Achtergronden MRI

Het doel van MRI - een afbeelding met hoge contrasten

MRI gebruikt de verschillende weefselparameters om sterk contrasterende beelden te verkrijgen voor diagnostische doeleinden, teneinde een diagnose te kunnen stellen, de staat van een bepaalde aandoening te kunnen bepalen en om mensen in algemene zin verder te kunnen onderzoeken.

Principe MRI: beeldvorming door inzet van magnetische velden en radiopulsen

Een MRI-apparaat is –simpel gezegd- een zeer grote digitale camera die beelden/foto's maakt van de binnenkant van het lichaam. Om deze beelden te genereren, worden sterke magnetische velden en hoogfrequente pulsen (van radiogolven) gebruikt om de protonen in de waterstofatoomkernen van organisch weefsel te stimuleren en herhaaldelijk en kortstondig van positie te doen veranderen. De pulsen dragen energie over aan de protonen in de waterstofatoomkernen, waardoor hun fysieke toestand (positie) verandert.

Anders gezegd, MRI maakt gebruik van de verschillende en willekeurige trillingen van de waterstofatomen in het menselijk lichaam (eigenlijk betreft het, zoals gezegd, de protonen in de waterstofatoomkernen). Waterstofatomen zijn de meest voorkomende atomen in het menselijke lichaam. In het sterke magnetische veld, dat de patiënt (die in een ringvormige MRI-scannerbuis ligt) omgeeft, lijnen de normaal willekeurig trillende (of ‘resonerende’) waterstofatomen zich uit in een door dat magnetisch veld bepaalde richting. Daarbij nemen ze energie op. Een deel van deze energie komt weer vrij nadat het magnetische veld en de puls van radiogolven is uitgeschakeld. Deze vrijgekomen energie worden door de MRI-apparatuur opgevangen, gemeten en omgezet in afbeeldingen/beeldmateriaal.

Magnetische Resonantie betreft dus een uiterst complexe technologie, die gebruik maakt van bepaalde natuurlijke biofysische eigenschappen van atoomkernen.

Werking MRI-scan

De patiënt komt in het MRI-scanapparaat in een lange tunnel te liggen, die een sterke magneet bevat, waarmee het water in de lichaamsweefsels (kraakbeen, bot, spierweefsel, vet etc.) gemagnetiseerd wordt. Dat berust op het natuurkundig gegeven dat in het weefsel de waterstofatoomkernen (de kleinste deeltjes waaruit wij en alles om ons heen is opgebouwd) zich als ‘miniatuurmagneetjes’ kunnen gedragen. Verder worden vanuit de scannertunnel radiogolven (pulsen) uitgezonden op een golflengte die de ‘watermagneetjes’ (dus de protonen in de waterstofatoomkernen) als het ware doen meetrillen (men noemt dat resoneren/resonantie) en ze in een bepaalde richting kan ‘duwen’, waarbij ze energie uit de radiogolven in zich opnemen. Als de radiogolfpuls wordt gestopt, ‘schieten’ de protonen in de waterstofatoomkernen weer terug in hun oorspronkelijke positie (bepaald door het natuurlijke aardmagnetische veld). En de eerder opgenomen energie wordt weer uitgezonden/afgegeven als een signaal, waarin allerlei bijzonderheden van de specifieke weefsels zijn vervat. Deze signalen worden door een gevoelige radioantenne in het MRI-apparaat opgevangen. Uit deze signalen kan de computer van het MRI-apparaat de samenstelling van de verschillende weefsels berekenen en ze uittekenen in de vorm van een doorsnede, uitgewerkt in beeldmateriaal (de MRI-scan). Gebieden/weefsels waar geen of weinig water is, zoals lucht of bot, geven geen signaal en zijn zwart op de scan.

  


Diagnostisch (medisch onderzoekend) gebruik van Magnetische Resonantie Technologie: MRI

De energie die vrijkomt en de tijd die de protonen in de waterstofatoomkernen nodig hebben om terug te keren naar hun oorspronkelijke staat/positie (bepaald door het aardmagnetische veld), kan worden gemeten. Deze tijden worden relaxatietijden genoemd. Omdat het watergehalte (water is opgebouwd uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom) van de verschillende weefsels in het lichaam varieert (het gehalte aan water in botweefsel is bijvoorbeeld lager dan in kraakbeen), bevatten de weefsels verschillende hoeveelheden waterstofatomen en dus protonen. Door de verschillende relaxatietijden van de verschillende weefseltypen kan MRI-technologie deze verschillen weergeven in de vorm van beeldcontrasten. De verschillende parameters (protondichtheid, magnetische resonantie-relaxatietijden) van de weefseltypen (zoals kraakbeen, bot, spieren, vet etc.) leveren de belangrijkste gegevens voor het contrasterende beeld. De beelden (in verschillende grijstinten) die op deze manier zijn gemaakt, tonen de verschillende structuren in het lichaam zo gedetailleerd dat experts/medici kunnen zien of er bijvoorbeeld een ontsteking is in een ‘gefotografeerd’ gebied of dat het weefsel gezond of ziek is.

Voordelen van MRI in vergelijking met CT-scans, echografie of röntgenfoto's

MRI is één van de modernste, veiligste en zachtste methoden om pathologische (ziekelijke, afwijkende) veranderingen in het lichaam te detecteren zonder gebruik te maken van schadelijke straling (zoals o.a. röntgenstraling). Met moderne MRI-scanners kunnen locatie, omvang en oorzaak van een bepaalde ziekte of beschadiging veel beter worden weergegeven dan met conventionele procedures zoals röntgenonderzoek of echografie.

Achtergronden MBST

Heeft u vragen of opmerkingen?
Neem via een van onderstaande mogelijkheden contact met ons op