MRT-Protokolle2 Flashcards
Präzession der Magnetisierung
Skizze,
Formel für dM/dt
Warum präzediert der Vektor M wenn das Magnetfeld ihn doch M in Richtung B0 zieht ?
Wenn auf einen Kreisel ein Drehmoment einwirkt welches normal zum Drehimpuls steht, weicht der Kreisel seitwärts (also ebenfalls orthogonal) hierzu aus.
Prinzip der Kernspinresonanz/MRT
Warum kommt es zur Magnetisierung?
Magnetisches Feld B0 erzeugt Probenmagnetisierung M.
M spiegelt Orientierung der magnetischen Momente (Mü?) der Atomkerne wider.
Momente können durch ein zeitabhängiges B1 Magnetfeld bestimmter Frequenz beeinflusst werden (Radiofrequenz, langsamer als CT-Strahlung/gamma?)
- Drehimpuls steckt hinter der Magnetisierung
MRT und Röntgen unterschiede
Beugungsbegrenzung
MRT: keine
Röntge: ja
Wellenlänge
MRT: 1m Radiofrequenzfenster (keine ionisierende Strahlung wegen der kleinen Frequenzen)
Röntgen: 10nm-5pm (reicht, um Elektron raus zu kicken —> ionisierende Strahlung, radioaktiv)
Auflösungsbegrenzung
MRT: 1mm,… - zeitlich Auflösung schlechter
Röntgen: 1mm - örtlich und zeitlich hohe Auflösung
Kontrast
MRT: Weichteilkontrast —> Versch. Gewebsarten sichtbar machbar
MRT: verursacht Kernspin!!?
Elektronenspin
Kernspin
Eigendrehimpuls (auch bei kin. Energie Null, unerklärbar) der Elektronen ist eine Größe in der Quantenmechanik (beschreibt klass. mechanischen Drehimpuls ausgehend von der Drehbewegung einer Masse)
Stern-Gerlach-Versuch:
Äußeres Feld versucht Momente parallel zu sich zu machen —> die einen Elektronen
haben eine höhere potenzielle Energie als die anderen (abhängig von Richtung des magn.
Momentes) + wir haben ja noch das inhomogene Magnetfeld —>führt zu einer Kraft
—> Effekt, der Driftkraft erzeugt, abhängig davon wie Elektronen umlaufen
—> Grund der Aufspaltung ist der Eigendrehimpuls
Spin hat einen unveränderlichen Betrag: Spinquantenzahl: s=1/2
Unterschiedlicher g-Faktor für e, p, n
Kernspin:
Gesamtdrehimpuls eines Atomkerns (zusammengesetzte Teilchen) um seinen Schwerpunkt
Quanten Zahl I: 0, 1/2, 1, 3/2,…
Sorgt dafür, dass Teilchen mit einem Magnetfeld umgeben sind (kleine Stabmagneten) —> Quantisiert: Spins können sich im äußeren Magnetfeld nur in ganz bestimmte Richtungen
ausrichten
Quantenzahlen
Pauli-Prinzip?
Hauptquantenzahl
Drehimpulsquantenzahl
Magnetquantenzahl
Spinquantenzahl
Pauli: : e,n,p müssen sich in mind. Einer Quantenzahl unterscheiden (kein e darf dem anderen gleichen)
Bildgebungssequenzen
Arten und Prinzip dahinter
SE
FLASH
EPI - Echo Planar Imaging
RARE
Konzept des k-Raumes und Kohärenzpfade
Verstehen!!
Versch. K-Raumzeilen sind versch. Phasenkodierte Echos
- Daten im k-Raum sind eine FT-Version von den Daten im Ortsraum
- Das Signal, ausgedrückt als Funktion von k, ist die Fourier-Transformierte der Spindichte
Was begrenzt die Ortsauflösung?
??
Wieso erholt sich die longitudinale Magnetisierung T1 nicht nach jedem HF-Puls gleich?
Ausgangssituation davor war eine andere —> deshalb Einschwingung in den steady state
Erst aus dem Gleichgewicht: es klappen weniger runter?
Was entsteht, wenn Fettgewebe vorhanden ist und wir keine Sättigung vor der Anregungssequenz schalten?
Da versch. Orten versch.Frequenzen zugeordnet werden erscheint das Fettgewebe verschoben in Phasenkodierrichtung (anderes Gewebe, andere Larmorfrequenz)
Besonders starkes Fettsignal, wenn Zeit zwischen zwei Samplingpunkten relativ lang ist
Zeit zwischen Echos —> Fett hat mehr Zeit, dass sich Präzession entwickelt, als zwischen „Abtastpunkten“ —> deshalb passiert Verschiebung in Phasenkodierrichtung, nicht entlang der readoutrichtung, obwohl im k-Raum der Abstand der gleich ist (delta(x)=delta(ky)
Zeit zwischen zwei Abtastpunkten (Samplingpunkten)?
Was bestimmt sie?
Dwell time
Bestimmt Bandbreite der Readout Richtung
Kleiner als zeit zwischen zwei k-Raumzeilen (Echos)
Was macht die Sättigung und Gradientenpulse vor der Echosequenz?
Fett Anregen und dann Dephasieren
Nyquist ghost?
Wie kann man ihn unterdrücken?
Effekte der Wirbelströme, die durch Gradienten in der Readout Richtung entstehen.
—> Um die Hälfte des FOV verschobene Kopie des Objektes
3 Echo (durch zwei pos. und einen neg. read-out Gradienten erzeugt) messen, vergleichen (Vergleich zeigt den Effekt der Wirbelströme) und am Ende abziehen
—> diese zusätzlichen Gradienten (erzeugen Phasenkorrekturechos) braucht man bei EPI, um jedes zweite Echo in die Zeitrichtung umzukehren (k-Raum entlang gehen)
was ist der Grund der Aufspaltung bei dem Stern-Gerlach Versuch?
Versuch zeigt:
Silberatomstrahl im inhomogenen Magnetfeld —> Strahl teilt sich in zwei Teile auf.
—> Spektrum von Substanzen ändert sich , wenn sich die Probe im Magnetfeld befindet —> Aufspaltung der Spektrallinien
Äußeres Feld (inhomogenes Magnetfeld) versucht die Momente parallel zu sich zu machen—> die unterschiedlichen potentiellen Energien der Elektronen und das inhomogene Magnetfeld lässt eine Kraft entstehen —> dieser Effekt erzeugt eine Driftkraft (abhängig wie Elektronen umlaufen) —> Grund der Aufspaltung ist der Eigendrehimpuls
Grund ist der Eigendrehimpuls der Elektronen(Elektronenspin, NICHT Kernspin), nicht der Bahndrehimpuls der Elektronen
