Introcollege MRI
MRI:
Je kijkt naar waterstofprotonen, afhankelijk van de keuze van parameters zie je de
waterstofprotonen gebonden aan vet of aan water beter.
Anatomie knie:
Pathologie knie:
,vMRI 01-04
Magnetisme:
• Buiten een magneet gaan de velden van noord naar zuid
• Binnen de magneet gaan de velden van zuid naar noord
Magnetisme: elektronenspin
Magnetisme: gebiedjes van Weiss
Magnetische materialen:
• Ferromagnetisch – grote versterking lokaal magnetisch veld
o Wordt aangetrokken door magnetisch veld
o Magnetisatie
o Ijzer, Kobalt, Nikkel
• Paramagnetisch – kleine versterking lokaal magnetisch veld
o Wordt niet aangetrokken door magnetisch veld
o Gadolinium (contrastvloeistof)
• Diamagnetisch – kleine verzwakking lokaal magnetisch
o Wordt afgestoten door magnetisch veld
o Grafiet
Magnetisme: MRI-scanner
• Permanente magneet
o Gemagnetiseerd ferromagnetisch materiaal
o Lage veldsterkte Bmax ~ 0,5 T
• Supergeleidende magneet
o Stroom door een draad -> wet van elektromagnetisme
o Vloeibaar Helium koelt de draad weer -> supergeleiding
o Zeer hoge veldsterkte mogelijk
o Klinisch onderzoek: B 1,5 – 3,0 T
o Preklinisch onderzoek: B tot 7,0 T
,Opwekken signaal: Kernspin:
• Waterstof
1
o Simpel 1h -1 proton
o Hebben we een heleboel van (~ 70%)
o Grootste gyromagnetische ratio (42,57 MHz/T)
Opwekken signaal: patiënt in de MRI:
1.Ongeordende -> geordende kernspins
a. Parallel of antiparallel aan magneetveld B
b. Parallel: lager energieniveau
c. Anti-parallel: hoger energieniveau
➔ Netto magnetische vector in de richting van magneetveld B
2. Precessie
a. Kernspins draaien rond om hoofdmagneetveld B
1
b. Precessiefrequentie = ronddraaisnelheid = aantal rotaties per seconde (Hz = 𝑠 ) en is
afhankelijk van:
i. Sterkte magnetisch veld B (T)
ii. Gyromagnetische ratio γ (MHz/T)
➔ Lamorvergelijking (𝑓 = 𝛾 ∙ 𝐵)
MHz
➔ Lamor (precessie) frequentie waterstof bij 1 Tesla : 𝑓 = 42,57 ∙ 1T = 42,57 MHz
T
c. Kernspins draaien alle in eigen fase
d. Verschillende fasen heffen elkaar op.
➔ Netto magnetische vector langs de z-as van magneetveld
Opwekken signaal patiënt in de MRI
1. Meer protonen parallel dan anti-parallel
a. Tegengestelde spins hebben elkaar op
2. Kernspins in verschillende fasen
a. Tegengestelde fasen heffen elkaar op
, Opwekken signaal: Excitatie
• 90° RF-zendpuls – frequentie = Larmor frequentie
o Parallelle spins -> anti-parallel
o Spins gaan “in fase” lopen
o Netto magnetisatie vector klapt om van Z-as (Mz) naar XY- of transversale-vlak (Mxy)
Opwekken signaal: Relaxatie
• RF-zendpuls wordt uitgezet:
1. Longitudinale (T1) relaxatie:
a. Anti-parallelle spins -> parallel
b. Magnetisatie keert terug richting Z-as (Mz)
c. Signaal wordt uitgezonden (echo)
2. Transversale (T2) relaxatie:
a. Spins gaan “uit fase” lopen – defasering
b. Magnetisatie in het XY- of transversale vlak verdwijnt (Mxy)
MRI:
Je kijkt naar waterstofprotonen, afhankelijk van de keuze van parameters zie je de
waterstofprotonen gebonden aan vet of aan water beter.
Anatomie knie:
Pathologie knie:
,vMRI 01-04
Magnetisme:
• Buiten een magneet gaan de velden van noord naar zuid
• Binnen de magneet gaan de velden van zuid naar noord
Magnetisme: elektronenspin
Magnetisme: gebiedjes van Weiss
Magnetische materialen:
• Ferromagnetisch – grote versterking lokaal magnetisch veld
o Wordt aangetrokken door magnetisch veld
o Magnetisatie
o Ijzer, Kobalt, Nikkel
• Paramagnetisch – kleine versterking lokaal magnetisch veld
o Wordt niet aangetrokken door magnetisch veld
o Gadolinium (contrastvloeistof)
• Diamagnetisch – kleine verzwakking lokaal magnetisch
o Wordt afgestoten door magnetisch veld
o Grafiet
Magnetisme: MRI-scanner
• Permanente magneet
o Gemagnetiseerd ferromagnetisch materiaal
o Lage veldsterkte Bmax ~ 0,5 T
• Supergeleidende magneet
o Stroom door een draad -> wet van elektromagnetisme
o Vloeibaar Helium koelt de draad weer -> supergeleiding
o Zeer hoge veldsterkte mogelijk
o Klinisch onderzoek: B 1,5 – 3,0 T
o Preklinisch onderzoek: B tot 7,0 T
,Opwekken signaal: Kernspin:
• Waterstof
1
o Simpel 1h -1 proton
o Hebben we een heleboel van (~ 70%)
o Grootste gyromagnetische ratio (42,57 MHz/T)
Opwekken signaal: patiënt in de MRI:
1.Ongeordende -> geordende kernspins
a. Parallel of antiparallel aan magneetveld B
b. Parallel: lager energieniveau
c. Anti-parallel: hoger energieniveau
➔ Netto magnetische vector in de richting van magneetveld B
2. Precessie
a. Kernspins draaien rond om hoofdmagneetveld B
1
b. Precessiefrequentie = ronddraaisnelheid = aantal rotaties per seconde (Hz = 𝑠 ) en is
afhankelijk van:
i. Sterkte magnetisch veld B (T)
ii. Gyromagnetische ratio γ (MHz/T)
➔ Lamorvergelijking (𝑓 = 𝛾 ∙ 𝐵)
MHz
➔ Lamor (precessie) frequentie waterstof bij 1 Tesla : 𝑓 = 42,57 ∙ 1T = 42,57 MHz
T
c. Kernspins draaien alle in eigen fase
d. Verschillende fasen heffen elkaar op.
➔ Netto magnetische vector langs de z-as van magneetveld
Opwekken signaal patiënt in de MRI
1. Meer protonen parallel dan anti-parallel
a. Tegengestelde spins hebben elkaar op
2. Kernspins in verschillende fasen
a. Tegengestelde fasen heffen elkaar op
, Opwekken signaal: Excitatie
• 90° RF-zendpuls – frequentie = Larmor frequentie
o Parallelle spins -> anti-parallel
o Spins gaan “in fase” lopen
o Netto magnetisatie vector klapt om van Z-as (Mz) naar XY- of transversale-vlak (Mxy)
Opwekken signaal: Relaxatie
• RF-zendpuls wordt uitgezet:
1. Longitudinale (T1) relaxatie:
a. Anti-parallelle spins -> parallel
b. Magnetisatie keert terug richting Z-as (Mz)
c. Signaal wordt uitgezonden (echo)
2. Transversale (T2) relaxatie:
a. Spins gaan “uit fase” lopen – defasering
b. Magnetisatie in het XY- of transversale vlak verdwijnt (Mxy)
