03-03 Spoelen
Week 2
Algemene werking spoelen
Een spoel is een opgerolde geleider. Het belangrijkste onderdeel
van een spoel is dan ook de geleidende antenne/wikkeling.
Wanneer er stroom door deze wordt geproduceerd ontstaat er
een magnetisch veld. Het opwekken van een elektromagnetisch
veld wordt ookwel een RF-puls genoemd. De RF-puls zorgt
ervoor dat het van B0 naar B1 overgaat. Door een roterend
magneetveld (Mxy) in een spoel wordt er spanning opgewekt.
Een verandering in het magneetveld, zoals de richting en
grootte, geeft een bepaalde frequentie en amplitude. Het
roterende B1 veld in het transversale vlak wordt opgewekt door
de excitatiepuls.
Bouw MRI-scanner
In een MRI-scanner zitten meerdere spoelen in elkaar. Van buiten naar binnen lopen de spoelen als
volgt.
1. Helium Koeling en behoud van supergeleiding
2. Shielding Kracht van het strooiveld/”fringfield” te beperken
3. Shim coils Verbeteren van homogeniteit
4. Main Magnet Coil Produceert het hoofdmagneetveld (B0)
5. Gradiënt coil Plaatsbepaling
6. Whole Body transmitcoil Produceert RF-pulsen (B1)
7. Anatomie specifieke coils Specifieke plaatsbepaling:
- Recieve only coil (R)
- Transmit/Recieve coil (T/R))
Welke soorten spoelen zijn er?
1. Magneet coil Produceert het hoofdmagneetveld (B0)
2. Gradiënt coil Produceert magneetverschillen
3. Whole Body transmitcoil Produceert RF-pulsen (B1)
4. Surface coil Zorgt voor anatomie specifiek ontvangst
Zendspoel
De zendspoel zendt RF-pulsen uit (onder andere excitatiepulsen en refocusseerpulsen). Dit is de
grootste spoel, hierin bevindt de patiënt zich. Door de vorm van de spoel wordt het ookwel een
“birdcage” model of een whole body coil genoemd. De zendspoel kan ook signaal ontvangen, maar
met een zeer slechte kwaliteit. Daarom wordt het met name als een zender.
De uitgezonden RF-pulsen zorgen door excitatie van de protonspins voor:
- B1 loodrecht op het B0 veld te laten staan
- B1 roteert met de Lamorfrequentie
Wanneer het RF-signaal wordt uitgezonden en als het ware rond draait door de coil volgt het
magneetveld van de patiënt (B1) het grote magneetveld (B0).
, Ontvanstspoel
Deze spoel vangt het door de patiënt uitgezonden signaal weer op. Hiervoor worden anatomie
specifieke coils gebruikt. De vorm van de spoel is aangepast op de vorm van de anatomie. Er zijn dus
verschillende spoelen voor verschillende lichaamsdelen.
- Hoofd - Schouder - Voeten
- Knie - Wervelkolom - Handen
Een voordeel van een zend/ontvangstspoel is dat het de RF-pulsen dichtbij het te onderzoeken gebied
kan genereren. De resolutie wordt zo optimaal. Door een kleinere spoel te gebruiken heb je minder last
van het ruis dat komt vanuit het lichaam. Hierdoor wordt de resolutie beter.
Het ontvangen MRI-signaal geeft een amplitude en frequentie, De sterkte van het MRI-signaal en dus
de grote van de geïnduceerde spanning in de ontvangstspoel is afhankelijk van:
- Het aantal protonspins in het af te beelden volume (meer protonen = groter magneetveld)
- Veldsterkte B0 (grotere veldsterkte = grotere netto magnetisatie = grotere vector Mxy)
- De T1 en T2 relaxatie tijden (korte T1 = uiteindelijk meer Mxy, lange T2 = meer Mxy)
- Grootte van de fliphoek (grotere fliphoek = meer Mxy)
“A moving magnetic field cuts across the loops of wire”
De ronddraaiende transversale magnetisatie in de patiënt draait door de lus van geleidend
materiaal, hierdoor ontstaat een elektrisch signaal.
Oppervlakte spoelen
Sommige te onderzoeken gebieden zijn oppervlakkig, zoals de wervelkolom of de buik. Hiervoor
worden oppervlakkige spoelen gebruikt. Die spoelen leg je direct op de patiënt.
Zend/Ontvangstspoel
Spoelen kunnen ontvangen en zenden. Een whole body coil is bijvoorbeeld nier geschikt om als
ontvangstspoel te werken, omdat het te veel ruis vanuit de patiënt opvangt en dus geen mooie
afbeeldingen kan vormen.
Spoel keuze en SNR
Wanneer je de oppervlakte spoelen vergelijkt met volume
spoelen zie je dat oppervlakte spoelen een kleiner bereik in de
diepte hebben en dus een afname van SNR in de diepte hebben.
Volume spoelen geven een homogener beeld qua SNR.
Om een goede keuze te kunnen maken moet je rekening
houden met 3 factoren.
1. De spoel is niet groter dat het noodzakelijk af te
beelden gebied.
2. De spoel moet zo nauwsluitend mogelijk/dichtbij het af
te beelden gebied gepositioneerd worden.
3. De spoel zorgt voor goede filling-factor.
Je probeert dus altijd om zo’n klein mogelijke spoel te gebruiken
om de SNR te minimaliseren.
