Skub udad. Skub udadåskub udad. Skub indad



Relaterede dokumenter

MR-skanning: Billeder fra den forbudte side af bølgelængdegrænsen

Gamma? Tidsskrift fo r fysik Vinter 2006 Nr. 144 I WANT YOU FOR GAMMA

Introduktion til teknikken bag MR-skanning

Introduktion til teknikken bag MR-skanning

Lev et værdibaseret liv

Falsemaskine IDEAL 8305

Mastektomi (Øvelsesprogram)

Belysning - Vejbelysningsskabe

SPILLESTIL I NÆSBY BOLDKLUB

Gamma 44 Figur : Se gurtekst under afsnittet \Princippet" det resulterende interferensmnster med en detektor. Lysfeltet i objektets plan (x; y) kan be

Noter om Bærende konstruktioner. Skaller. Finn Bach, december Institut for Teknologi Kunstakademiets Arkitektskole

Ungdomspolitikken. Rudersdal Kommune

Interviewguide strategisk kommunikation i danske kunstmuseer. Kommunikationsarbejde: Vision og mission:

Introduktion til teknikken bag MR-skanning

Thule liftmodul Instruktioner

Stressforebyggende flere retninger

Assertiv kommunikation (undersøgende og respekterende)

Denne guide er til Keynote. Apples svar på powerpoint. Tryk på mappen Værktøj. Gå til næste side. Denne guide er lavet af Rasmus Andersen.

FFU. Oprettelse af uddannelsesfond i Apostolsk Kirke

Sådan forhindrer du at din sangstemme bliver slidt når du synger! - 5 enkle trin til en sundere stemme

NANOS Patient Brochure Mikrovaskulær Kranienerveparese

Brugervejledning til bilfastspænding A22 Marts 2003

PRODUKTIONSVEJLEDNING

Bæretabel TT med overbeton

Register your product and get support at HP8655 HP8656. Brugervejledning

Indledning. Vi har i koncernens handlingsplan fokus på at styrke resultatorientering og ledelse.

Styler. Register your product and get support at HP4681/00. Brugervejledning

Brugsanvisning. Varenr.: 90 xx xxx Varenr.: Sdr. Ringvej 1 I 6600 Vejen I Tlf I Fax I

Straightener. Register your product and get support at HP4668/22. Brugervejledning

Hair Styler. Register your product and get support at HP4696/22. Brugervejledning

Genoptræning af skulderen - Rotatorcuff-øvelser

Rygfitness med Ergo Multistol. ergoforma. ergoforma

Straightener. Register your product and get support at HP8290/00. Brugervejledning

Mørkt stof og mørk energi

Læs vejledningen godt igennem, før du begynder at samle vuggen. Please read the instruction carefully before you start.

Styringsfunktioner. Arbejdshukommelse Strategisøgning Planlægning Hæmning af uhensigtsmæssige handlinger Vedholdende opmærksomhed

Z Series /RZ serien Kort funktionsoversigt

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik.

Øvelsesprogram efter skulderoperation. Patientvejledning. Skulder må ikke bevæges frit. PrivatHospitalet Danmark

Kapitel 3 Forbrugeradfærd

Kort IOS 9 December 2015

Grundlovsmødet i 1969 blev det sidste møde, arrangeret af Foreningen af Indbydere til folkemøder i Sydsjælland

Første udgave IOS 10. Apps Kamera

Billeddannelse ved CT. Cone beam CT for tandlæger. CT-udstyr for tandlæger cone beam CT. Cone Beam Computer Tomografi (dental CBCT) NOTER

Mælkevejens kinematik. MV er ikke massiv, så der vil være differentiel rotation. Rotationen er med uret set ovenfra.

Øvelser der forebygger alvorlige knæskader indenfor ungdomshåndbold

SKEMATISKE MANØVRE ILLUSTRATIONER PROGRAM F-17

BRUGSANVISNING SEDEO LITE / PRO F

Øvelsesprogram til skulderopererede - Ustabilt kravebens led - Weaver Dunn

DK MONTERINGSVEJLEDNING KNÆKARMSMARKISE SUN

Forstå 3 grundlæggende psykologiske behov på holdet Kompetent Være i relation Autonom

PROJEKT ENSOMT ELLER AKTIVT ÆLDRELIV. Ensomhed blandt ældre - myter og fakta Temaaften, Faxe, 16. maj 2013

Kriegers Flak Idefasen - Projektområde. Oversigt over detailkort

Genoptræning efter: FROSSEN SKULDER (PERIARTROSIS HUMEROSCAPULARIS) TRIN 3

HP8180

Demontering af div. karosseridele er ikke beskrevet i detaljer; her er du bedst hjulpet med den officielle Workshop Manual.

Nye tider nye roller

7-by nøgletal på det specialiserede socialområde - Voksne 2010

Forslag til en ungdomspolitik for Rudersdal Kommune

Evaluering af 9. semester samfundsfag efteråret 2014

Sådan træner du ved fodlidelser

Har vi den optimale kystlov til at klare fremtidens havvandsstigninger og stormfloder? Anders Brændholt Rasmussen

KOM I GANG MED AT LØBE EN GUIDE, DER KAN HJÆLPE DIG TIL AT LØBE MED FORNØJELSE.

Glide stykke og nålerør

Spurvelundskolens læsehandleplan.

Center for Sundhed og Omsorg. Værd at vide i tilfælde af BRAND. på Plejehjemmet Falkenberg. Om medarbejdernes ansvar

Det anbefales ikke at stå for tæt på din færdige stjerne, da denne kan være meget varm.

Patientvejledning. Træningsprogram - lyske. Træningsprogram til behandling af lyskesmerter

Øvelser i Begynderklassen.

