Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

MR-labben, Haukeland Sykehus MR-fysikk Lars Ersland Medisinsk Teknisk Avdeling Haukeland Sykehus.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "MR-labben, Haukeland Sykehus MR-fysikk Lars Ersland Medisinsk Teknisk Avdeling Haukeland Sykehus."— Utskrift av presentasjonen:

1 MR-labben, Haukeland Sykehus MR-fysikk Lars Ersland Medisinsk Teknisk Avdeling Haukeland Sykehus

2 MR-labben, Haukeland Sykehus MR - forkortelser (N)MR (Nuclear) Magnetic Resonance MRI Magnetic Resonance Imaging MRT Magnetic Resonance Tomography MRS Magnetic Resonance Spectroscopy MRA Magnetic Resonance Angiography

3 MR-labben, Haukeland Sykehus Magnetisk Resonans Imaging (MRI) Historikk Hovedkomponenter i et MRI-system Fenomenet NMR Sikkerhet - Statisk B 0 felt - Gradient felt - RF felt

4 MR-labben, Haukeland Sykehus Historikk 1923 W.Pauli oppdager fenomenet kjernespinnresonans 1946 De amerikanske forskerne Felix Bloch og Edward Purcell la grunnen for det som siden skulle utvikle seg til MRI. De beskrev uavhengig av hverandre fenomenet NMR, og fikk i 1952 Nobel prisen i fysikk for denne oppdagelsen.

5 MR-labben, Haukeland Sykehus Historikk (fortsetter) 1970 Proposal av Lauterbur introduserer MRI 1979 Det første MRI snittbildet (Lauterbur) 1986 Første MRI-innstallasjon i Norge (Stavanger)

6 MR-labben, Haukeland Sykehus Hva er MRI Magnetisk Resonanstomografi, MRI, er en relativt ny billedgivende diagnosemetode. Istedenfor røntgenstråling utnyttes i MRI en kombinasjon av magnetfelt og radiobølger sammen med en kraftig datamaskin for billed-dannelse og analyse.

7 MR-labben, Haukeland Sykehus Hva er MRI (fortsetter) På dataskjermen presenteres snittbilder av pasientens indre. Vilkårlige plan kan avbildes direkte. Ulike former for rekonstruksjon og billed analyse- teknikker er tilgjengelige Rekonstruksjon: MPR, MIP Billedanalyse: binæropperasjoner, statistikk,..

8 MR-labben, Haukeland Sykehus Posisjonering

9 MR-labben, Haukeland Sykehus Posisjonering EPI-opptak Sagitalt snitt Aksiale snitt

10 MR-labben, Haukeland Sykehus Komponenter i et MRI-system Kraftig Magnet Gradientspoler Radio-sender og mottaker-enhet Kraftig prosesseringsenhet (datamaskin)

11 MR-labben, Haukeland Sykehus MR-maskinen SIEMENS Magnetom VISION B 0 =1.5 Tesla Erling Andersen

12 MR-labben, Haukeland Sykehus MR-hodespole Erling Andersen

13 MR-labben, Haukeland Sykehus Pasient/Forsøksperson Erling Andersen

14 MR-labben, Haukeland Sykehus Kjerne-spinn Protoner og nøytroner har en kvantefysisk egenskap kalt spinn. Spinner om sin egen akse Protoner har positiv ladning. Nøytroner er nøytrale. De enkelte protoner/nøytroner danner par som spinner i motsatt retning. Bare kjerner med et odde antall protoner/nøytroner har et observerbart spinn.

15 MR-labben, Haukeland Sykehus Hydrogen protonet I MRI-sammenheng brukes utelukkende hydrogenatomet 1 H. Hydrogen atomet består av kun ett proton. Det har derfor både spinn og magnetisk moment. Hvert av 1 H-protonene kan betraktes som en liten magnet som spinner om sin egen akse, og der magnet-feltets retning er nord-syd langs spinn-aksen.

16 MR-labben, Haukeland Sykehus Hydrogen protonet (fortsetter) 1 H-atomet er det mest egnede i MRI- sammenheng fordi det er mye av det i kroppen og fordi det produserer det kraftigste signalet av alle vanlige stabile atomkjerner.

17 MR-labben, Haukeland Sykehus Høyrehåndsregelen Høyrehåndsregelen forteller oss magnetfeltretningen i forhold til spinnretningen. Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

18 MR-labben, Haukeland Sykehus Kvantisering av spinn Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

19 MR-labben, Haukeland Sykehus Netto magnetisering Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

20 MR-labben, Haukeland Sykehus Presessering Enkeltprotoner og resultant magnetisering presesserer rundt B 0 med frekvens f 0. Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

21 MR-labben, Haukeland Sykehus Kjerne Spinn Resonans Resonansbetingelse: Resonansfrekvensen (Larmor frekvensen), Gyromagnetisk konstant. B 0 = Pålagt statisk magnetfelt. Eks1.: B 0 =1.0 Tesla => f 0 =42Mhz Eks1.: B 0 =1.5 Tesla => f 0 =63Mhz

