Taak : 1.2 1.
Wat is een proton en hoe komt een proton in weefsel voor? Een proton is een subatomair deeltje met een positieve elektrische lading het komt voor in waterstof
2.
Wat is proton spin? Het vrij bewegen en rond draaien om eigen as wordt protonspin genoemd
3.
Wat gebeurt daarmee als de patiënt in een magneetveld wordt gebracht? Protonen gaan parallel en antiparallel staan
4.
Beschrijf het proces precessie. Precessie kan het beste vergeleken worden met het draaien van een tol.
5.
Wanneer ontstaat precessie en hoe luidt de formule voor de precessiefrequentie? Als protonen in een magnetisch veld worden gebracht gaan ze parallel en antiparallel staat de parallel gerichte protonen gaan tollen (precesseren). De precessie gaat met een bepaalde atoomspecifieke frequentie de precessiesnelheid kan worden uitgerekend met de volgende formule: ω0 = γ Β0 (precessiefreq. = gyromagn.ratio x sterkte magn.veld)
6.
Hoe lang duurt een gemiddelde RF-puls? F = 1/T Wat is T2 relaxatie? T2 speelt zich af in het transversale vlak dit is het vlak waar het signaal door de spoel wordt gemeten
7.
8.
Wat is T1 relaxatie?
9.
Het lichaam van de patiënt verstoort de homogeniteit van het hoofdmagneetveld B0. Waardoor komt deze verstoring?
10.
Geef de geschatte waarde van T1 en T2 voor; a) CSF. T1 0.5T 1800 ms T1 1.5T 2400 ms T2 160 ms b) Witte stof. T1 0.5T 500 ms T1 1.5T 780 ms T2 90 ms c) Kraakbeen. T1 0.5T T1 1.5T T2
Taak: 2.2 1.
Beschrijf de opbouw van een MRI-Systeem? a) Benoem welke onderdelen daarin zitten? Magneet, spoelen, computer, Rf – gedeelte, en open- / gesloten tunnel b) -
Welke soorten magneten zijn er? permanente magneten (open systeem) resistieve magneten (open systeem) super geleide magneten (open en gesloten systemen)
2.
Wat is de functie van een gradiënt? De gradiënten kunnen er kunstmatig voor zorgen dat de precessiefrequentie van de protonen versneld c.q. vertraagd worden. Het magneetveld wordt dus bewust inhomogeen gemaakt.
3.
Beschrijf de slice excitatie? D.m.v. de Z-gradiënt te gebruiken kan er een extra magneetveld worden gegenereerd in de Z-richting die toe wordt gevoegd aan B0. Een sterker B0 veld betekend een hogere lamorfrequentie. Als er nu op de plek waar er een grotere magnetisatie heerst een RF-puls schieten die de zelfde frequentie heeft, dan zullen alleen de protonen op dat gebied reageren. Nu weten we uit welke richting het signaal vandaan komt.
4.
Beschrijf de lokalisatie in de meetrichting? Om in de links - rechts richting te coderen wordt de derde, en laatste, X-Gradiënt (Gx) aangezet. Dit creëert een extra gradiënt-magneetveld in de links – rechts richting. De protonen aan de linker kant draaien met een lagere frequentie dan die aan de rechter kant Figuur 37). Ze zullen een extra faseverschil krijgen omdat ze met verschillende frequenties draaien, maar en dit is van vitaal belang, het fase verschil verkregen gedurende de Fase Codering in de vorige stap blijf bestaan.
5.
Beschrijf de lokalisatie in de fase-codeer richting? Om de protonen verder te coderen wordt de Y gradiënt (Gy)kort aangezet. Gedurende die korte tijd wordt er een extra Gradiënt Magneetveld aangelegd in de Anterior-Posterior richting. Het effect is dat de anteriore protonen iets sneller gaan draaien dan de posteriore protonen. Na de puls is de fase veranderd door het snelheidsverschil. Door dit verschil zullen de protonen niet meer in fase draaien
6.
Wat is het K-vlak? k-vlak is de opslagruimte van MRI data (ruwe of onbewerkte data). a) Welk deel v/h K-vlak is verantwoordelijk voor de resolutie? Het buitenste deel van het k-vlak b) Welk deel v/h K-vlak is verantwoordelijk voor het kontrast? Het middelste gedeelte van het k-vlak
7.
Verklaar de term NEX of NSA? NEX of NSA bepaald hoeveel maal de scan herhaald is. Door meerdere metingen te doen wordt de SNR beter maar de scantijd langer.
8.
Welke factoren bepalen de totale scantijd per MRI –sequentie? Scnatijd = TR x NSA x matrix x, FOV x scan% turbofactor
9.
