MR/fMRI Flashcards
1
Q
Kort om MR
A
- Magnetisk resonanstomografi (MRI) er en avbildningsteknikk som brukes for å fremstille tredimensjonale bilder av kroppsvev. Medisinske bruksområder, oppdage svulster, kardiologiske svekkelser, nevrologiske sykdommer som Alzheimers.
- I grove trekk registrerer MR endringer i atomkjerners presesjon og vektor, fra eksitert til ikke-eksitert tilstand. Disse målingene indikerer vannmengde i ulike vev, og denne informasjonen brukes for å skape MR-bildene. Signalet registreres fra en mottakercoil
2
Q
Kjernemagnetisk resonans
A
- Fysisk fenomen der man utsetter atomkjerner for et kraftig magnetfelt og deretter et svakere oscillerende felt
- I en MR maskin utsettes atomene for to krefter, fra 1) et magnetisk felt og 2) en eksitatorisk radio-frekvens puls (RF puls)
3
Q
Kort om atomkjerner
A
- Noen atomkjerner (inkludert hydrogen som utgjør store deler av kroppslig vev) har et netto nukleært spinn, noe som skaper et lite magnetisk moment (dipol). Disse små magnetfeltene kan bli påvirket av eksterne magnetfelt. Grunnleggende prinsipp for MRI
4
Q
vektor
A
- I matematikk, fysikk, teknikk er vektor en størrelse som er bestemt av både måltall og retning; eksempler er hastighet, akselerasjon og kraft.
5
Q
magnetfelt
A
- MR maskinen inneholder en elektromagnet med en enorm magnetisk styrke (1-3 tesla). Skaper et stabilt og kraftig magnetfelt som tvinger atomkjernenes magnetiske vektorer (som vanligvis peker i forskjellige retninger) til å føye seg parallelt og peke i samme retning. Kalles magnetisk polarisering (alignment i presentasjonen til Paul), eller longitudinal magnetisering.
6
Q
presesjon
A
- et objekt snurrer rundt sin egen akse og en annen akse. pga en kraft utenfra etc. så endrer aksen retning (slingring)
7
Q
RF puls
A
- Atomkjernene utsettes for en kort elektrisk puls kalt eksitasjonspuls. Frekvensen må tilsvare akkurat atomkjernenes precesjonsfrekvens. Varierer basert på styrken til magnetfeltet og atomkjernenes spesifikke egenskaper.
- Eksitasjonspulsen blir beregnet ved hjelp av larmor likningen: W = yB.
- W – precesjonsfrekvens til atomene.
- Y = gyromagnetisk forhold, en konstant som er ulik for ulike atomer.
- B = styrken på det eksterne magnetfeltet.
8
Q
Effekter på atomkjernen
A
- Hvis eksitasjonspulsen tilsvarer larmor-frekvensen, absorberer atomkjernene RF energien. Kalles resonans. Atomkjernene går fra å være i en lav-energi-tilstand til høy-energi-tilstand (eksitasjon). Eksitasjonen får atomkjernene til å flippe rundt fra å være parallelle med det ytre magnetiske feltet til å bli antiparallelle. Atomkjernene fortsetter å precessere i fase, men endrer precesjonsakse.
9
Q
Relaksasjon
A
- Når eksitasjonspulsen slås av, opphører det radiofrekvente feltet, og atomkjernene mister gradvis energi (relaksasjon).
10
Q
T1-relaksasjon
A
- T1 relaksasjon referer til prosessen der atomkjernene går tilbake til sin likevekts posisjon (langs det ytre magnetfeltet), og den longitudinelle magnetiseringen gradvis blir gjenopprettet.
11
Q
T2-relaksasjon
A
- T2 relaksasjon referer til prosessen der atomkjernene opphører å precessere synkront (går ut av fase), og den transverselle magnetiseringen gradvis blir svakere.
12
Q
hva måler MR-maskinen
A
- energien atomene frigjør i relaksasjonsfasen
- Tas opp av en mottaker-coil. Atomkjernene i ulike vev har ulike relaksasjonstider, noe som påvirker signalstyrken som blir registrert. Signalet som blir registrert av mottaker-coilen gir derfor informasjon om vevstype.
- Vev med lav tetthet av hydrogenatomer gjenoppretter magnetisering/heterosynkron presesjon raskt (kort relaksasjonstid), og sender ut et svakt signal. Disse vevene fremstår lyst på MR bildet. Vev med høy tetthet av hydrogenatomer bruker lengre tid på å gjenopprette magnetisering/heterosynkron presesjon (lengre relaksasjonstid), og sender ut sterkere signaler. Disse områdene fremstår mørkt på MR bildet
13
Q
- T1 og T2
A
- MR signalet måles frem til den longitudinale magnetiseringen har gjenopprettet 63% av sin maksimale verdi (T1), og til den transversale magnetiseringen har mistet 63 % sin maksimale verdi (altså har 37%) (T2). T1 og T2 er tidskonstanter for relaksasjon i ulike typer vev.
14
Q
hva er fMRI?
A
- Hemodynamisk avbildingsteknikk. Måler hvordan metabolismen varierer i ulike deler av hjernen. Brukes som et indirekte mål av nevronal aktivitet. Anvendes for å undersøke hjernefunksjon (kognitive funksjoner), kliniske bruksområder for eksempel for å studere endringer i hjernefunksjon under/etter psykiske lidelser. I likhet med EEG forsøker fMRI å kartlegge mentale tilstander og funksjoner, basert på fysiologiske målinger.
15
Q
BOLD-effekten
A
- Kort for blood-oksygen-level-dependent. Grunnleggende antakelse for fMRI. Nevronal aktivitet påvirker oksygen nivå i blodet, dette påvirker MR signalet.