Prædiken Fastelavns søndag. Holdt i Hinge kl og i Thorning kl

Aben Alfred FORKORTELSER: m = maske mr = magisk ring omg = omgang lm = luftmaske fm = fastmaske udt = udtagning indt = indtagning

BIRKERØD GYMNASIUM, HF, IB & KOSTSKOLE PLAN

Christfulness: Ingen er glemt af Gud

Poomse Chonkwon. Side 112 Kapitel 2 Poomse Chonkwon 1. udgave Rettet d. 28/1-99

Vejlederkontrakt. Modul 7. Den studerende udfylder Beskrivelse af forventninger/ønsker

MIT MI BA T B RNS LÆR LÆRING

Genoptræning efter: FROSSEN SKULDER (PERIARTROSIS HUMEROSCAPULARIS) TRIN 2

FORSLAG TIL FRIVILLIGHEDSSTRATEGI

Læse- og skrivekursus til Palle går til dans. af Karin Erbo Jensen

OCEAN/OCEAN XL. Bruse- og toiletkørestol Betjeningsvejledning

Cykelanhænger/Sykkelstativ/Cykelhållare/Polkupyöräteline DIAMANT BLACK

Årsplan for 8.årgang- dansk 2013/2014

Nøglestartsæt Workman MD/MDX-arbejdskøretøj

Træningsprogram. Træningsprogram efter benamputation.

Teknisk Datablad. Soudaplug ST. Dato: 08/07/16 Side 1 af 4

Straightener. Register your product and get support at HP8297. Brugervejledning

Baggrund for underretning

Spørgeskema til underretningsstatistik

Gode, sammenhængende forløb for sårbare borgere lederens udfordringer og muligheder

Enneagram Test. Riso Hudson Quest en Materialet udleveret af: Park Allé 382 Tlf:

side 1. Billeddannelsen. Anne Sofie Nielsen. UDDANNELSER I UDVIKLING

Er du i tvivl eller har du spørgsmål så spørg på Lokalkontoret eller Varmemesterkontoret. Det nye Sjælør

Skulderen.

Gode råd fra ergoterapeuten, når din hofte er gået af led

PECAFIL FORSKALLING PECAFIL DET UNIVERSELLE FORSKALLINGS MATERIALE

Ledelsesgrundlag FOKUS

Transkript:

MR-skanning:Billederfradenforbudte sideafblgelngdegrnsen LarsG.Hanson Af LarsG.HansonarbejdertildagligpaHvidovreHospitaliMR-afdelingen,afsnit 340.Sewww.drcmr.dk Email:larsh@drcmr.dk sesingendetaljer,derermindreendblgelngdenafdetanvendtelys. gennemlysningerblgelnge-begrnsede:pagrundaflysetsdiraktion Detervelkendtatalmindeligeoptisketeknikkersommikroskopiog Resume IkkedestomindreerMagnetiskResonans(MR)billeddannelsenuen udbredtskanningsmetode,dergiveryderstdetaljeredebillederafkroppensindretrodsbrugafblgelngderistrrelsesordenenmeter.i2002 blevennobelprisforklassiskmrbilleddannelsegivettilpaullauterburogsirpetermanseld.idesenerearharendnuenmetodetilaererkernemagnetiskresonans(nmr)ogdevigtigstebilleddannelsesprincipper. omgablgelngde-begrnsningenvundetstorindpas.artiklenintroduc- ogblddelesomeksempelvishjerne,ryg,ledoghjerter.kortfortaltmagnetisereskroppen,hvoreftermagnetiseringenbringesudafligevgtvha. MRskannereanvendestilatdannedetaljeredebillederafkroppensvv Dissemalesoganalysereshvilketdannergrundlagforutroligeanatomiske eringenefterflgende,ogidenneperiodeudsenderkroppenradioblger. radioblger.somenkompasnal,derharfaetetskub,vibrerermagnetis- billeder. erallestrrehospitalerogendelmindrenuudstyredemedmrskannere.dasimonspiesi1985donerededenfrstedanskemrskannertil Fraatvreenrelativteksotiskteknikanvendtfastederilandet, 8

HvidovreHospitalitaknemmelighedovergodbehandling1,varbilledkvalitetentvivlsom,menpotentialetfordennenyetekniktydeligt.Itakt meddentekniskeudviklingerkvalitetenforbedretenormtmenspoten- Gamma143 LarsG.Hanson ikkeblotatderkandannesbillederafalleorganermedhjdetaljerigdom tialeterrealiseretogvsentligtget. udennogenstralingsbelastningellerandenrisikoforpatienten.forholdet Atteknikkenharvundetbredtindpastrodshjeomkostningerskyldes somtforetutalaffysiologiskrelevanteparametre,saledesatderkan kontrastforhold:radioblgesignalet,dermalesunderskanning,erfl- skyldesogsaatmrskanningsteknikkenerekstremteksibelhvadangar dannesbilleder,someksempelvisafspejlerkonsistens,elasticitet,diusionsforhold,ow,kemiskestoersfordeling,ph,temperatur,konduktivitetelleroxygenering.mrskanninggiversaledesfunktionellebilleder itilgifttilkonventionellestrukturellebilleder,derafspejleranatomien. Funktionellebillederkaneksempelvisvisehvilkendelafhjernen,der isrliggradaktiveresvedlsningafengivenopgave,ellerkanvisei hvilkendelaflungerne,derudskiftesluftundervejrtrkning. ihjrumligoplsningtagertypiskminutter,menshjerterytmeneksempelviskanafbildesreal-timemedca.100mstidsoplsning.fornyliger dennevigtigereendsignal-stj-forholdet.strukturelleskanningeroptaget Tidsoplsningenerligeledesforbedretenormt.Inoglesituationerer famillisekunder. detmednyebilleddannelsesteknikkerblevetmuligtatoptagebillederpa fra1-3tesla,dvs.felteroptilca.60000gangejordensmiddel-magnetfelt. Pagrundafprotonernesspinudgrdissemagnetiskedipoler.Detsamme ImoderneMRhelkropsskanneretilhumanbruganvendesmagnetfelter Deandrekernerarverimidlertidkernepartiklernesmagnetiskeegenskaber.Detvigtigsteeksempelerbrintkernen,derbestarafblotenenkelt derpardannelse,saledesatkernerneudadtilikkeharmagnetiskmoment. glderneutronerne.ikernermedligeantalprotonerogneutronersker kernersom31p,13c,19f,3heog129xeforelbigprimrtspillerenrollei proton.deteraltovervejendebrint,deranvendesvedmr-skanning,mens forskningsmssigsammenhng.disseerallestabile. hankunnefafredfradenysgerrige,narveninderdagligtbragtehamfriskemorgenboller. 1Udovergodmedicinskpleje,khanblandtandetlovatmedbringesituladtejagtgevr,sa 9

MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Idetflgendeforklaresmagnetiskresonansmedvgtpafnomenets Gamma143 anvendelsetilbilleddannelse. 1LrebgeriMRtagerofteenforvrvlet"kvantemekanisk"tilgang.Kort Magnetiskresonans{etklassiskfnomen fortalttegnesdetozeeman-opsplittedeenerginiveauerforprotonerne, ogkvantemekanikkenangivesatfortlleos,atkernespinneneiligevgt entenvilorienteresiglangsfeltetellermodsatfeltet.velgrdenej. operatorenbeskrivendeforetensembleafprotonererdiagonalidenne Egentilstandeneudgrblotenbasisforallemuligetilstande.Atttheds- basis,betyderikkeatdeenkeltespineriegentilstande.hvorforspindog skulleorienteresigmodsatfeltetuddybesafgodegrundealdrig. Zeeman-opsplitningenfrderkanskeovergangemellemenerginiveauerne. Selvomovenstaende"forklaring"indeholderelementerafsandhed,erdet Kvantemekanikkenfartitogsaskyldforatfotonenergienskalpassemed nedslaendeatetklassisk,relativtlet-forstaeligtfnomenoftegresuforstaeligtmedhenvisningtilkvantemekanik.atetfnomenkanforklares kvantemekaniskerikkegrundnoktilatgredet,hvisformaleteratge forstaelsen. nansetrentklassiskfnomen.feynman,vernonoghellwarthpapegede vgelsesmngdemomenterogmagnetiskemomenter,ermagnetiskreso- Imodstningtileksempelvisspin-fnomenet,dergiverkernernebe- sagar,atdynamikkenafforventningsvrdienikvantemekanisketo-niveau sadannesystemer(bloch-vektoren)opfrersigeksaktsomdenklassiske systemerintuitivtkanforstasidetenabstraktvektorbeskrivendefor magnetiskedipoliettidsligtvarierendemagnetfelt[1].idetkonkretetilfldeerbloch-vektorennetopdenmagnetiskedipol.deterbizartattekster,derangiveligtskal"forklare"magnetiskresonans,grdetvha.kvantemekanisketo-niveau-systemer,narfeynmanetalgjordedetomvendte, lysetafklassiskmagnetiskresonans. altsavisteatkvantemekaniskto-niveau-dynamikintuitivtkanforstasi Deterrelativtenkeltatvisekvantemekanisk,atdenneklassiskebeskriv- 10Dergivesidetflgendeenrenklassiskforklaringafmagnetiskresonans.

Gamma143 elseereksaktforetstatistiskensembleafikke-vekselvirkendekerner, LarsG.Hanson saledessombrintkernerneikroppensvdskererforkortetidskalaer, vekselvirkningerivskengiveranledningtilgradvistabafkohrensog rolle,somerdensammekvantemekaniskogklassisk:tilfldigekerne- mikro-tilmillisekunder.palngeresigtspillerkernevekselvirkningeren tilbagevendentilligevgt. "forklaring".detforekommerdermedrimeligtatbetragteprotonensom saledessomdetogsaimplicitblevgjortiovenstaendekvantemekaniske Kernensrotation(spin)betragtessometempiriskfaktumidetflgende netiskmoment.imrobservereskerneraldrigenkeltvis,dasignaleter enroterendeladningsfordeling(strmkreds)medderafflgendemag- forsmat.nettomagnetiseringenfraetensembleafkernererproportionalmeddettotalebevgelsesmngdemoments:=s.detsakaldt gyromagnetiskeforholdmellemdeto,=242mhz/t,erkarakteristisk forprotonen. mentetb(t),hvorb(t)ermagnetfeltet.bevgelsesligningenbliver saledesd ndringenitidafbevgelsesmngdemomentetergivetvedkraftmo- proportionalmedfeltstyrken=b(t)=(2).forenprotonietstatisk seringensaledesprcessereomkringfeltretningenmedenfrekvensderer dt=b.grundetbevgelsesmngdemomentetvilmagneti- magnetfeltpaeksempelvisb0=3tlangsz-aksenvilmagnetiseringen deranvendestilradiokommunikation.enoscillerendedipoludsendersom prcessereixy-planetmedenlarmor-frekvenspa126mhz,enfrekvens, lbetafeksempelvis100msharbragtdeprcesserendekernerudaf fase,udsendesradioblgerfraensemblet.efteryderligerenoglesekunder bekendtradioblger,saindtilovennvntesvagekernevekselvirkningeri ermagnetiseringenalmindeligvistilbageiligevgt.tidskonstanternefor tabafkohrenshhv.genopretningafligevgtkaldest2ogt1,ogde erihjgradpavirketafdenmolekylremobilitethvilketerbaggrunden foratkontrastenideestekliniskanvendtemr-billederafspejlervvets konsistens. dioblger.deterikkebeskrevethvorledesmagnetiseringenifrsteinstans cessereogefterhandenvendetilbagetilligevgtunderudsendelseafra- Forelbigerdetblotbeskrevethvordannetto-magnetiseringenvilpr- bringesudafligevgt.tildetteudnyttesetresonans-fnomen,dvs.sys- 11