22 MR-labben, Haukeland Sykehus Kvantisering av spinn Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

23 MR-labben, Haukeland Sykehus Free Induction Decay (FID) Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

24 MR-labben, Haukeland Sykehus Billedparametre T1 relaksasjonstid T2 relaksasjonstid Protontetthet

25 MR-labben, Haukeland Sykehus T1 relaksasjonstid Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

26 MR-labben, Haukeland Sykehus T2 - Vevsavhengig defasing i xy- planet T2 * - Vevsavhengig defasing + defasing pga. innhomogeniteter i B 0 Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

27 MR-labben, Haukeland Sykehus Defasing Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

28 MR-labben, Haukeland Sykehus T1 kurver for ulike vev Fra: Spinns and resonances, Siemens

29 MR-labben, Haukeland Sykehus T2 kurver for ulike vev Fra: Spinns and resonances, Siemens

30 MR-labben, Haukeland Sykehus Billed dannelse Gradientsystemet: Snittvalg og oppbygning av billedpunkter skjer ved et ekstra, kontrollerbart magnetfelt, overlagret B0. Dette kalles gradientfelt. Gradientfelt i Z, Y og X-retningen.

31 MR-labben, Haukeland Sykehus Gradient-spoler

32 MR-labben, Haukeland Sykehus Bilde generering Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

33 MR-labben, Haukeland Sykehus Snittvalg Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

34 MR-labben, Haukeland Sykehus Snittvalg Hans-J. Smith, Frank N. Ranallo, A Non Mathematical Aproach to Basic MRI

35 MR-labben, Haukeland Sykehus MR Sikkerhet Statisk magnetfelt (B 0 ): - Biologiske effekter - Mekaniske effekter RF effekter: - Varme utvikling, Brann-skader. - Biologiske effekter (ikke termiske) Virkninger av alternerende gradient-felt (dB/dt) Auditive/støy effekter. Cryogen Intravenøs kontrast MR og graviditet MR og pacemakere Psykologiske aspekter (for eksempel klaustrofobi) Ref.:

36 MR-labben, Haukeland Sykehus Frekvens spekter

37 MR-labben, Haukeland Sykehus Statisk magnetfelt (B 0 ), biologiske effekter Flere strukturer i kroppen blir påvirket av B 0, bl.a.: retina, pineal gland (corpus pineale) og noen celler i paranasal sinuses (nesebihulene). (paramagnetisk melanin) Det er vist at røde blodlegemer endrer form og posisjon i forhold til et ekstern magnetfelt. Av størrelsesorden er dette en liten effekt, og en har ikke funnet noen klinisk signifikans. Fotoreseptorceller i øyet stiller seg inn i forhold til B 0 Ingen klinisk effekt.

38 MR-labben, Haukeland Sykehus Statisk magnetfelt (B 0 ), biologiske effekter (fortsetter) Visuell stimuli er rapportert som følge av bevegelse av globe(øyeeple)/retina under påvirkning av kraftig magnetfelt. Svimmelhet, hodepine og metallisk smak i munnen er raportert fra forskermiljø med B 0 >4Tesla Konklusjon: Ingen skadelige biologiske effekter fra det statiske magnetfelt B 0, anvendt i MRI-sammenheng, så langt. Det er stor forskningsaktivitet på området med forskjellige dyremodeller og ved ulike feltstyrker.

39 MR-labben, Haukeland Sykehus Statisk magnetfelt (B 0 ), mekaniske effekter Ferromagnetiske objekter i nærheten av MR-enheten: skalpeller, oksygenkolber, sakser osv. blir prosjektiler Magnetkort: Bankkort, busskort osv. tåler ca 20mT. Implantater: Anurisme-klips, stenter, metall-partikler i øyet, metallpartikkler etter operative inngrep, proteser, osv. Dette representerer en fare for pasienten i MR- maskinen.

40 MR-labben, Haukeland Sykehus RF-effekt deponering ø ker med kvadratroten av feltstyrken. Global og lokal oppvarming av vev er avhengig av en rekke faktorer: - Hvilken spole som er sender-spolen - Type MRI-opptak, TSE, GRE, osv. - MR-opptaksparametre: FOV, TE, TR, antall snitt osv. - Pasientens vekt. Kontroll av at estimert temperaturstigning, lokalt, ikke overskrider ca. 1 o C skjer i hardware i MR-maskinen (SAR) RF-effekter, varmeutvikling

41 MR-labben, Haukeland Sykehus Forbrenning i forbindelse med ledende objekter mot bar hud er rapportert flere ganger ved feltstyrker 1+ Tesla. Forbrenning forårsakes av induserte spenninger og sekundære resistive tap i pasientens vev. Forbrenninger kan typisk forekomme ved: - Ledninger mot bar hud - Tatoveringer (inneholder ofte metall) - Sminke - Implantater av ulike slag RF-effekter, varmeutvikling

42 MR-labben, Haukeland Sykehus Dedikerte systemer

43 MR-labben, Haukeland Sykehus Dedikerte systemer

44 MR-labben, Haukeland Sykehus Dedikerte systemer

45 MR-labben, Haukeland Sykehus

46 Spoler Phased Array Ankel Phased Array Håndledd Phased Array Kne.


Laste ned ppt "MR-labben, Haukeland Sykehus MR-fysikk Lars Ersland Medisinsk Teknisk Avdeling Haukeland Sykehus."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google