Beschrijf de functie van de parameter RFOV (parameter Rectangular Field Of Fiew) en geef aan; Hiermee kunnen grote rechthoekige vlakken gescand worden zonder een hoge resolutie te kiezen. Dit bespaart veel scantijd. Er worden in het k-vlak om en om fasecodeerlijnen weggelaten hierdoor blijft de resolutie gelijk maar zal de SNR afnemen a) Bij welk afbeelding van het K-vlak dit op de bijlage is toegepast. 1C b) Bij welk MRI onderzoek dit kan worden gebruikt. Sagitaal LWK
Taak 2.4: MRI 1.
Benoem de 4 meest voorkomende ontvangstspoelen. Oppervlakte spoelen: liggen op de patient, hebben klein FOV, zijn gevoelig voor signalen dicht bij de spoel. Volume spoelen: zitten om het af te beelden object. Vaak worden deze spoelen gebruikt als zender en ontvanger tegelijk. (Intra luminale spoelen: endo-rectale spoelen voor rectum cq prostaatonderzoek) Phased array spoelen:voor bv. De wervelkolom. Het signal van alle elementen bij elkaar geeft goed beeld met relatief weinig ruis bij een grote FOV. Kwadratuur spoelen.
2.
Wat is een quadratuur spoel (tekenen) en waarom is daarbij de SNR (signaal-ruis-verhouding) beter? Ze hebben een betere SNR omdat ze tenminste twee koperwindingen hebben die onder een bepaalde hoek geplaatst zijn. Het voordeel daarvan is dat √2meer signaal produceren dan spoelen met 1 winding. En de spoel is dichter bij het te onderzoeken lichaamsonderdeel.
3.
Wat zijn de voor-nadelen van het gebruik van oppervlakte-spoelen? Voordeel: hoge SNR, en ze staan opnamen met een zeer hoog ruimtelijk oplossend vermogen toe. Nadeel: de signaaluniformiteit neemt heel snel af naarmate je verder van de spoel komt.
4.
Als men een plak op 10 cm diepte wil scannen, hoe groot moet de spoel dan minstens zijn? Bij een circulair oppervlaktespoel is de dieptepenetratie ongeveer de helft van de diameter van de spoel, dus de diameter moet dan minstens 20 cm zijn.
5.
Waar worden intra-luminale spoelen voor gebruikt? Voor onderzoeken van rectum en prostaat, uterus en adnexen.
6.
Wat zijn de voordelen van een multi-element spoel en waar wordt hij voor gebruikt? Deze spoel wordt gebruikt voor afbeeldingen van de wervelkolom. En de spoel bestaat uit een antenne en receiver waarbij de elementen apart zijn uit te schakelen.
7.
Wat wordt er bedoeld met “filling factor” van de spoel? De spoel moet optimaal gevuld zijn. Dit is om de SNR te optimaliseren en dit is nodig voor een goede afbeelding. De grootte moet daarom aangepast worden aan het gebied van interesse.
8.
Benoem van onderstaande illustraties; a) Welk soort spoel het betreft. b) Hoe de SNR is. c) Voor welke MRI-onderzoeken hij gebruikt kan worden.
10. Noem een spoel die kan zenden en ontvangen. Bodycoil, Volumespoelen.
A. Volume spoel. SNR aan de oppervlakte Onderzoek: Elleboog
H. mri scanner met vaste spoel in tafel. (Slechte volume spoel waarbij SNR ers slecht is en kan gebruikt worden voor alle lichaamsdelen. Gebruik zelden, vanwege slechte SNR.
B. Oppervlakte spoel SNR: hoog aan de oppervlakte Onderzoek: Arm, Wervels
C. oppervlakte spoel SNR: hoog aan de oppervlakte Onderzoek: Aangezichtschedel, Schouder
D.Volume spoel SNR hoog en homogeen: Onderzoek: hoofd
E. Oppervlakte spoel SNR: hoog aan de oppervlakte Onderzoek: extremiteiten eventueel de orbita
F. Phased array spoel SNR: hoog Onderzoek: rug, Abdomen en bekken
G. Phased array spoel SNR: hoog Onderzoek: wervelkolom
Taak: 2.6 1.
Phase mismapping of Ghosting: • Hoe ontstaat dit artefact en hoe beeld het zich af? Dit ontstaat door beweging van organen of structuren • In welke richting(en) komt het voor? (fase en/of frequentierichting) Fasecodeer richting • Noem 3 manieren, door het veranderen van parameters, om dit artefact te voorkomen? Omdraaien fasecodeer-richting,Presaturatiepuls of restslab, triggering • Op welke MRI-opname wordt dit artefact afgebeeld? B
2.
