Hoorcollege 1 MRI ‘’beeldkwaliteit CRAST’’
Herhaling periode 1
MRI scan wordt voor een groot deel in beslag genomen door een magneet. Het magnetisch veld
wordt veroorzaakt door een sterke spoel. Aan de binnenkant van de hoofdmagneet zit een
gradiëntsysteem en er zit o.a. ook een RF-systeem waardoor we pulsen uit kunnen zenden. In de
richting van de tunnel loopt de Mz. Loodrecht daarop staat de Mxy vlak (dus transversale doorsnede
van de buik).
De MRI scanner zendt pulsen uit, de waterstofprotonen gaan hierop reageren en zenden signaaltjes
terug. De pulsen die uitgezonden worden bestaan uit radiofrequente protonen en de protonen gaan
hier dus op reageren. Dit doen ze op twee manieren:
1. Het eerste wat er gebeurd is dat de helft van het overschot van de parallelle protonen
anti parallel worden. Deze gaan dus tegenover elkaar staan bij een 90 graden puls. Mz
wordt 0.
2. De protonen gaan in fase staan in de Mxy richting. Mzy wordt maximaal.
Als de puls wordt stopgezet dan treedt er relaxatie op:
1. T1 relaxatie wil zeggen dat de protonen die antiparallel zijn geworden, moeten hun energie
weer kwijt die ze opgenomen hebben uit de 90 graden puls en staan ze af aan de omgeving.
Daardoor gaan ze terug staan in de parallelle richting dus groeit de Mz weer langzaam aan.
2. T2 relaxatie gaat over de afname van protonen die allemaal in fase staan en die uitgewaaierd
worden.
Beeldkwaliteit
Contrast
Alle diagnostische beelden moeten contrast tussen normale anatomische structuren en contrast
tussen pathologie en anatomie hebben.
Het grote voordeel van MRI is dat er een hele goede weke delen contrast bestaat.
Als je (kleine) structuren kunt onderscheiden heb je een groot contrast nodig.
Het contrast bij MRI wordt bepaald door twee dingen:
1. De intrinsieke contrast parameters; dit zijn eigenschappen van weefsels en kun je dus niet
regelen. Je kunt wel regelen hoeveel je er te zien krijgt (extrinsieke contrast parameters)
- T1 relaxatietijd van weefsel
- T2 relaxatietijd van weefsel
- Waterstofdichtheid (PD)
2. Extrinsieke contrast parameters; dit zijn de dingen die we kunnen instellen.
- TR, TE, fliphoek etc.
Een hele boel dingen spelen een rol bij MRI als je het hebt over contrast:
- Verschil tussen weefsels
- Windowsetting
- Contrastmiddel
- Weging; dit is van belang wanneer er gevraagd wordt hoe het contrast veranderd.
Weging:
De TR regelt de hoeveelheid T1 contrasten, bij gradiëntecho regelt de fliphoek de hoeveelheid T1
contrasten en bij alle sequentie die je ooit gaat zien is de echotijd verantwoordelijk voor de
hoeveelheid T2 contrasten. We hebben altijd T1, T2 en PD invloeden maar het gaat erom dat er altijd
één overheerst.
Spatiële resolutie
De grootte van de pixels. Je ziet 2D maar achter elk plaatje wat je ziet zit een bepaalde diepte achter.
De diepte is ook verantwoordelijk voor de spatiële resolutie.
Spatiële resolutie bij MRI gaat over voxels.
, Voxel size afhankelijk van:
- Field of View (FOV); hoe groot is het plaatje wat je te zien krijgt. Een groter FOV geeft
een slechtere spatiële resolutie. Je pixels worden namelijk groter (uitgerekt).
- Matrix; wanneer je de matrix vergroot, worden je pixels kleiner dus wordt je spatiële
resolutie kleiner.
- Slicedikte; wanneer je de slicedikte vergroot, wordt je spatiële resolutie slechter.
Bij al deze drie dingen gaat het erom wat er gebeurt met het volume van de voxel.
Voxel size = (FOV / matrix) * slicedikte (mm3)
Hoe beter de spatiële resolutie, hoe meer ruis je hebt. De SNR is dus slecht bij een goede spatiële
resolutie. Dit puur om het feit dat je voxels kleiner worden en je dus minder protonen hebt per voxel
en heb je dus minder signaal per voxel.
Signaal ruis verhouding (SNR)
De verhouding tussen de sterkte (amplitude) van het signaal en de gemiddelde sterkte van de ruis.
