Wat Tesla en het wordt opgewekt door supergeleidende

Wat is MRI?

MRI is een medisch apparaat
wat beeldvorming in het lichaam aanbrengt zonder het te openen. MRI betekent
Magnetic Resonance Imaging. Dat betekent in het Nederlands Magnetisch Resonante
Beeldvorming. Dit betekent ook wel kernspinresonantie. Vroeger werd het NMR
genoemd, maar dat werd veranderd omdat mensen dat geen fijne benaming vonden.

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

Er zat namelijk het woord ‘nucleair’ in.

Een MRI-apparaat bestaat uit
een beweegbare tafel, waar de patiënt op ligt, en een holle cilinder gevormde
magneet. Het magneetveld is tussen de 0,5 en 7 Tesla en het wordt opgewekt door
supergeleidende spoelen. Supergeleiding betekent dat de elektrische weerstand
van sommige materialen beneden een bepaalde temperatuur verdwijnen.

Supergeleiding wil ook zeggen dat er stroom op gang wordt gezet in een gesloten
kring die bestaat uit supergeleidende stroom. Deze stroom zal ook zonder
aangelegde elektrische spanning blijven doorgaan. Een MRI-apparaat blijft dus
altijd doorwerken.

Een MRI is
vooral een heel duur apparaat doordat er vloeibaar helium wordt gebruikt. Het
helium koelt namelijk de spoelen. Vastestoffysica heeft al goedkopere
mogelijkheden uitgevonden. Het heeft materialen opgeleverd die bij hogere
temperaturen dan helium supergeleiding kan vertonen. De stof stikstof kan dit
doen en is een stuk goedkoper. De MRI-apparaten zullen in de toekomst dus wel
een stuk goedkoper worden door het gebruik van stikstof.

 

Naast het gebruik van de
holle cilinder gevormde magneet, is er ook een apparaat voor patiënten met
claustrofobie en obesitas. Hierbij ligt de patiënt nog steeds, maar bevinden er
zich twee platen boven en onder de patiënt. Ook is er nog een systeem waarbij
de patiënt verticaal gepositioneerd is in plaats van horizontaal. Hierbij staat
of ligt de patiënt. Dit is een meer natuurlijke houding en is er meer invloed
van zwaartekracht, net zoals in normale dagelijkse omstandigheden.

Werking van MRI

Een MRI-apparaat is gebaseerd op dezelfde technieken als de voorheen
gebruikte NMR-apparaten.

Isotopen met een oneven aantal kerndeeltjes, zoals waterstof, fosfor en
stikstof, hebben een magnetisch veld. Een kernspin, een magnetisch deeltje, kan
met het magnetische veld mee bewegen of er tegenin. Dit heet een kwantumeffect,
er zijn geen tussenstanden mogelijk. Tussen deze twee toestanden bestaat wel
een energieverschil, maar deze is afhankelijk van de sterkte van het
magneetveld.

Wanneer de kern wordt blootgesteld aan elektromagnetische straling met de
precieze goede hoeveelheid energie, dan kan de spin hierdoor omklappen. De
gebruikte kern valt na een bepaalde tijd weer terug in de zogenaamde
grondtoestand bij het uitzenden van een foton. Een gradiënt geeft de richting
aan waarin een functie het sterkst varieert en de grootte ervan. Door de gradiënt,
in de sterkte van het magneetveld te maken, vervolgens de waterstofkernen aan
te slaan en dan te meten hoeveel straling van verschillende golflengten
terugkomt van de terugvallende spins, kom je te weten te komen op welke plaats
hoeveel waterstofkernen zitten.

De enorme hoeveelheid aan metingen wordt daarna in een computer verwerkt
tot een 3-dimensionale afbeelding dat, bijvoorbeeld, het waterstofgehalte van
de weefsels van de patiënt afbeeldt. Aangezien allerlei soorten weefsel
verschillende waterstof dichtheden hebben kunnen details van de anatomie worden
gezien. Bloed is bijvoorbeeld te onderscheiden van vet en van orgaanweefsel en
wordt daarom met een andere kleur vertoond op de afbeelding.

