mrscanning.com

Forlaget Utopia

Protonens påvirkning af B_o

En række atomkerner vil kunne studeres med MR. Imidlertid er nogle atomkerner mere relevante at betragte end andre. Forekomsten (hyppigheden) af de forskellige atomer i biologisk væv samt disses magnetiske egenskaber er afgørende for, om atomet er velegnet til brug i en klinisk sammenhæng.

Brintkernen, som består af en enkelt proton (og ingen neutron) er yderst velegnet til formålet, dels fordi brint findes i store mængder i humant væv (indgår som bekendt både i vand og i fedt) og dels fordi den enkelte brintkernes magnetiske moment er relativt kraftigt.

Så længe protonerne ikke er under påvirkning af et eksternt magnetfelt (B₀), vil disses polakse (nord/syd-retning) være kaotisk orienteret-figur 1. Hvis protonerne derimod placeres i et kraftigt statisk magnetfelt, vil protonernes polakse rette sig ind efter dette. En del af protonerne vil placere sig med den magnetiske orientering i samme retning som det eksterne magnetfelt (parallelt med B₀), mens den resterende population af protoner vil placere sig modsat det eksterne felt (antiparallelt med B₀). Antallet af protoner, hvis polakse orienterer sig parallelt med det eksterne magnetfelt, vil være en anelse større end antallet af protoner, hvis polakse placerer sig modsat dette, altså antiparallelt - se figur 2.

De ’parallelt orienterede protoner’ befinder sig på et relativt lavt energiniveau, mens de ’antiparallelt orienteret protoner’ befinder sig på relativt højt energiniveau. De parallelt orienterede protoner benævnes almindeligvis ’spin-up-protoner’, mens de antiparallelt orienterede protoner benævnes ’spin-down-protoner’.

Hvorvidt de enkelte protoners polakse placerer sig parallelt eller antiparallelt i forhold til hovedmagnetfeltet, bestemmes af henholdsvis feltets styrke samt af protonernes termiske energi. Jo kraftigere det eksterne magnetfelt er, desto mere energi skal de enkelte protoner besidde, for at kunne fastholde en antiparallel tilstand. Når det eksterne magnetfelts styrken øges, vil antallet af protoner der placerer sig parallelt med B₀således stige, da færre protoner besidder den energi, som skal til, for at kunne fastholde den antiparallelle tilstand.

Protonernes termiske energi er alene bestemt af patientens legemstemperatur, hvis variation under en scanafvikling må anses for værende minimal. Da patienten således udgør et termisk ekvilibrium (ligevægt), vil vævstemperaturen være uden praktisk betydning for fordelingen af spin-up-protoner og spin-down-protoner.

Billede 1

Billede 2