Natuurkunde
Hoofdstuk 12: Medische beeldvorming
Paragraaf 12.1: Echografie en MRI
Bij echografie gebruikt bijvoorbeeld een verloskundige een transducer, die geluidsgolven
met frequenties tussen 1 MHz en 10 MHz uitzendt. Dit is ultrasoon geluid.
Het lichaam van de baby reflecteert het geluid en de transducer ontvangt het teruggekaatste
geluid.
Hoe langer het geluid erover doet om terug te keren naar de transducer, des te groter is de
afstand van de baby tot de transducer. Zo kan er een beeld van de baby gemaakt worden
(een echo).
De transducer zendt geluidspulsen uit. Zodra de transducer het einde van de
teruggekaatste puls heeft ontvangen, wordt de volgende puls uitgezonden.
Als een geluidsgolf van het ene medium naar het andere overgaat, reflecteert een deel van
de golf. Is het verschil in geluidssnelheid groot, dan is er veel reflectie (bij botten dus goed te
zien omdat de geluidssnelheid in bot veel groter is dan die in andere lichaamsmaterialen).
De MRI maakt gebruik van microgolven.
Een MRI-scan is gebaseerd op de magnetische eigenschappen van waterstofkernen.
In een MRI-apparaat wordt een sterk magnetisch veld aangelegd. De waterstofkernen
richten zich evenwijdig aan het veld (in de richting van het veld of tegengesteld).
Is een kern tegengesteld gericht aan het magnetisch veld, dan heeft het meer energie dan
een kern die in dezelfde richting als het magnetisch veld is gericht.
Een waterstofkern kan zich dus in twee energietoestanden bevinden.
Een waterstofkern kan van een lage naar een hoge energietoestand overgaan door een
foton op te nemen. De frequentie waarbij dit gebeurt, noem je de resonantiefrequentie.
- Hangt af van de sterkte van het magnetisch veld en het soort weefsel
Bevindt een kern zich in de hoge energietoestand, dan gaat de kern na
een korte tijd weer over naar een lage energietoestand onder het
uitzenden van een foton.
Een MRI-apparaat bestaat uit:
- Een holle cilindrische elektromagneet (zorgt voor sterk magnetisch
veld, overal in de tunnel even groot)
- Zendspoelen die fotonen uitzenden (f= 50 MHz)
- Ontvangstspoelen die door het lichaam uitgezonden fotonen
registreren.
Hoofdstuk 12: Medische beeldvorming
Paragraaf 12.1: Echografie en MRI
Bij echografie gebruikt bijvoorbeeld een verloskundige een transducer, die geluidsgolven
met frequenties tussen 1 MHz en 10 MHz uitzendt. Dit is ultrasoon geluid.
Het lichaam van de baby reflecteert het geluid en de transducer ontvangt het teruggekaatste
geluid.
Hoe langer het geluid erover doet om terug te keren naar de transducer, des te groter is de
afstand van de baby tot de transducer. Zo kan er een beeld van de baby gemaakt worden
(een echo).
De transducer zendt geluidspulsen uit. Zodra de transducer het einde van de
teruggekaatste puls heeft ontvangen, wordt de volgende puls uitgezonden.
Als een geluidsgolf van het ene medium naar het andere overgaat, reflecteert een deel van
de golf. Is het verschil in geluidssnelheid groot, dan is er veel reflectie (bij botten dus goed te
zien omdat de geluidssnelheid in bot veel groter is dan die in andere lichaamsmaterialen).
De MRI maakt gebruik van microgolven.
Een MRI-scan is gebaseerd op de magnetische eigenschappen van waterstofkernen.
In een MRI-apparaat wordt een sterk magnetisch veld aangelegd. De waterstofkernen
richten zich evenwijdig aan het veld (in de richting van het veld of tegengesteld).
Is een kern tegengesteld gericht aan het magnetisch veld, dan heeft het meer energie dan
een kern die in dezelfde richting als het magnetisch veld is gericht.
Een waterstofkern kan zich dus in twee energietoestanden bevinden.
Een waterstofkern kan van een lage naar een hoge energietoestand overgaan door een
foton op te nemen. De frequentie waarbij dit gebeurt, noem je de resonantiefrequentie.
- Hangt af van de sterkte van het magnetisch veld en het soort weefsel
Bevindt een kern zich in de hoge energietoestand, dan gaat de kern na
een korte tijd weer over naar een lage energietoestand onder het
uitzenden van een foton.
Een MRI-apparaat bestaat uit:
- Een holle cilindrische elektromagneet (zorgt voor sterk magnetisch
veld, overal in de tunnel even groot)
- Zendspoelen die fotonen uitzenden (f= 50 MHz)
- Ontvangstspoelen die door het lichaam uitgezonden fotonen
registreren.
