Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : TAG 1 Frage: MRT und SPIN
MEDIZINER001
22.08.2019, 09:26
In Quellen (u.a. Chemie für Mediziner und https://www.mpg.de/1179941/Magnetresonanz) wird das MRT Verfahren in Zusammenhang mit dem Spin der Elektronen gebracht. In ersterer Quelle ist sogar von low-spin bzw. high-spin Komplexen, welche aus gepaarten Elektronen bestehen, die Rede.
Können wir davon ausgehen, dass die Antwort "der Eigendrehimpuls (Spin) der Elektronen" ebenfalls als richtig gewertet wird?
MEDIZINER001
22.08.2019, 09:44
Nachtrag: Frage A16, B58
Coffeefriend
22.08.2019, 09:46
Auch glaube ich, dass es eher um den magnetischen Moment des Elektrons geht.
http://photon.physnet.uni-hamburg.de/fileadmin/user_upload/ILP/Hemmerich/Teaching/PIII_Teil3.pdf
Haematopoesie
22.08.2019, 10:05
https://www.mpg.de/1179941/Magnetresonanz Zitat:
Alle Magnetresonanzmethoden nutzen eine quantenmechanische Eigenschaft von Teilchen, den sogenannten Spin. Der Spin ist mit einem Eigendrehimpuls vergleichbar, der sich vereinfacht wie eine Kompassnadel verhält und sich im von außen angelegten Magnetfeld ausrichtet. Werden nun zusätzlich elektromagnetische Wellen eines bestimmten, resonanten Frequenzbereiches eingestrahlt1, so kann man die Spinausrichtung umdrehen und in einen höheren Spin-Energiezustand anheben.
- ich finde, das ist auch eine Frage, die man mal ans IMPP schicken könnte. „Einfach so“, ohne Eigeninitiative, gelten da nämlich nicht automatisch 2 Lösungen, auch beim IMPP ist nur eine Möglichkeit richtig!
https://www.impp.de/pruefungen/allgemein/prüfungskommentare.html
Coffeefriend
22.08.2019, 10:06
naja, ich gehe davon aus, dass A falsch ist. Von Anfang an.
MEDIZINER001
22.08.2019, 10:38
Hi Coffeefriend,
aus deiner Quelle geht hervor (S.2 und 10), dass das Stern-Gerlach Experiment auch einen direkten Zusammenhang zwischen magnetischem Moment des Elektrons und dem klassischen magnetischen Moment herstellt, über µB.
MEDIZINER001
22.08.2019, 10:41
Hi Hämatopoesie,
ja, werde ich machen.
'For imaging purposes the hydrogen nucleus (a single proton) is used because of its abundance in water and fat. [...] When the body is placed in a strong magnetic field, such as an MRI scanner, the protons' axes all line up. This uniform alignment creates a magnetic vector oriented along the axis of the MRI scanner. MRI scanners come in different field strengths, usually between 0.5 and 1.5 tesla.
When additional energy (in the form of a radio wave) is added to the magnetic field, the magnetic vector is deflected. The radio wave frequency (RF) that causes the hydrogen nuclei to resonate is dependent on the element sought (hydrogen in this case) and the strength of the magnetic field.'
(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1121941/)
'A new technique applies magnetic resonance imaging (MRI) to electrons, rather than nuclei, and gives maps of electron density and mobility in a special type of organic crystal.'
https://physics.aps.org/story/v5/st13
Im klassischen MRT werden eindeutig Helium-Atomkerne, und damit Protonen, 'gesponnen', nicht Elektronen.
Kann mir wer den genauen Wortlaut zukommen lassen?
Kann mir wer den genauen Wortlaut zukommen lassen?
'Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein wichtiges bildgebendes Verfahren in der medizinischen Diagnostik.
Welche/welcher physikalische Größe/Effekt wird hierbei (auch ohne Kontrastmittelgabe) typischerweise ausgemessen/genutzt?
(A) das magnetische Moment von Atomkernen
(B) der Alpha-Zerfall von Atomkernen
(C) der Eigendrehimpuls (Spin) der Elektronen
(D) der Ferromagnetismus von Eisen
(E) die Ablenkung von Röntgenstrahlen im Magnetfeld'
In der MPG-Quelle von Mediziner001 steht auch explizit:
'In der Magnetresonanzspektroskopie und -tomographie (MRT) wird die quantenmechanische Eigenschaft des Spins als Spion eingesetzt, der detaillierten Einblick in den Aufbau von Materialien bzw. Geweben erlaubt. So können neuartige, hyperpolarisierte Kontrastmittel für die MRT bisher nicht zugängliche Prozesse im Körper sichtbar machen und bieten leuchtende Zukunftsaussichten für völlig neue medizinische Anwendungsgebiete.'
Die Frage schließt aber Kontrastmittel explizit aus.
Heerestorte
22.08.2019, 12:37
Bin ich alleine mit der Meinung, dass A richtig ist?
Man nutzt ja die magnetischen Eigenschaften der H-Kerne aus um sie in Längsrichtung des Körpers auszrichten.
Und welche Frage ist es denn jetzt? A16, B58 kann nicht sein.