Chemical shift artefact: • Hoe ontstaat dit artefact en hoe beeld het zich af? Dit komt door het verschil in resonantie tussen vet en water. Schaduw effecten om organen doordat pixels verschuiven. • In welke richting komt het voor? (fase en/of frequentierichting) Frequentie codeerrichting • Noem 2 manieren, door het veranderen van parameters, om dit artefact te voorkomen? bandbreedte vergroten FOV verkleinen toepassing vetsupressie of chemical saturation gebruiken. •
3.
Magnetische susceptibiliteits artefact: • Hoe ontstaat dit artefact en hoe beeld het zich af? Deze word veroorzaak door microscopische verschillen in gevoeligheid voor het magneetveld bij verschillende weefsels die dicht bijelkaar liggen. Met name bij overgangen in weefsels zoals bot/lucht of metaal/weefsel. Defasering van spins en frequentie-shift van het omliggende weefsel is het gevolg. • In welke richting komt het voor? (fase en/of frequentierichting) .in beide richingen omdat de signaal verstoring voor allebei geld. • Hoe kan men dit artefact voorkomen? Te zien bij langere echotijden en gradient echo technieken dus deze niet of gebruiken of verminderen. • Waarom wordt dit artefact versterkt bij gebruik van gradiënt echo techniek en is dit minder bij gebruik van een (Turbo)Spin Echo techniek? Door de korten echo tijd en de 180 graden puls die gebruikt wordt bij TSE. • Voor welke indicatie gebruikt men dit artefact juist wel en met welke techniek? Oud bloed bevat nl. meer ijzerdeeltjes en zal dus bij een gradientecho duidelijk te onderscheiden zijn door afwezigheid van signaal. •
4.
Op welke MRI-opname wordt dit artefact afgebeeld? C
Op welke MRI-opname wordt dit artefact afgebeeld? b
Bewegingsartefact: • Met welke soorten beweging hebben wij in de MRI te maken? ademhaling, peristaltiek, bewegen van de patiënt. • Geef voor elke soort beweging aan hoe het hierdoor ontstane artefact evt. kan worden voorkomen? Ademhaling: Omdraaien fasecodeer- richting. • Presaturatiepuls of restslab, triggering
•
Peristaltiek BLA BLA Bedenk zelf maar :P Beweging van de patiënt. Op welke MRI- opname wordt dit artefact afgebeeld? B
5.
Aliasing of wrap around of invouw-artefact: • Hoe ontstaat dit artefact en hoe beeld het zich af? Te klein fov gebruikt, get gebied buiten het FOV wordt omgevouwen in het beeld • In welke richting(en) komt het voor? (fase en/of frequentierichting) faserrichting • Welke oplossingen zijn mogelijk voor dit artefact en zijn ze altijd zonder meer toe te passen? Fasecoreerrichtingen omdraaien, groter FOV, aantal fasecodeerlijnen laten toenemen. • Op welke MRI- opname wordt dit artefact afgebeeld? A
6.
Gibbs artefact:
Wat is de oorzaak van het ontstaan van dit artefact en bij welk onderzoek komt dit voornamelijk voor? This arises due to the finitie nature of sampling. According to Fourier theory, any repetitive waveform can be decomposed into an infinite sum of sinusoids with a particualr amplitude, phase and frequency. In practice, a waveform (e.g. MRI signal) can only be sampled or detected over a given time period and therefore the signal will be under-represented. The artefact is prominent at the interface between high and low signal boundaries and results in a 'ringing' or a number of discrete lines adjacent to the high signal edge. Here an example of the artefact is seen in a test object. The image matrix has been deliberately reduced in the phase direction (64 pixels top-tobottom) compared to the frequency direction (256, left-to-right) and the artefact is more pronounced in the phase direction. The artefact can be reduced by increasing the matrix size in a given direction.
• • • • •
7.
In welke richting(en) komt het voor? (fase en/of frequentierichting) faserichting Welke oplossingen zijn mogelijk voor dit artefact en zijn ze altijd zonder meer toe te passen? Verhoging van de matrix in 1 van de richingen Wat kan het gevolg zijn als er bij een onderzoek van het cervicale myelumkanaal dit artefact optreedt? Stenose die er niet is. Op welke MRI- opname wordt dit artefact afgebeeld? F
Zipper artefact: • Hoe ontstaat dit artefact en hoe beeld het zich af?
Indien externe RF signalen mee-gesampeld zijn. Zipper like strepen. • In welke richting(en) komt het voor? (fase en/of frequentierichting) Frequentie codeer richting. • Hoe kunnen we dit artefact oplossen? Kooi dicht timmeren • Op welke MRI- opname wordt dit artefact afgebeeld? G
BIJLAGE MRI TAAK ARTEFACTEN
A
B
C
D
Wat is dit voor een artefact?
E
F
G