De sterke van het signaal is afhankelijk van signaal en van ruis. Ruis wordt bepaald door o.a. de
patiënt die in de MRI scanner ligt (die verstoort de hele zaak), we hebben te maken met
achtergrondruis, we hebben te maken met apparatuur enz. Ruis is relatief constant dus die kunnen
we moeilijk beïnvloeden.
Wat we heel makkelijk kunnen variëren is de sterkte van het signaal. Dus eigenlijk alle parameters die
we aanpassen hebben op een bepaalde mate invloed op hoe sterk het signaal uiteindelijk gaat
worden. De sterkte van het signaal wordt vooral bepaald door de grootte van Mxy.
Dus hoe groter MXy wordt, hoe hoger de amplitude van het signaal en hoe meer signaal.
SNR beïnvloedbaar door:
- TR; hoe langer de TR, hoe hoger die in de grafiek komt, hoe groter Mz wordt bij de
volgende 90 graden puls hoe groter Mxy dus hoe meer signaal.
- TE; hoe langer de TE, hoe meer het signaal aan het defaseren is (net na de 90 graden puls
staan die netjes in fase), hoe langer we wachten hoe meer defasering er op treedt, hoe
lager Mxy, hoe minder signaal je hebt.
- FOV
- Matrix
- Slicedikte
- Veldsterkte; hoe sterker het veld, hoe meer protonen parallel moeten gaan staan, hoe
groter de Mz bij de 90 graden puls, hoe groter Mxy, hoe meer signaal.
- Etc.
Hoe groter de voxel, hoe meer protonen erin vallen, hoe sterker het signaal wordt.
Scantijd
De scantijd wordt bepaald door twee factoren:
1. TR; hoeveel tijd kost het om één echo te meten.
2. Aantal echo’s (fasecoderingen)
Hoorcollege 2 MRI ‘’supressie’’
Herhaling
De lijnen aan de randen van het k-vlak hebben een sterke fasecodering en daardoor veel
verschillende frequenties waardoor we veel dingen kunnen ontleden dus daarom zitten daar de
meeste details. In het midden zitten meer de krachtige signalen dus heeft een beter contrast.
Bij een gradiëntecho heb je een hoek kleiner dan 90 graden, er is sprake van een korte repetitietijd
en er is maar één echo. Met de fliphoek worden het aantal T1 invloeden bepaald. (grote fliphoek
veel T1 invloeden, kleine fliphoek minder T1 invloeden). T2 invloeden is altijd de echotijd.
Herhaling periode 1
MRI scan wordt voor een groot deel in beslag genomen door een magneet. Het magnetisch veld
wordt veroorzaakt door een sterke spoel. Aan de binnenkant van de hoofdmagneet zit een
gradiëntsysteem en er zit o.a. ook een RF-systeem waardoor we pulsen uit kunnen zenden. In de
richting van de tunnel loopt de Mz. Loodrecht daarop staat de Mxy vlak (dus transversale doorsnede
van de buik).
De MRI scanner zendt pulsen uit, de waterstofprotonen gaan hierop reageren en zenden signaaltjes
terug. De pulsen die uitgezonden worden bestaan uit radiofrequente protonen en de protonen gaan
hier dus op reageren. Dit doen ze op twee manieren:
1. Het eerste wat er gebeurd is dat de helft van het overschot van de parallelle protonen
anti parallel worden. Deze gaan dus tegenover elkaar staan bij een 90 graden puls. Mz
wordt 0.
2. De protonen gaan in fase staan in de Mxy richting. Mzy wordt maximaal.
Als de puls wordt stopgezet dan treedt er relaxatie op:
1. T1 relaxatie wil zeggen dat de protonen die antiparallel zijn geworden, moeten hun energie
weer kwijt die ze opgenomen hebben uit de 90 graden puls en staan ze af aan de omgeving.
Daardoor gaan ze terug staan in de parallelle richting dus groeit de Mz weer langzaam aan.
2. T2 relaxatie gaat over de afname van protonen die allemaal in fase staan en die uitgewaaierd
worden.
Beeldkwaliteit
Contrast
Alle diagnostische beelden moeten contrast tussen normale anatomische structuren en contrast
tussen pathologie en anatomie hebben.
Het grote voordeel van MRI is dat er een hele goede weke delen contrast bestaat.
Als je (kleine) structuren kunt onderscheiden heb je een groot contrast nodig.
Het contrast bij MRI wordt bepaald door twee dingen:
1. De intrinsieke contrast parameters; dit zijn eigenschappen van weefsels en kun je dus niet
regelen. Je kunt wel regelen hoeveel je er te zien krijgt (extrinsieke contrast parameters)
- T1 relaxatietijd van weefsel
- T2 relaxatietijd van weefsel
- Waterstofdichtheid (PD)
2. Extrinsieke contrast parameters; dit zijn de dingen die we kunnen instellen.
- TR, TE, fliphoek etc.
