biofyzika zkouška 2

Výhody: můžeme si pacienta natáčet v různých rovinách. Umožňuje sledovat dynamické děje (např. peristaltika žaludku, střev, pulsace srdce, pohyb bránice).

Vyšetření kontrastní látkou

- zvýraznění sledovaného orgánu proti svému okolí

- zobrazení struktur orgánů, které nativně zobrazit nemůžeme (podobné prvkové složení a tedy podobná absorpce RTG záření)

Negativní kontrastní látky: pohlcují RTG záření méně než vyšetřovaný orgán, na RTG snímcích způsobují projasnění. Nejčastěji plynné látky (O2, CO2, N2O).

Pozitivní kontrastní látky: pohlcují RTG záření více než vyšetřovaný orgán, na RTG snímcích způsobují jasný stín. Dvě základní skupiny: baryové (vyšetření trávícího traktu) a jodové (jodované organické sloučeniny).

38. Magnetická rezonance. Výpočetní tomografie. Pozitronová emisní tomografie.

Magnetická rezonance (MR)

MR je jednou z nejsložitějších v praxi využívaných zobrazovacích (MR imaging) a kvalitativních i kvantitativních analytických (NMR) metod.

• 1920 W. Pauli předpověděl jev nukleární magnetické rezonance

• 1945 první pozorování NMR jevu (dva nezávislé týmy)

• 1952 Nobelova cena za fyziku (objev NMR jevu); E.M. Purcell a F. Bloch

• 1950-1960 první spektrometry schopné určovat strukturu molekul

• 1971 první tomogram lidského těla

• MR používá silné magnety k excitaci vodíkových jader (tj. protonů) molekul vody v lidské tkáni, což vyvolává detekovatelný signál, který je prostorově kódovaný -> mapování lidského těla.

• MR vysílá radiofrekvenční puls (RF). Pokud je energie pulsu (frekvence) rovna rezonanční frekvenci protonů (z molekul vody) je absorbován. Je-li RF puls vypnut, excitované protony „relaxují“ (přecházejí do základního energetické stavu) a vysílají radiové vlny.

• Toto radiofrekvenční záření z vodíkových atomů vody je to, co je detekováno a převedeno do obrazu těla pacienta.

Magnetické vlastnosti jádra:

• Protony v jádrech atomů, které vykazují magnetický moment (tj. mají nenulovou hodnotu spinového čísla I; projevují se jako miniaturní magnety) mají nahodilou orientaci magnetických momentů.

• Při působení vnějšího magnetické pole dojde k rozdělení na 2 populace (I=1/2; 1H) s magnetickým momentem shodným nebo opačným vzhledem k vnějšímu magnetickému poli.

• Větší počet protonů má magnetický moment orientován souhlasně (nižší energie) – tato vlastnost je základním principem MR.

• Vnějším elektromagnetickým pulzem (energie záření odpovídá energetickému rozdílu mezi populacemi protonů) lze jádra excitovat do stavu vyšší energie.

• Tím dojde k překlopení vektoru magnetizace do roviny x-y a následně dochází k relaxaci (návratu do původní polohy). Rychlost relaxace označujeme relaxační dobou T1.

• Překlopení vektoru magnetizace indukuje proud v detekční cívce; při relaxaci indukovaný proud opět klesá.