temetpavirkesafenudefrakommendekraftdervarierermedsystemets MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Gamma143 egenfrekvens.dervedkanselvenringekraftgiveenstoreektnarblot denvirkerovermangesvingetider(tnkpaskubafbarnigynge).i nrvrendeeksempelleveresdenudefrakommendekraftafradioblger, posantderflgesmedetvarierendemagnetfeltspilleringenrolleidenne magnetiseringensomillustreretigur1(denuundgaeligeelektriskekom- derkanopfattessomettidsligtvarierendemagnetfelt,derskubbertil sammenhng). ¼ ¼ Å Å Ú Ú dettidsligtvarierendemagnetfelt,derrotereriplanetvinkelretpadetstatiskefelt.radioblgerneskubbersvagttilmagnetiseringenpatvrsafdenne.retningenafskubbene Figur1:Magnetiskresonans:DencirkulrepilillustrererprcessionenafmagnetiseringenforarsagetafdetstatiskefeltB0.Dertilkommereektenafradioblgerne, oghjreyderpunkt.skubbeneforegardoghelevejenrundt,hvorvedvinklenvndres. Meddenrettefrekvenskanselvsvageradioblgerroteremagnetiseringensomvisttil ermarkeretmedpiletiltotidspunkter,hvormagnetiseringenpassererigennemvenstre venstre,hvorradioblgefeltetndrerretningsaledesatvgesproportionaltmedtiden. Passerfrekvensenikke,somvisttilhjre,kommermagnetiseringeningenvegne.Vinklen uktuererblotenanelsemensmagnetiseringenprcesserernrmestupavirket. frekvens0somdenprcesserendemagnetisering.detovilsaledesdanne statiskemagnetfelt,saledesatdetroterersammevejogmedsamme Radioblgefeltetvlgescirkulrtpolariseretvinkelretpadetkraftige enkonstantvinkelmedhinanden,ogmagnetiseringenvillangsomtpr- cessereomkringradioblgefeltvektorenmedenfrekvensbestemtafra- 12 Skub udad Skub udadåskub udad Skub indad

Gamma143 dioblgefeltetsamplitude,1=b1=(2).situationenernemmestat LarsG.Hanson overskueietroterendekoordinatsystem,derflgerlarmor-prcessionen. relativeorienteringafspinnenelokalt,menblotdrejespinfordelingeni feltetilaboratoriesystemet.radioblgefeltetkansaledesikkendreden IdetteerradioblgefeltvektorenstationrogspillersammerollesomB0 sinhelhed. magnetiseringenmednetopskeritaktmedegensvingningen(prcessionen),vilmagnetiseringenalligevelpasigtblivepavirketganskebetydeligt kroppensbrintkernersomdrejningsaksefraenhverretningtilenvilkarlig anden,saledesatpatientensmagnetiskenordpoleksempelvisyttersig frahovedettilhjreside.selvomndringenisandhederdrastisk,mrker patientenintet,dahverkenatomerellermolekylerderveddrejes. netisering(skabtafdetkraftigestatiskefelt)medradioblgerdrejes udvinkelretpamagnetfeltet,enprocesskaldeteksitation.efterflgende DensimplesteMR-malingbestarsaledesiatkroppensligevgtsmagdreendLarmor-frekvensen0.Daskubbenesomradioblgefeltetpavirker Frekvensen1ertypiskunder1kHzogdermedca.100000gangemin- afradioblgefeltet.skannerenkansaledespaunderetmillisekunddreje ligevgt. svagtmaleligtradioblgesignalmensmagnetiseringenvendertilbagetil slukkesskannerensradioblgesender,ogkroppenudsendernuselvet vilvinklenmellemmagnetiseringogstatiskfeltges,mensdenkort prcessionsfrekvensen,vilresonansbetingelsenikkevreopfyldt.tiltider Hvisfrekvensenafradioblgerne,dersendesindikroppen,ikkematcher sigmarkant.skubskalskeitaktmedsvingninghvisdeskalbatteidet eftervilaftage,saledesatvinklenmaltoverlngeretidikkendrer langelb. antagetovenfor,erlsningenomtrentdensamme.detlinertpolariseredefeltkanbekvemtskrivessomsummenaftocirkulrtpolariserede, Erradioblgefeltetlinertpolariseretfremforcirkulrt,somdetblev roterersammevejsomprcessionenharenbetydeligeektpamagnetiseringen.denandenkomposanter2"o-resonance",hvorfordenseekgumentererdetforhabentligklartatkundenkomposantaffeltet,der menmodsatroterendefelter,medfrekvenser.fraovenstaendear- erforsvindendelille.cirkulrtpolariserederadioblge-felterforetrkkes 13

