Mri Fmri

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Mri Fmri

  1. 1. MRI /fMRI Dresden, July 17th, 2009 Fakultätsname XYZ Fachrichtung XYZ Institutsname XYZ, Professur XYZ
  2. 2. MRT? <ul><li>Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) </li></ul><ul><li>Kernresonanz-Tomographie </li></ul><ul><li>Kernspin-Resonanz </li></ul><ul><li>Magnetic Resonance Imaging (MRI) </li></ul><ul><li>Nuclear Magnetic Resonance (NMR) </li></ul>Magnet Resonanz Kern Spin
  3. 3. Kurze MRT Geschichte <ul><li>1946 Felix Bloch (Stanford) und Edward Purcell entdecken die „Kernmagnetische Resonanz“ (NMR) </li></ul><ul><li>1973 Paul Lauterbur (Stony Brook University) publiziert erstes MRI-Bild in Nature </li></ul><ul><ul><li>erhält 2003 den Nobelpreis in Medizin zusammen mit Sir Peter Mansfield (dem Erfinder von EPI) </li></ul></ul><ul><li>Ende 70‘er: erste humane MRI Bilder </li></ul><ul><li>Anfang 80‘er: erste kommerzielle Geräte </li></ul><ul><li>1993 Funktionelle MRT demonstriert </li></ul>
  4. 4. Wer „spin“-nt hier? Spin : eine (quantenmechanische) Eigenschaft von Elementarteilchen „ Eigendrehimpuls“ magnetisches Moment <ul><ul><li>Jedes Proton hat einen Spin=1/2 =>2 Spinzustände </li></ul></ul><ul><ul><li>Spin=> magnetisches Moment </li></ul></ul><ul><ul><li>WW mit äußerem Magnetfeld </li></ul></ul>www.e-mri.org
  5. 5. Wer „spin“-nt so richtig? <ul><li>Biologisches Gewebe besteht hauptsächlich aus 12 C, 16 O, 1 H , und 14 N </li></ul><ul><li>1 H besitzt die gößte MR Empfindlichkeit </li></ul><ul><li>Wasserstoff hat die größte Häufigkeit im Körper </li></ul><ul><li>Wasserstoff kommt hauptsächlich im Wasser (H 2 O) vor </li></ul><ul><li>MRT ist im wesentlichen Wasserstoff (Proton) Bildgebung </li></ul><ul><li>12 C, 16 O, 14 N sind “unsichtbar” </li></ul>
  6. 6. WW mit Magnetfeld
  7. 7. Mikro-/Makroskopisch Resonanz Protonen richten sich parallel und antiparallel zum äußeren Magnetfeld aus Nettomagnetisierung: (N+) – (N- ) ~6 ppm !!! (1T)
  8. 8. Prinzip
  9. 9. Elektromagnetische Spektrum MRI X-Ray, CT
  10. 10. Resonanz:
  11. 11. Komponenten
  12. 12. Nettomagnetisierung
  13. 13. Resonanz: Anregungs-HF-Puls
  14. 14. Resonanz: Anregungs-HF-Puls
  15. 15. Koordinatensysteme
  16. 16. Anregung und Relaxation Nach jeder Störung durch einen HF-Puls nehmen die Spins wieder ihren Grundzustand ein, sie »erholen« sich. Diese RELAXATION können wir durch zwei voneinander unabhängige Prozesse beschreiben, indem wir Längsmagnetisierung und Quermagnetisierung getrennt betrachten.
  17. 17. T1-Relaxation Eine RELAXATION ist ein dynamischer Prozess: Ein System kehrt aus einem Nichtgleichgewichtszustand in sein Gleichgewicht zurück. Die Energie der angeregten Spins geht durch Wechselwirkung mit dem ➔ Gitter wieder verloren
  18. 18. T1-Relaxation
  19. 19. T2-Relaxation
  20. 20. Quermagnetisierung:T2-Relaxation
  21. 21. Messprinzip
  22. 22. Signaldetektion
  23. 23. Mathematische Beschreibung <ul><li>Bewegungsgleichung eines magnetischen Moments im Magnetfeld </li></ul>Seite <ul><li>Spin-Gitter-Relaxation </li></ul><ul><li>Spin-Spin-Relaxation </li></ul>Bloch-Gleichung
  24. 24. 180°-Puls
  25. 25. Spin-Echo
  26. 26. Kontraste
  27. 27. Kontraste
  28. 28. Kontraste
  29. 29. Kontraste
  30. 30. T2-Kontraste
  31. 31. MRT-Anlage:Schematischer Aufbau
  32. 32. <ul><li>Ortskodierung: </li></ul><ul><ul><li>Larmor-Frequenz  =  * B 0 ortsabhängig machen </li></ul></ul>Ortsauflösung: Gradienten Seite <ul><ul><li>Magnetfeld ortsabhängig machen </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>während Anregung </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>während Signalgewinnung </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>dazwischen </li></ul></ul></ul>
  33. 33. Ortsauflösung: Gradienten
  34. 34. Ortsauflösung: Gradienten Magnetic gradient fields increase or reduce linearly the static magnetic field B 0 , resulting in a linear change of precessional frequency. The change in precessional frequency is directly proportional to the distance from the center of the magnet
  35. 35. Backprojection
  36. 37. Ortsauflösung: Gradienten
  37. 70. TU Dresden, 21.08.09 Präsentationsname XYZ Folie von XYZ

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