Werking NMR (MRI)
Voor de werking van een NMR-machine zijn drie basisgrootheden van belang, namelijk het stationaire magneetveld, de veldgradiënten en het radiofrequente (Rf) veld.
- NMR op onze dienst wordt uitgevoerd bij een veldsterkte van 1.5 Tesla. Hoge veldsterkten leveren een betere signaal-ruisverhouding op.
- De veldgradiënten brengen ruimtelijke variaties aan in het stationaire magneetveld waardoor het resonantiesignaal kan worden gelokaliseerd. De technische specificaties van de veldgradiënten bepalen in belangrijke mate de mogelijkheid tot snelle beeldvorming(ultrafast MRI).Dit is van belang bij een aantal nieuwe toepassingen zoals dynamische perfusiemetingen met NMR-contrastmiddelen en MR-angiografie en bloedstromingsmetingen.
- Het RF-veld bestaat uit een puls van radiogolven waarvan de frequenties variëren tussen 4 en 100 MHz.
De veiligheidsaspecten hangen samen met deze drie basisgrootheden:
1. Het stationair magnetisch veld.
Potentiële problemen kunnen ontstaan doordat het stationaire magnetische veld aantrekkingskracht (missile effect) uitoefent op ferromagnetisch materiaal in of buiten het lichaam (Wet van Laplace).
Een ander probleem kan ontstaan doordat stroomdragende geleiders in beweging(bv. ademhaling) een magnetisch veld kan induceren (Wet van Biot-Savart) die zich alligneert met het stationair magneetveld.
2. De veldgradiënten.
De snel aan- en uitgeschakelde gradiënten induceren een elektrische stroom in de weefsel (Wet van Faraday). Grote gradiëntschakelingen kunnen zenuwprikkeling veroorzaken. De gradiëntschakelingen zijn ook de oorzaak van het kloppend lawaai tijdens het onderzoek. Daarom is oorbescherming vereist.
3. Radiofrequente puls.
Door de RF-pulsen is er een opwarmingseffect in het lichaam. Als de patiënt in de magneet wordt gebracht, wordt er een radiogolf uitgezonden d.m.v. een zender of antenne. Daarna wordt de zender uitgezet en gaat de patiënt zelf een radiogolf uitzenden( MRI-signaal), deze golf wordt ontvangen door een antenne en gebruikt om een afbeelding te reconstrueren. Radiogolven zijn elektromagnetische golven met een relatief kleine frequentie en lage energie.Omdat ze gepulst worden uitgezonden spreken we wel van een RF-puls of radio frequency puls.
Als de frequentie van de radiogolven gelijk is aan de precessiefrequentie van de protonen in het lichaam gebeurt er energieoverdracht. Dit verschijnsel heet resonantie ,vandaar de naam nucleaire magnetische resonantie. Absorptie van deze elektromagnetische golven kan het lichaam wat opwarmen.Het toestel meet deze toename aan energie en beperkt het tot een veilige norm van < 1-2°.
Daarnaast kan door het feit dat de elektromagnetische golf gepulst wordt uitgezonden, een inductie van stroompjes optreden (eddy currents). In nagenoeg alle cosmetische producten zit ijzeroxide die geleidend is en aldus kan warmte en pijn optreden op deze plaatsen. In de dagelijkse praktijk moet men rekening houden met het volgende:
- Geen magnetische voorwerpen in de magneetkamer.
- Check voor contra-indicaties.
- Gebruik oorbescherming.
- Gebruik alleen MR- compatibel materiaal.