saledestilmr-formal,idetderkrvesmindrerfamplitudeforatopna MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Gamma143 engivendrejningafkernespinnet. VernonsogWallwarthseksempelogtnkeoverhvorledesdynamikkeni egetfavoritto-niveau-systemmedvalgfrikobling,kanforstasilysetaf AfslutningsvisopfordresdeninteresseredelsertilatflgeFeynmans, aspekterafto-niveau-systemerkanbeskrivesklassisk. magnetiskresonans.detteskalnaturligvisikketolkesiretningafatalle Detstatiskemagnetfeltspillertorolleriovenstaende:Delserdetansvarlig 2 Feltstyrkensbetydning foratkroppensspindelvisensrettessaledesatkroppenmagnetiseres. Zeeman-opslitningenogBoltzman-fordelingenfortllerosatnettomagnetiseringensvarertilblotca.7ppm/teslafeltstyrke,dvs.nettomagnetiseringenafenmillionkernersvarertil7ensrettedespin2.Saselvetstrkt magnetfeltpavirkerkundeninitieltsfriskespinfordelingiganskeringe dermedudsendelsenafradioblger.deninduceredespndingimodtager- grad. spolenogdermedsignal-stj-forholdet(snr)forventesdermedumiddel- bartatvoksekvadratiskmedfeltstyrken.ipraksisersammenhngen mellemsnrogfeltstyrkenrmerelinerpga.skin-eekteriantenne ogrelaksationstidersfeltafhngighed.treteslaerdenhjestekliniskanvendtefeltstyrkeidanmark,ogdenneanvendesstadigoftere.hjtfelter Udoverpolarisationforarsagerdetstatiskemagnetfeltprcessionenog Dettegldereksempelvisspektroskopiogmalingerafhjernensaktivering. malinger,ogvedmalingerhvorogsakontrastengesitaktmedfeltet. doglangtfraaltidenfordel,ogharisrsinberettigelsevedtidskritiske klassisktrick,derligeledesbegrnsertilstandssummen? Enklassiskudregninggiverdogsammeresultat,narsystemetikkeersatureret.Erdermonet 2Idennesituationerkvantemekanikkenisandhedbekvem,datilstandssummenerdiskret. 14

Gamma143 3 Billeddannelse LarsG.Hanson Forelbigerdetdiskuterethvordankroppenkanbringestilatudsende kroppenkanskelnesfrademudsendtandrestederfra,hvilketerenforudstningforbilleddannelse. vregennemlysning,elleranvendelseafretningsbestemteantenner,der kandetekterehvorfraikroppenradioblgerneudsendes.sadannetek- DemestoplagtemetodertilMRbilleddannelsekunneforekommeat radioblger,meninteternvntomhvordanradioblgerfraetstedi nikkerogmangeandrelignendeerimidlertidblgelngdebegrnsede,sa mankanikkelokaliserekildentilradioblgermereprcistendcirkaen blgelngde. kendtfrakikkerter,syn,pet/ct-skanning,rntgen,ultralydogmikroskoper,erderforpraktiskuanvendelige.etfundamentaltandetprinciprisenimedicini2003.grundlggendeklauterburprotonernetilselv atsladreomhvordebendersigvedatladefrekvensenafdeudsendtera- eld,sombidrogmegetvsentligttiludviklingenafmetodernebeskrevet dioblgerafspejlepositionen.lauterburdelteprisenmedsirpetermans- ogdetektionenskersaledesaltidinrfeltet.billeddannelsesteknikker Deradioblger,deranvendesvedMR-skanningertypiskmeterlange, blevintroduceretafpaullauterburi1973[2],hvilketgavhamnobel- Parallelbilleddannelse[4].Dettebaserersigpaanvendelsenafgrupper nedenfor[3]. afantenner,derhverisrharforskelligsensitivitetsprol.metodenhar Forsnarttiarsidenblevetandetbilleddannelsesprincipintroduceret: alleredevundetmegetbredanvendelseikombinationmeddentraditionellebilleddannelsesmetode,idetdengivermulighedforatforkorte maletiden. styretmedekstraelektromagneterkaldetgradientspoler,dergiverlinere variationeridetkraftigemagnetfelt.gradientretningogstyrkekanndresefternske.denrumligelokaliseringskerefterforskelligeprincipper k-rumsbaseredemetoderogparallelbilleddannelseintroduceresisenere derofteanvendesikombination.detenklesteerskiveselektion.sakaldte afsnit. EnforudstningforklassiskMRbilleddannelseeratskannerenerud- 15

3.1 MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Skiveselektion Gamma143 Vedanvendelseafgradientspolerkanmagnetfeltetsstyrkeeksempelvis styres,sadetvokserfravenstremodhjrere,mensretningenerden resonansfrekvenseniretningaffeltgradienten.skubbervinutilprotonernemedradioblgermedenbestemtfrekvens,vilresonansbetingelsestremodhjre.vedsaledesatgremagnetfeltetinhomogent,varierer sammeoveralt(langsmedkroppen).dettekaldesenfeltgradientfraven- iandrepositionerblotvilvibrereenanelse. vreopfyldtetsted,saledesatspinnenebliverdrejetmarkant,mensspin variationfravenstretilhjreeretsagitaltsnitblevetudvalgtsomvisti gur2. Dervedharviopnaetskiveselektivpavirkningafprotonerne.Medfelt- Figur2:Spinpavirkesselektivtietsagitaltsnit,hvisder,mensradioblgernesendes, tilligepatrykkesengradientfravenstremodhjre. 3.2 Efteratprotonerneienskiveerbleveteksiterede,vildealleudsende radioblger.foratdannebillederafskivenskalviintroducereenmade Rumliglokaliseringindenforenskive fortalt,dannesdervedhjlpafgradienterpaskiftforskelligemnstrei magnetiseringenhenigennemskiven.styrkenafderadiosignalerderkommerreturfortllerhvormegetobjektetiskanneren\ligner"detpatrykte atskelnesignaletfraforskelligepositioneriskivenfrahinanden.kort 16

