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Neuropsychologie (Fach) / Grundlagen der Magnetresonanztomographie - Fortsetzung (Lektion)

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• Sinn der Bildgebung unterschiedliche Gewebe voneinander unterscheiden können durch hohen Bildkontrast
• Wovon hängt der Bildkontrast ab? Protonendichte,  T1-Zeit (Wie Schnell erholen sich die Spins von der Anregung)  T2-Zeit (Wie schnell zerfält das Signal?) 
• Gewebe unterscheiden sich hinsichtlich der drei Parameter z.T. sehr stark. Je nach dem, welcher Kontrast betont werden soll wählt man ein... T1- gewichtetes Bild– T2-gewichtetes Bild– „proton-density weighted“ Bild
• Was ist die TR? Repetition Time
• Was gibt die Repetitionszeit (TR) an TR gibt an, wie viel Zeit zwischen zwei Anregungen vergeht
• Was ist mit kurzen und langen TR's, Wie definiert sich die perfekte Repetition Time? Je kürzer, desto weniger kann sich die longitudinale Magnetisierung erholen-Ein starkes MR-Signal braucht aber eine „erholte“ longitudinale Magnetisierung - Für einen guten Kontrast sollten die T1-Signalkurven verschiedener Gewebetypen unterschiedlich sein. ==> zu lange TR (2000ms) nicht angebracht, optimal, wenn sie kurz ist
• Zusammenhang der T1-Gewichtung mit kurzer TR Kurze TR = Starke T1-Gewichtung -wenn jedoch zu kurz, dann noch keine Erholung der longitudinalen Magnetisierung
• Was passiert mit der T1-Gewichtung, wenn man eine lange TR hat? T1-Gewichtung gering, denn Kontrast (Abstand zwischen Kurven unterschiedlicher Gewebe) sehr gering.
• Welche TR ist optimal für T1-gewichtete Bilder Für T1-gewichtete Bilder wählt man eine TR, die in der Mitte der T1-Zeiten derinteressanten Gewebetypen liegt – Gewebe mit kurzen T1-Zeiten hat dann ein starkes Signal und erscheint hell – Gewebe mit langen T1-Zeiten generiert ein schwaches Signal und ist dunkel
• Welche TR ist optimal für T1-gewichtete Bilder, welches Gewebe erscheint hell, welches dunkel? Welches der beiden ist dementsprechend ein starkes Signal, welches ein schwaches? Für T1-gewichtete Bilder wählt man eine TR, die in der Mitte der T1-Zeiten derinteressanten Gewebetypen liegt – Gewebe mit kurzen T1-Zeiten hat dann ein starkes Signal und erscheint hell – Gewebe mit langen T1-Zeiten generiert ein schwaches Signal und ist dunkel
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• T1-Relaxationszeit von Fett 240ms
• T1-Relaxationszeit von Weißer Substanz 680ms
• T1-Relaxationszeit von grauer Substanz 809 ms
• T1-Relaxationszeit der Cerebrospinalen Flüssigkeit 2500 ms
• Was ist die Echozeit? Als Echozeit (TE) wird die Zeit bezeichnet, die nach der Anregung bis zur Messungdes MR-Signals vergeht
• Was bestimmt den Einfluss von T2 auf den Bildkontrast? Die Echozeit (TE)
• Wie sind die Unterschiede bei kurzer TE? Bei kurzen TEs sind die Unterschiede noch klein
• Wie sieht aus die T2-Unterschiede zwischen Gewebe bei längere TEs? längere TEs lassen die T2-Unterschiede zwischen den Gewebearten deutlicherhervortreten
• wie wirkt sich die Echozeit auf die T2-Gewichtung aus? kurze TE – geringe T2-Gewichtung lange TE – starkeT2-Gewichtung --> Gewebearten treten deutlicher hervor
• Inwiefern wirkt sich die Dauer der T2-Relaxationzeit auf die Helligkeit der abgebildeten Gewebe ab? Wie ist dementsprechend das Signal dieser Gewebe? Gewebe mit kurzen T2-Zeiten geben zum Zeitpunkt der Messung (TE) nur noch wenig Signal ab --> erscheinen dunkel Gewebe mit langen T2-Zeiten geben noch relativ viel Signal ab --> erscheinen hell
• Gewebearten und T2-Relaxationszeiten.. Liquor Weiße Substanz Graue Substanz Meningeom Metastase Fettgewebe Liquor >2000msWeiße Substanz 90msGraue Substanz 100msMeningeom 80msMetastase 85msFettgewebe 80ms
• usammenfassung von T1-und T2-Gewichtung (sind die TR und die TE je lang oder kurz? T1-Gewichtet: TR und TE kurz T2-Gewichtet: TR und TE lang
• Sättigung (Prozess) bei kurzen TR-Zeiten: Spins haben wenig Zeit in die Z-Richtung zu kippen -> dadurch sthet für die nächste Anregung weniger Signal zur Verfügung-> Signalreduktion mit jeder Wiederholung (=Sättigung)
• Was ist ein Flip Angle? ein reduzierter Pulswinkel wenn Spins in die XY-Ebene umkippen
