10.4 MRI phet opdracht

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H10 Medische beeldvorming

H10.4 MRI phet opdracht

Leerdoelen

Aan het eind van de les...

Werking van de MRI..

Casus

Op de SEH (spoedeisende hulp) is iemand binnengebracht die een schop tegen zijn knie heeft gekregen. Een röntgenfoto geeft niet genoeg duidelijkheid over de kwetsuur. Er is besloten een MRI-scan te maken. Het resultaat staat hiernaast.   

Wat is er met deze knie aan de hand? Als je het niet meteen ziet, kun je MRI-scans van een gezonde knie opzoeken en vergelijken.

kruisband afgescheurt

Kruisband intact

MRI

Magnetic resonance imaging

Samenvatting werking MRI

rf = radio foton

Tijd tussen stap 2 en 5 is verschillend voor verschillende stoffen -> contrast

Energie niveaus

H-atoom (proton) draait als tol om de as -> magneet 

Magnetisch veld -> voorkeurs richting (as) H-atoom

2 energie niveaus -> verandering richting -> verandering energie niveau

Invloed magnetisch veldsterkte

Energie niveaus

-Het radio foton geeft een bepaalde energie af waardoor het H-atoom draait:

E​f​​=h⋅f

h=6,626⋅10​−34​​​Hz​​J​​

h = planck constante, f = frequentie

-Energie foton = 

https:

Instellingen + Vragen 

Zet de power op ongeveer 50%, de hoofdmagneet ('main magnet') op ongeveer 1 T en stel de frequentie zo in dat het golfje tussen de 2 lijnen in het kleine venstertje precies tussen die 2 lijnen past.

• Welke signalen meet een MRI apparaat, waar komen deze vandaan?

• Wanneer ontvangt de detector de meeste signalen?

• Hoe groot is de resonantiefrequentie?

• Zet nu de frequentie naar 10 MHz terug en verklaar wat je waarneemt.

Antwoorden

Wat valt je op?

Het valt op dat bij deze frequentie de oriëntatie van de atomen (op of neer) verandert, terwijl dit bij andere frequenties voor alle atomen nagenoeg vast is.

 

Hoe groot is de resonantiefrequentie?

De resonantiefrequentie is ongeveer 43.3 MHz.

 

Zet nu de frequentie naar 10 MHz terug en verklaar wat je waarneemt.

Als je de frequentie terugzet naar 10 MHz, blijven de atomen in de oriëntatie vast staan waarin ze al stonden.

 

Huiswerk

- lees §10.3

- maken opdracht 32, 33, 35, 37, 38, 39

- lees §10.4

- maken opdracht 43, 44, 46, 48