Gamma143 mnster.vedatblandemnstreiforholdsvarendetilderesmaltelighed LarsG.Hanson medobjektet,dannesmr-billeder. deresrumligeplaceringogretningumiddelbarteftereksitation.beskrivelsenforetagesidetroterendekoordinatsystemintroduceretovenfor,i hvilketmagnetiseringenifravrafgradientererstationreftereksitation. viserpagrupperafspinplaceretpaenlinie(f.eksmellemrerne)ogpa Hvaddermenesmed\mnstre"illustreresfrstieendimension,dvs. Somillustreretpegerspinneneumiddelbarteftereksitationalleisamme retningvinkelretpamagnetfeltet,derpegerudafpapiret.devilherefter prcessereomkringmagnetfeltet,dvs.devildrejeipapiretsplanmeden frekvens,derafhngerafmagnetfeltet.safremtfeltetgresuensartetfra hverisrdrejeenvinkel,derafhngerlinertafkernensposition: venstremodhjrevedatpalggeenfeltgradientkortvarigt,vilspinnene Dennesakaldte\faserulning"ereteksempelpadeovenfornvntespinmnstre,somvimedgradienterkan\tegne"ipatienten.Ordet\fase" eregangerundt.jolngeretidengradientertndt,ogjostrrefeltvariationdengiveranledningtil,destokraftigefaserulningopnas(ere inrsammeretning,menhenigennemobjektetermagnetiseringendrejet udtrykkerherretningen,somspinnenepegeri.detsesatnabo-spinpeger omgangeperlngdeenhed). kontrolleretmade,ogharvedsammelejlighedmistetsignalet.detsesved atsammenlignedetosituationerovenfor,idetdenmaltemagnetisering Viharmedgradientenfaetspinnenetilatpegeialleretningerpaen dergiveranledningtiludsendelseafradioblger.narspinnenepegeri pegerisammeretning),dannerdetilsammenenbetydeligmagnetisering, ersummenafbidragenefradeenkeltespin.narspinneneerifase(dvs. 17

alleretninger,somnardereranvendtengradient,erderessumderimod MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Gamma143 megetlille,ogderudsendestilsvarendesvageradioblger.gevinstenved atanvendegradientenkansaledesforekommelille:viharblotmistet signalet.detbehverimidlertidikkeatvretilfldet.seforeksempelnu vejenfravenstretilhjre,menhvorderistedeterregelmssigvariation ivandindholdet. ensituation,hvorderikke(somovenfor)erprotonerensartetfordelthele Frgradient: Eftergradient: derangivermanglendeprotoner(lokaltvandfritmilj{knogle,f.eks.). gradientsomovenfor.enesteforskelfradetotidligeregurerer\huller" Igurenseshvordanspinnenepegerfrogefteranvendelseafsamme tensanvendelse,farvimindresignalendfr,idetfrrespinbidragertil situation.salngespinneneallepegerisammeretning,dvs.frgradien- Visernupadentotalemagnetisering,ogdermedsignaletidennenye magnetiseringen.signaletfrgradientenanvendesersaledesetmalfor dettotalevandindhold.eftergradientensanvendelsefarviderimodmere signalendfradentilsvarendesituationovenfor(homogenvandfordeling). sammeretningallesammen,hvorfordetilsammenudgrenvsentlig Detkanforekommemrkeligt,idetdererfrreprotoner,derbidrager magnetisering. tilmagnetiseringen.deresterendeprotonerpegerimidlertidstortseti ger,selvefteratgradienteneranvendt,skyldesatfaserulningenhidr- rendefragradientenmatcherstruktureniobjektetforstaetpadenmade Atobjektetmedstruktur(varierendevandindhold)udsenderradiobl- at\lngden"afetfaserulerdensammesomafstandenmellemvandpytterne.hvisdetteikkeertilfldetvilderigenvreentendenstilatde enkeltemagnetiseringerophverhinanden.signaleteraltsaetudtrykfor atengivenfaserulningerdannetiobjektetvedatanvendeengradient, \ligheden"mellemfaserulningsmnsteretogstruktureniobjektet:efter 18

Gamma143 ersignaletvifartilbageetudtrykfor,omdererstrukturiobjektet,der LarsG.Hanson matcherfaserulningen. tegnesforskelligefaserulningsmnstreikroppen.hvertafdissegiveranledningtilatetvistsignaludsendesfrakroppen,ogsignaletsstrrelse DermedharvinuenbasisforatforstaMR-billeddannelse:Paskift fortllerosomfaserulningsmnstretlignerstrukturikroppen.ifatilfldeerderabenlyslighedmellemstrukturogfaserulning,menoftest fasbilledernevedatlggemnstresammenvgtetmeddetilsvarende erderkunlillelighedmellemobjektogdetenkeltemnster.generelt maltesignaler. 3.3 Hidtilharvibetragtetensituationmedbrintkernerplaceretsomperler paensnor.viudvidernutiltodimensioner,ogbetragtersituationeni Udvidelsetileredimensioner{k-rummet enskivevvmedensartetvandindholdefteratengradienteranvendt. Figur3aviserento-dimensionalspinfordelingefteratengradientpa skraharinduceretfaserulninglangsdenneretning.foroverskuelighe- Ý Ü Figur3:Alternativereprsentationeraffaserulningsmnstre. (a) (b) (c) dremader.fremforpileiforskelligeretninger,vilfaserulblivevistsom densskyldvilspinmnstreneidetflgendebliveanskueligjortpatoan- intensitetsvariation,sompagur3b.tilhvertsadantmnstertilordnes ogsaenvektork(gur3c),hvisretningangivervariationenimnsteret, 19

oghvislngdeangivertthedenaffaserul(lngdenafkvlgesomvendt MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Gamma143 proportionalmedblgelngden). ningerogtthederafstriberoptilenvisgrnse,dererbestemmende fordenrumligeoplsning.detreturnerederadioblgesignalafhngersom Typiskmalespaskiftlighedenmedmnstrereprsenterendealleret- sagtaflighedmellemobjektogmnster,ogdetregistreressomenfunktionafk,somvistigur4.enkelteeksempelmnstreervist,menfor hvertenestepunktik-rummetsvareretmnster. somndrersignarderanvendesfeltgradienter.denlysereregionmidtik-rummet Figur4:Strukturenafk-rummet.Signaletmalessomfunktionafk-vektoren(kx;ky), fortllerosatobjektetiskanneren(ethoved)harstrstlighedmedlangsomtvarierende mnstre,ellerudtryktpaandenmade,derudsendesestradioblgerfrakroppenved lavfrekventefaserulninger. 20