A16 ist B93 und B58 ist A143.
Es ist eindeutig A, die Frage ist nicht anfechtbar. Der Kernspin erzeugt ein magnetisches Moment (A).
MEDIZINER001
22.08.2019, 14:13
Es ist eindeutig A, die Frage ist nicht anfechtbar. Der Kernspin erzeugt ein magnetisches Moment (A).
Nach dem was im Chemie für Mediziner (S.336-337) steht finde ich schon, dass die Frage anfechtbar ist bzw. Antwort C "der Eigendrehimpuls (Spin) der Elektronen" darf nicht falsch sein.
Chemie für Mediziner (Google Books): https://books.google.de/books?id=s76-PUAl-08C&pg=PA337&lpg=PA337&dq=Low+spin+komplex+chemie+f%C3%BCr+mediziner&source=bl&ots=eTLsi-cpMf&sig=ACfU3U1wRDmNi-mVVQvUcK21tv2iLQ6qSg&hl=de&sa=X&ved=2ahUKEwif382OtpbkAhUyMewKHXtDADQ4ChDoATAGegQIC RAB#v=onepage&q=Low%20spin%20komplex%20chemie%20f%C3%BCr%20mediz iner&f=false
Nach dem was im Chemie für Mediziner (S.336-337) steht finde ich schon, dass die Frage anfechtbar ist bzw. Antwort C "der Eigendrehimpuls (Spin) der Elektronen" darf nicht falsch sein.
Chemie für Mediziner (Google Books): https://books.google.de/books?id=s76-PUAl-08C&pg=PA337&lpg=PA337&dq=Low+spin+komplex+chemie+f%C3%BCr+mediziner&source=bl&ots=eTLsi-cpMf&sig=ACfU3U1wRDmNi-mVVQvUcK21tv2iLQ6qSg&hl=de&sa=X&ved=2ahUKEwif382OtpbkAhUyMewKHXtDADQ4ChDoATAGegQIC RAB#v=onepage&q=Low%20spin%20komplex%20chemie%20f%C3%BCr%20mediz iner&f=false
Nur weil eine Quelle das behauptet, heißt das noch lange nicht, dass das IMPP das nicht als falsch bewerten 'darf' ;-)
Die MPG erwähnt auch hier (https://www.mpg.de/1179941/Magnetresonanz), dass es im Falle von Elektronen ungepaarter Elektronen bedarf, wie sie z.B. in Radikalen vorkommen, um einen 'messbaren' Spin zu erzeugen. Und von denen kommen im Körper wohl deutlich weniger vor, als normale Atomkerne.
Antwort C "der Eigendrehimpuls (Spin) der Elektronen" darf nicht falsch sein
Du verlinkst auf irgendwelche high und low spin Konfigurationen von Metallkomplexen. Nur weil etwas einen Spin hat, ist es nicht automatisch für eine Kernspinresonanztomographie relevant. Sonst könnten wir Neutrinos einfacher messen.
Jetzt mal die harten Fakten: Die Resonanzfrequenz der Wechselwelle zum Auslenken der Spins berechnet sich mittels der Lamor-Frequenz:
Kreisfrequenz = 1/2 LandeFactor * Ladung * BFeld / Masse
Für ein Elektron ist der LandeFactor gerade mal 2 (ist lange her, ich meine aber 'in Orbit' sogar 0), während ein Proton (H-Atom!) einen Faktor von 5.6 hat. Von der Ladung her sind beide zwar identisch groß, die Masse unterscheidet sich aber um mehrere Größenordnungen (936 MeV vs 511 keV).
Da gezielt die Kernresonanz angeregt wird, ist die eingespielte Frequenz also selbst von der der Resonanzfrequenz eines freien Elektrons extrem weit entfernt. Die Resonanzkurven bilden typischerweise Lorentz-Kurven, welche extrem scharfe Peaks bilden. Selbst alle Elektronen in deinem Körper zusammen haben im MRT daher keinen messbaren Effekt.
MEDIZINER001
22.08.2019, 16:07
[QUOTE=Schubbe;2107767]Du verlinkst auf irgendwelche high und low spin Konfigurationen von Metallkomplexen. Nur weil etwas einen Spin hat, ist es nicht automatisch für eine Kernspinresonanztomographie relevant. Sonst könnten wir Neutrinos einfacher messen.QUOTE]
Es steht in dem Absatz (auf. S.336) unter anderem geschrieben, dass diese Komplexe beim MRT genutzt werden.
Ich bin derselben Meinung wie MEDIZINER001
Die Passage aus Chemie für Mediziner kenne ich ebenfalls! Egal ob die Antwort richtig oder falsch ist... die Antworten sind falsch und nicht eindeutig formuliert.
Heerestorte
22.08.2019, 19:38
Ich bin derselben Meinung wie MEDIZINER001
Die Passage aus Chemie für Mediziner kenne ich ebenfalls! Egal ob die Antwort richtig oder falsch ist... die Antworten sind falsch und nicht eindeutig formuliert.
Was ist eigentlich die Dozentenmeinung? Da die Fragennummer oben falsch ist, interessiert mich das einfahc mal.
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