Van andere weefseleigenschappen is ook een afbeelding te maken. Je kan
bijvoorbeeld T1 meten. T1 is de tijd waarin de spin component in de lengte voor
63% herstelt. Dit is wel afhankelijk van de snelheid waar de waterstofkernen
mee in het weefsel hun spin energie afstaan in een vorm van warmte. Ook is T2
te meten. T2 is de tijd dat het duurt voordat de transversale component voor
63% vervalt en dan dat vervolgens meten. De metingen van T1 geeft vetweefsel
een hoog signaal en daardoor wordt het op de afbeelding wit vertoond. Bij de T2
metingen geven vocht en andere lichaamsvloeistoffen een hoog signaal. Een T1 of
T2 gemeten afbeelding kan worden gemaakt door de echotijd en repetitietijd in
te stellen. De echotijd is de tijd tussen de RF-puls en het centrum van de
acquisitietijd van de echo. Elk paar RF-pulsen maakt een spin echo en elke set
pulsen geeft een gesimuleerde echo. De acquisitietijd is de tijd die een gps
nodig heeft om een positie te bepalen. Dat is dus de tijd om bijvoorbeeld een
tumor te vinden. Om een goed beeld te krijgen van de gevonden plek, snijdt de
computer de scan van het lichaam of hoofd als het ware in plakjes. Naar keuze
kunnen die dan in die verschillende richtingen worden bekeken. Dit kan
sagittaal (een verticale dwarsdoorsnede van achter naar voor), frontaal (een
verticale dwarsdoorsnede vanaf het voor- of achteraanzicht) of transversaal
(een horizontale dwarsdoorsnede). Tegenwoordig kan elk vlak onder verschillende
hoeken worden bekeken. De computer kan de gegevens snel veranderen, zodat de
scan op een andere manier gepresenteerd kan worden. De enige beperkende factor
hierbij is een benodigde rekentijd. Zelfs 3-dimensionale weergaven van bepaalde
delen van het lichaam zijn mogelijk.  

 

Wat zijn de
mogelijkheden c.q. (en/of) beperkingen van MRI?

 

De mogelijkheden van MRI zijn ruim, maar toch beperkend. Je
kan het hele lichaam door een MRI-scan halen en dus elk onderdeel van het
lichaam afbeelden. Dit geeft aan dat MRI een erg handige scan is. Het benodigd
afgebeelde lichaamsdeel met afwijking wordt als het ware gezocht en vervolgens
2-dimensionaal afgebeeld. MRI laat niet alleen weefsel of botten zien, maar
allebei. Hierdoor kan je lichaamsdelen goed herkennen en is het voor de arts
makkelijker uit te zoeken en uit te leggen aan de patiënt. Eventuele
vervolgzorg is dan goed te bedenken, omdat je precies weet waar je in het
lichaam op moet letten en waar niet.

Beperkingen erachter zijn bijvoorbeeld het magneetveld. Er
mag bij een MRI-scan helemaal geen ferrometaal aanwezig zijn. Ferrometaal is
een materiaal waarin voornamelijk ijzer in aanwezig is. Ook worden kobalt en
nikkel vaak tot ferrometalen gerekend. Kleding met ritsen en knopen moeten
worden uitgedaan voordat de patiënt de kamer met de MRI-scan betreedt. Sieraden
en neptanden van goud zijn geen probleem. Zelfs make-up bevat vaak ferro
metaaldeeltjes die een beslist niet aanwezig mogen zijn bij een MRI-apparaat.

Nog een beperking wat te maken heeft met het magneetveld,
zijn metalen voorwerpen in het lichaam van een patiënt, bijvoorbeeld prothesen,
spiraaltjes en pacemakers. Dit gevaar hangt wel af van de sterkte van het
magneetveld. Het kan wel een reden zijn waardoor de MRI-behandeling niet door
kan gaan, omdat het een gevaar vormt voor de patiënt. De grens van de nog ouderwets
gezette clips is het jaar 1990. Clips die hiervoor zijn ingebracht, vormen een
gevaar voor MRI-scans.

Er zijn ervaringen bekend waarbij een patiënt metalen clips
op slagaders van de hersenen had en die tijdens de scan losschoten en letsel
bij de hersenen aanbracht bij de patiënt. Modern geïmplanteerde clips zijn niet
meer gevoelig voor MRI-scans, om bijvoorbeeld de hiervoor genoemde reden. Ze
kunnen soms nog wel een storing vormen bij de beeldvorming van MRI. Deze
moderne clips worden onder andere van titanium gemaakt.  

Een zwangerschap van minder dan 12 weken is ook niet
toegestaan onder een MRI-apparaat. Mensen met claustrofobie worden soms ook
niet toegelaten onder de scan. Oude tatoeages kunnen door het sterke
magneetveld verdwijnen.

x

Hi!
I'm Harold!

Would you like to get a custom essay? How about receiving a customized one?

Check it out