarden worden naast waterstofdichtheid bepaald door de weefseleigenschappen T1 en T2. De instelling van het MRI-apparaat bepaalt hoe T1 en T2 doorwerken.
Toch meet de MRI niet alleen de waterstofdichtheid, waardoor er verschil in plaatjes kan ontstaan. Hoe komt dit
De pixelwaarden worden naast waterstofdichtheid bepaald door de weefseleigenschappen T1 en T2. De instelling van het MRI-apparaat bepaalt hoe T1 en T2 doorwerken.
Repetitietijd
TR
Het tijdsinterval tussen de pulsen.
Signaalsterke voxels en de repetitietijd
Blijkbaar hangt de signaalsterkte dat door de voxels wordt uitgezonden af van de repetitietijd. Hoe langer deze is, hoe sterker het signaal.
Dit hangt samen met dan spins alleen geëxciteerd kunnen worden als ze weer parallel staan aan het magneetveld, ofwel rechtovereind komen van de spins.
Bij een korte repetitietijd zullen veel kernen nog niet teruggekeerd zijn naar de grondtoestand (overeind), waardoor het signaal klein zal zijn
T1
De repetitietijd waarbij de signaalsterkte 63% van de maximumwaarde bereikt. Het oplopen van de signaalsterkte gaat niet even snel voor alle weefsels, hier zit het weefseleigenschap T1 achter.
Hoe verder de spin rechtop staat, hoe groter de ronddraaiende magneet en dus hoe sterker het signaal
T1 is verschillend voor verschillende weefsels, bij MR altijd repeterende pulsen. Signaalsterkte hangt af van de tijdsduur tussen de pulsen
Korte repetitietijd en het effect op water, grijze en witte stof
Water geeft in dit geval een zwak signaal (zwart), grijze stof wat lichter en witte stof het lichtst. De witte stof is het meest overeind gekomen in die tijd.
In grijze stof zit 83% water en in witte stof 72%
Wat gebeurt er als men het signaal te vroeg geeft
signaal wat betreft T1-relaxatie
De atomen staan nog niet recht overeind, waardoor ze niet op 90 graden komen te kliggen. Elke graad teveel komt bij die 90 graden op, dit omdat de stoot ze een duw teruggeven. Het signaal is dan dus zwakker, omndat het grootste signaal wordt uitgezonden waneer de atomen in een hoek van 90 graden draaien
Verschillende beeldvormende technieken
MRI, echografie, doppler, duplex
Kenmerken MRI
- 3D-reconstructie
- Anatomisch
- golven: radiogolven
- eigenschap afgebeeld: Combinatie van waterstofdichtheid, T1 en T2
Kenmerken echografie
- 3D-reconstructie
- vooral anatomisch
- golven: Ultrageluid
- eigenschap afgebeeld: verschillen in akoestische impedantie
Kenmerken Doppler
- 2D-projectie
- Functioneel
- golven: Ultrageluid
- eigenschap afgebeeld: Stroomsnelheid
Kenmerken Duplex
- 3D-reconstructie
- Zowel anatomisch als functioneel
- Golven: Ultrageluid
- Eigenschap afgebeeld: combinatie van echo en doppler
Wat gebeurt er wanner de spins een tijdje uit fase raken
Ze kunnen niet samen meer radiogolven uitzenden en daarmee de door de kernen uitgezonden radiogolven eveneens. De radiogolven versterken elkaar niet meer optimaal, waardoor de signaalsterkte van het signaal dat door de voxel wordt uitgezonden afneemt.