• Wie kann man der Sättigung begegnen? • Der Sättigung kann z.B. dadurch begegnet werden, dass die Spins nicht mehr um90° und damit komplett in die XY-Ebene umkippt werden, sondern dass einreduzierter Pulswinkel („Flip Angle“) von z.B. 30° angestrebt wird • Das Signal wird dadurch zwar reduziert, jedoch bleibt noch Längsmagnetisierungfür die nächste Anregung in der Z-Richtung vorhanden
• Was passiert als Folge des Flip Angle außer eine Signalreduktion? Signal wird zwar reduziert, es bleibt jedoch Längsmagnetisierung für die nächste Anregung
• Ein Field of View ist. Der komplette Ausschnitt (das Fenster, das betrachtet wird)
• Was ist die Matrix? Die "Dichte" des Gitters, gleichzeitig die Auflösung darstellend
• In welche Richtung werden beim MRT einzelne Schichten angeregt? • in Z-Richtung werden einzelne Schichten angeregt
• Was sind Voxel? Volumenelemente/ dreidimensionale Würfel, an deren Größe sich die räumliche Auflösung ablesen lässt
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• Auf welche Ebene bezieht sich die Ortskodierung • Ortskodierung bezieht sich auf alle drei Ebenen
• Wie erfolgt selektives Anregen einer Schicht in Z-Richtung? -erfolgt, wenn ein Hochfrequenzpuls mit einer Frequenz, die der Larmorfrequenz nahe kommt, auf das Gehirn gestrahlt wird  --> Lamorfrequenz abhängig von Magnetfeldstärke -Bei gleicher Magnetfeldstärke entlang der gesamten Körperachse würden somit alleSchichten gleichzeitig angeregt
• Wofür sorgen Gradientenspulen? Inhomogenes (Heterogenes) Magnetfeld in Z-Richtung
• Selektive Anregung Gradientenspulen sorgen dafür, dass das Magnetfeld durch Gradientenspulen inhomogen gemacht wird, passiert folgendes: Magnetfeld überlagert das homogene Magnetfeld-jede Schicht hat eine eigene Larmorfrequenz -Die Schichtdicke kann durch die Stärke des Gradienten beeinflusst werden
• Wodurch kann die Schichtdicke in Z-Achse beeinflusst werden? durch die Stärke des Gradienten
• Was bewirken (causa)Gradientenspulen in Y-Richtung? bewirkt unterschiedliche Lamorfrequenzen „oben“ und „unten“ im Tomographen
• Gradientenspule in Y-Richtung: Spins oben laufen ... als Spins unten Spins oben laufen schneller als Spins weiter unten
• Gradientenspule in Y-Richtung: Spins oben laufen ... als Spins unten Spins oben laufen schneller als Spins weiter unten
• Phasenkodierung wird durch welche Achse erreicht? Y-Achse
• • Gradientenspule in Y-Richtung:Was passiert, wenn man die Gradientenspule abschaltet? -Nach Abschaltung der Gradientenspule bleiben die Phasenunterschiede erhalten -Jede „Zeile“ in der Schicht kann durch ihre Phase identifiziert werden
• Was wird in der X-Achse kodiert? die Frequenz
• Gradientenspule in X-Richtung: Wie ist die Stärke des Magnetfeldes? Wie laufen die Spins? -Magnetfeld wird von rechts nach links stärker -links laufen die Spins schneller als rechts
• Wenn man in X-Achse misst, was erhält man? -Ein Frequenzspektrum, wo jede Spalte der Schicht durch eine Frequenz bestimmt ist. -Hierbei ist wichtig, dass die hohen von links, die niedrigen von rechts kommen.
• Gradientenspule in X-Richtung: Wie können Frequenzen dekodiert werden? -Durch eine Fourier-Transformation können die Frequenzen dekodiert werden
• Zusammenfassung Ortskodierung Wodurch ist jedes Voxel eindeutig charakterisiert? durch Schicht (Z-Achse), Frequenz (X-Achse) und Phase (Y-Achse) Charakterisiert
• Zusammenfassung Ortskodierung Woraus resultiert der Grauwert pro Voxel? aus dem gemessenen Signal und der Ortskodierung
• Zusammenfassung Ortskodierung Beim Ablesen: Wovon hängt ab, welcher Grauwert was widerspiegelt? Von der Sequenz, der T1- und T2-Gewichtung
• Auflösung und SignalRauschen-Verhältnis. Welche Gründe kann es für Artefakte/Rauschen geben? - MR-System: Inhomogenität des Magnetfelds,thermisches Rauschen in den Spulen,nicht-lineare Signalverstärkung  –Vorgang der Bildverarbeitung –patientenspezifische Faktoren wie Bewegungen 
• Auflösung und SignalRauschen-Verhältnis. Einfluss verschiedener Parameter auf das Signal-Rausch-Verhältnis (SRV) Verbesserung:größere Schichtdicke größeres Field-of-View bei gleicherer Matrixgröße Erhöhung TRErhöhung d. Anzahl der SignalmessungenErhöhung der Magnetfeldstärke Verschlechterung: Größere Matrix bei gleichem Field-of-ViewErhöhung TEErhöhung der Bandbreite
• Auflösung und Signal-Rauschen-Verhältnis. Je größer die Voxel, desto.. größer das SRV, desto kleiner die räumliche Auflösung

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