Een hele boel dingen spelen een rol bij MRI als je het hebt over contrast:
- Verschil tussen weefsels
- Windowsetting
- Contrastmiddel
- Weging; dit is van belang wanneer er gevraagd wordt hoe het contrast veranderd.
Weging:
De TR regelt de hoeveelheid T1 contrasten, bij gradiëntecho regelt de fliphoek de hoeveelheid T1
contrasten en bij alle sequentie die je ooit gaat zien is de echotijd verantwoordelijk voor de
hoeveelheid T2 contrasten. We hebben altijd T1, T2 en PD invloeden maar het gaat erom dat er altijd
één overheerst.
Spatiële resolutie
De grootte van de pixels. Je ziet 2D maar achter elk plaatje wat je ziet zit een bepaalde diepte achter.
De diepte is ook verantwoordelijk voor de spatiële resolutie.
Spatiële resolutie bij MRI gaat over voxels.
, Voxel size afhankelijk van:
- Field of View (FOV); hoe groot is het plaatje wat je te zien krijgt. Een groter FOV geeft
een slechtere spatiële resolutie. Je pixels worden namelijk groter (uitgerekt).
- Matrix; wanneer je de matrix vergroot, worden je pixels kleiner dus wordt je spatiële
resolutie kleiner.
- Slicedikte; wanneer je de slicedikte vergroot, wordt je spatiële resolutie slechter.
Bij al deze drie dingen gaat het erom wat er gebeurt met het volume van de voxel.
Voxel size = (FOV / matrix) * slicedikte (mm3)
Hoe beter de spatiële resolutie, hoe meer ruis je hebt. De SNR is dus slecht bij een goede spatiële
resolutie. Dit puur om het feit dat je voxels kleiner worden en je dus minder protonen hebt per voxel
en heb je dus minder signaal per voxel.
Signaal ruis verhouding (SNR)
De verhouding tussen de sterkte (amplitude) van het signaal en de gemiddelde sterkte van de ruis.
De sterke van het signaal is afhankelijk van signaal en van ruis. Ruis wordt bepaald door o.a. de
patiënt die in de MRI scanner ligt (die verstoort de hele zaak), we hebben te maken met
achtergrondruis, we hebben te maken met apparatuur enz. Ruis is relatief constant dus die kunnen
we moeilijk beïnvloeden.
Wat we heel makkelijk kunnen variëren is de sterkte van het signaal. Dus eigenlijk alle parameters die
we aanpassen hebben op een bepaalde mate invloed op hoe sterk het signaal uiteindelijk gaat
worden. De sterkte van het signaal wordt vooral bepaald door de grootte van Mxy.
Dus hoe groter MXy wordt, hoe hoger de amplitude van het signaal en hoe meer signaal.
SNR beïnvloedbaar door:
- TR; hoe langer de TR, hoe hoger die in de grafiek komt, hoe groter Mz wordt bij de
volgende 90 graden puls hoe groter Mxy dus hoe meer signaal.
- TE; hoe langer de TE, hoe meer het signaal aan het defaseren is (net na de 90 graden puls
staan die netjes in fase), hoe langer we wachten hoe meer defasering er op treedt, hoe
lager Mxy, hoe minder signaal je hebt.
- FOV
- Matrix
- Slicedikte
- Veldsterkte; hoe sterker het veld, hoe meer protonen parallel moeten gaan staan, hoe
groter de Mz bij de 90 graden puls, hoe groter Mxy, hoe meer signaal.
- Etc.
Hoe groter de voxel, hoe meer protonen erin vallen, hoe sterker het signaal wordt.
Scantijd
De scantijd wordt bepaald door twee factoren:
1. TR; hoeveel tijd kost het om één echo te meten.
2. Aantal echo’s (fasecoderingen)
Hoorcollege 2 MRI ‘’supressie’’
Herhaling
De lijnen aan de randen van het k-vlak hebben een sterke fasecodering en daardoor veel
verschillende frequenties waardoor we veel dingen kunnen ontleden dus daarom zitten daar de
meeste details. In het midden zitten meer de krachtige signalen dus heeft een beter contrast.
Bij een gradiëntecho heb je een hoek kleiner dan 90 graden, er is sprake van een korte repetitietijd
en er is maar één echo. Met de fliphoek worden het aantal T1 invloeden bepaald. (grote fliphoek
veel T1 invloeden, kleine fliphoek minder T1 invloeden). T2 invloeden is altijd de echotijd.