Week 2
Algemene werking spoelen
Een spoel is een opgerolde geleider. Het belangrijkste onderdeel
van een spoel is dan ook de geleidende antenne/wikkeling.
Wanneer er stroom door deze wordt geproduceerd ontstaat er
een magnetisch veld. Het opwekken van een elektromagnetisch
veld wordt ookwel een RF-puls genoemd. De RF-puls zorgt
ervoor dat het van B0 naar B1 overgaat. Door een roterend
magneetveld (Mxy) in een spoel wordt er spanning opgewekt.
Een verandering in het magneetveld, zoals de richting en
grootte, geeft een bepaalde frequentie en amplitude. Het
roterende B1 veld in het transversale vlak wordt opgewekt door
de excitatiepuls.
Bouw MRI-scanner
In een MRI-scanner zitten meerdere spoelen in elkaar. Van buiten naar binnen lopen de spoelen als
volgt.
1. Helium Koeling en behoud van supergeleiding
2. Shielding Kracht van het strooiveld/”fringfield” te beperken
3. Shim coils Verbeteren van homogeniteit
4. Main Magnet Coil Produceert het hoofdmagneetveld (B0)
5. Gradiënt coil Plaatsbepaling
6. Whole Body transmitcoil Produceert RF-pulsen (B1)
7. Anatomie specifieke coils Specifieke plaatsbepaling:
- Recieve only coil (R)
- Transmit/Recieve coil (T/R))
Welke soorten spoelen zijn er?
1. Magneet coil Produceert het hoofdmagneetveld (B0)
2. Gradiënt coil Produceert magneetverschillen
3. Whole Body transmitcoil Produceert RF-pulsen (B1)
4. Surface coil Zorgt voor anatomie specifiek ontvangst
Zendspoel
De zendspoel zendt RF-pulsen uit (onder andere excitatiepulsen en refocusseerpulsen). Dit is de
grootste spoel, hierin bevindt de patiënt zich. Door de vorm van de spoel wordt het ookwel een
“birdcage” model of een whole body coil genoemd. De zendspoel kan ook signaal ontvangen, maar
met een zeer slechte kwaliteit. Daarom wordt het met name als een zender.
De uitgezonden RF-pulsen zorgen door excitatie van de protonspins voor:
- B1 loodrecht op het B0 veld te laten staan
- B1 roteert met de Lamorfrequentie
Wanneer het RF-signaal wordt uitgezonden en als het ware rond draait door de coil volgt het
magneetveld van de patiënt (B1) het grote magneetveld (B0).
, Ontvanstspoel
Deze spoel vangt het door de patiënt uitgezonden signaal weer op. Hiervoor worden anatomie
specifieke coils gebruikt. De vorm van de spoel is aangepast op de vorm van de anatomie. Er zijn dus
verschillende spoelen voor verschillende lichaamsdelen.
- Hoofd - Schouder - Voeten
- Knie - Wervelkolom - Handen
Een voordeel van een zend/ontvangstspoel is dat het de RF-pulsen dichtbij het te onderzoeken gebied
kan genereren. De resolutie wordt zo optimaal. Door een kleinere spoel te gebruiken heb je minder last
van het ruis dat komt vanuit het lichaam. Hierdoor wordt de resolutie beter.
Het ontvangen MRI-signaal geeft een amplitude en frequentie, De sterkte van het MRI-signaal en dus
de grote van de geïnduceerde spanning in de ontvangstspoel is afhankelijk van:
- Het aantal protonspins in het af te beelden volume (meer protonen = groter magneetveld)
- Veldsterkte B0 (grotere veldsterkte = grotere netto magnetisatie = grotere vector Mxy)
- De T1 en T2 relaxatie tijden (korte T1 = uiteindelijk meer Mxy, lange T2 = meer Mxy)
- Grootte van de fliphoek (grotere fliphoek = meer Mxy)
“A moving magnetic field cuts across the loops of wire”
De ronddraaiende transversale magnetisatie in de patiënt draait door de lus van geleidend
materiaal, hierdoor ontstaat een elektrisch signaal.
Oppervlakte spoelen
Sommige te onderzoeken gebieden zijn oppervlakkig, zoals de wervelkolom of de buik. Hiervoor
worden oppervlakkige spoelen gebruikt. Die spoelen leg je direct op de patiënt.
Zend/Ontvangstspoel
Spoelen kunnen ontvangen en zenden. Een whole body coil is bijvoorbeeld nier geschikt om als
ontvangstspoel te werken, omdat het te veel ruis vanuit de patiënt opvangt en dus geen mooie
afbeeldingen kan vormen.
Spoel keuze en SNR
Wanneer je de oppervlakte spoelen vergelijkt met volume
spoelen zie je dat oppervlakte spoelen een kleiner bereik in de
diepte hebben en dus een afname van SNR in de diepte hebben.
Volume spoelen geven een homogener beeld qua SNR.
Om een goede keuze te kunnen maken moet je rekening
houden met 3 factoren.
1. De spoel is niet groter dat het noodzakelijk af te
beelden gebied.
2. De spoel moet zo nauwsluitend mogelijk/dichtbij het af
te beelden gebied gepositioneerd worden.
3. De spoel zorgt voor goede filling-factor.
Je probeert dus altijd om zo’n klein mogelijke spoel te gebruiken
om de SNR te minimaliseren.