Gamma143 3.4 Billedrekonstruktion LarsG.Hanson Udfraradioblgesignalernemaltsomfunktionafk,erdetrelativtenkelt tilhverenkeltk-vrdiskalblotlggessammen,vgtetmedstyrkenaf skanneren.faserulningsmnstreneudgrenbasisogmnstrenesvarende atforetage"billedrekonstruktion",dvs.atberegnebillederafsubjekteti reprsenteredemnstreeradderetfrst.ipraksisadderesallemnstrei detmalteradioblgesignal.detteerillustreretigur5,hvordekraftigst 3.5 ethug. Faserulningenstyresvedatanvendegradientermedforskelligretning, styrkeogvarighed.salngeengradienteraktiv,ogfeltetdermedvarierer Bevgelseik-rummet haveformafetstregmnstersomdeovenforviste.samtidigvilderfra linertmedpositionen,vilfaserulningenndresig,mendenvilaltid mnstretmatcherstrukturidenne. kroppentilstadighedbliveudsendtradioblger,somrberihvilkengrad faserulningidenneretningsvarendetilatk-vektorenvokserlangskxaksen.salngegradientener\pa",kommerstriberneimnstretstadig Eksempel:Anvendesengradientfraretilre(x-retningen),fasen tttereitaktmedatfaserulningenbliverkraftigere. denneretning,ogk-vektorenvokserlangsky-aksen. Anvendesbeggegradienter,fasenfaserulningpaskra.Detteglder Anvendesengradienttilsvarendefraissetilfod,fasenfaserulningi uansetomgradienterneanvendesenadgangenellersamtidig:vedanvendelseenkeltvis,bevgerk-vektorensigfrstlangskx-retningen,og dernstlangsky.vedsamtidiganvendelsebevgerdensigskrattil sammepunkt,ogresultateterdetsamme.gradienten,derisigselv beskrivesvedenvektor,bestemmerpaethverttidspunkthvormalingen afvejenderhen,ergrundlggendefork-rumsbeskrivelsenssuccesimrbilleddannelse.mangesekvenseradskillersignetopvedmadenhvorpa Atdetudsendtesignalkunafhngerafpositionenik-rummetogikke erpavejhenik-rummet,ogeraltsandringenafk-vektoren. k-rummetdkkes(rkkeflgenafmnstre),menbilledrekonstruktionen 21

MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Gamma143 Figur5:Billedrekonstruktion.Figurenviserhvordansimplemnstre(rkke1)kan summerestilkompleksebilleder(rkke2).derekonstrueredebilledererherskabtudfrademnstre,derharstrstlighedmedguren,dvs.fradeomraderafk-rummet (rkke3)hvorderermaltdekraftigsteradioblger.stadigteremnstremedtagesi billeddannelsen(indikeretmeddemrkeomraderpak-rumsbillederne),ogrekonstruktionerneblivertilsvarendestadigtmeredetaljerede(antalletafmedregnedemnstreer fordobletihverrekonstruktion).detsidstrekonstrueredebillede(nederstehjre)er ankomne"mnster.detsesumiddelbart,atdelangsommesignalvariationer(intensiteterne)ermaltimidtenafk-rummet,menskanternesskarphedkommerframalinger lngereudeik-rummet. skabtpabaggrundafde1024bedstlignendemnstre.versterkkeviserdet\sidst 22

Gamma143 ergrundlggendeens. LarsG.Hanson Fourier-domnetafbilledrummet.Rekonstruktionenbeskrevetovenfor foregartilsvarendeipraksisvedatudfreto-ellertredimensionalfourier- Determaskegaetopfordenopmrksommelseratk-rummeter udtrykformagnetiseringensretning.detersaledesogsaenrelativtsmal pleksetalhvorfasenudtrykkerradioblgernestilsvarende,derigener transformationafdeopsamlederadata.dissereprsenteresvedkom- sagatnedskrivematematikkensvarendetilovenstaendefysik. 3.6 Atk-rumsbilleddannelsenerenFourier-teknikafspejlesideartefakter (fejl),derkanoptrdeibillederne,hvisforudstningerneikkeeropfyldt. Parallelbilleddannelse Hvisviikkeharvidenomsubjektetiskannerenapriori,skalligheden medalletnkeligefaserulningsmnstreiprincippetmalesforatrekonstruereetperfektmrbillede.dettagerdogtidatdannemnstre,og ipraksisdkkesderforkunencentral,rektangulrdelafk-rummeti endeligoplsningsomillustreretigur5.ipraksiserdetofteantallet ik-rummetnskesderforbegrnset.hvistthedenvlgesforlav,giver afmaltelinier,derbestemmermalingensvarighed,ogtthedenafdisse derikkesamplesttnoktilatfangesignal-variationerneik-rummet, detimidlertidanledningtiletkarakteristisk"aliaserings-artefakt":hvis altsahvisnyquist-kriterietikkeeropfyldt,kommerderfejliderekonstrueredebilleder.fejlenebestariatsignalerfejlplaceresogoverlapperi ereantennermedforskelligesensitivitsprolermalersammek-rumssignal,kande"manglende"k-rumssamplesberegnes,hvorvedaliasering Detblevimidlertidi1997vistafSodicksonogManningatsafremt detrekonstrueredebilledesomvistigur6. undgas[4].samtidiganvendelseaftoantennertilsignal-receptionkan praksiskrvesereantennerforatfapalideligebilleder.pruessmann etalvistesenere[5]atstafrekonstruerede,aliaseredebillederoptaget iprincippetdervedaccellereremalingermedenfaktor2,omendderi kvivalent.teknikkernegaridagunderfllesbetegnelsen"parallelbilleddannelse". medforskelligeantennerintuitivtkan"af-aliaseres"hvilketiprincippeter 23

MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Gamma143 Figur6:Aliasering:Billedetviserenhjerneiprol,menforlavsample-tthedikrummetresultereriatnsenhavnerinakkenogomvendt.Dervedkanpatologiskjules. foreslaetsommodikationafk-rumsteknikken,sesnemmestmedettankeeksperiment:igrnsenhver-pixel-sin-antenne(f.eks.mangesmaantennerspredtkvidistantgennemdetafbildedeobjekt),ergradienterne undvendigeforatmaledetaljeredebilleder.detersaledesogsaabenlyst Atparallelbilleddannelseerenselvstndigteknik,selvomdenblev atparallelbilleddannelseikkeerenfourierteknik. 4Dealmindeligvislangekohrens-/relaksationstidereransvarligeforden Afsluttendebemrkninger enormeeksibilitetimr-skanning.delsharmanpa'100mstidtilmed serierafrf-oggradient-pulseatprpareremagnetiseringensaledesat altsaatpavirkekontrastenibillederne.delsgiverdenlangekohrenstid mulighedforatgenerereetstrreantalfaserulningsmnstreogmalede densstrrelseellerretningafspejlerfysiologiskinteressanteparametre, eksitation[3]. tilsvarenderadioblgesignalerindensystemetshukommelseomprparationenerudvisket.faktiskkanhelek-rummetdkkesefterenenkelnikkerblevomgaet.fork-rumsteknikkernesketedettevedatdenspatialekildelokaliseringafradioblgerkommerfrafrekvensforskellesnarere Deterinteressanthvordandiraktionsgrnsenkendtfraoptisketek- 24 endfrafjernfeltetsegenskaber.dentraditionelleblgelngdebegrnsning

Gamma143 erstattessaledesmedetkravomatnabokernersfrekenserskalvreskelneligeilbetafmaleperiodenhvispositionerneskalkunneskelnes.dette kankvivalentudtrykkessomatingendetaljervsentligmindreend denkortesteblgelngdeaffaserulletobserveres.deroptrdersaledes ennyblgelngdebegrnsning,somerintuitivtforstaeligfragur5.da sningerfordenrumligeoplsningafgradientstyrken,relaksationstiderne, ogsubjektetsbevgelse,herunderdiusion. dettagertidatbevgesigik-rummet,sttesdeultimativebegrn- LarsG.Hanson ogforskelligeflsomhedinrfeltettilatomgablgelngdebegrnsningen.idetflsomhedsomradetsdimensionererafnogenlundesammedimensionersomspoleelementernes,bestemmesdenrumligeoplsningved Forparallelbilleddannelseudnyttedesspoleelementernesbegrnsede dannelseerimidlertidfuldtudkompatibelmedk-rumsbilleddannelse, oplsningertypiskutilstrkkeligforpraktiskeformal.parallelbilled- "ren"parallelbilleddannelsetypiskafspoleelementernesstrrelse.denne endnormalt.inoglesituationererhastighedvigtigereendrumligopls- saledesatdetoteknikkerkankombineresogbillederoptageshurtigere ning,ogdereksperimenteressaledesnumedbillederoptagetudenanven- delseafgradienter.sadanneoptagesmedsub-millisekundtidsoplsning afeksempelvis100antennersamtidigt.deereksempelvisafinteresseved billeddannelseafstoermedkortekohrenslevetider. MR.Panettetndesmangegodeintroduktioner.Nogleafdissekanndes viadetinternationalemr-selskabshjemmeside,http://www.ismrm.org/. Afslutningsvisskalderrefererestilyderligereintroducerendeinfoom Engrundig,teknisklreboginogleafdemangeanvendteMR-teknikker erudgivetafhaackeetal[6].endeligkanderpahvidovrehospitalsmr program,derillustrererbasalmr[7]. centershjemmesidendeslmstumperogeteksibeltidlsimulations- Litteratur [1]FeynmanRP,FLVernonJ,HellwarthRW.Geometricalrepresentationofthe SchrodingerequationforsolvingMASERproblems.JournalofAppliedPhysics1957, 28(1):49{52. 25

[2]LauterburP.Imageformationbyinducedlocalinteractions:Examplesemploying MR-skanning:Billederfradenforbudtesideafblgelngdegrnsen Gamma143 [3]ManseldP.MultiplanarimageformationusingNMRspinechoes.JPhysC1977, nuclearmagneticresonance.nature1973,242:190{191. [4]SodicksonDK,ManningWJ.Simultaneousacquisitionofspatialharmonics (SMASH):Fastimagingwithradiofrequencycoilarrays.MagnResonMed1997, 10:L55{L58. [5]PruessmannKP,WeigerM,ScheideggerMB,BoesigerP.SENSE:SensitivityencodingforfastMRI.MagnResonMed1999,42(5):952{62. 38(4):591{603. [6]HaackeEM,BrownRW,ThompsonMR,VenkantesanR.MagneticResonanceImaging:PhysicalPrinciplesandSequenceDesign.Wiley-Liss;1stedition,1999. [7]HansonLG.IntroduktiontilteknikkenbagMR-skanning,2004.Undervisningsnoter, http://www.drcmr.dk/mrbasics.html. 26