Fragen zu den Grundlagen der Magnetresonanztomographie

[Lava]

Dissertationsbedingt beschäftige ich mich gerade mit dem schönen Thema "Wie funktioniert eigentlich ein MRT?" und wenn ich anfangs leicht verzweifelt war, steig ich da so langsam durch. Trotzdem treten hin und wieder Fragen auf, die ich hier gern posten möchte. Ich hoffe, jemand kann sie mir dann beantworten.

Die ersten 2 Seiten sind geschrieben, aber ich möchte hier mal 2 Dinge klären, bevor ich es mir falsch merke:

1.) In einem Spinensemble sind die Kernspins ja total zufällig im Raum orientiert. Wie sieht es mit den Spins der einzelnen Kernteilchen innerhalb eines Atomkerns aus? Wenn ich das richtig verstanden hab, sind die Spins da immer genau entgegengesetzt orientiert. Also bei 4 Teilchen zeigen meinetwegen 2 "nach oben" und 2 "nach unten". (Woraus resultiert, dass Atomkerne mit gerader Anzahl an Kernteilchen keinen Kernspin haben, da die einzelnen Spins sich gegenseitig aufheben - gell?)

2.) Darüber hab ich noch nichts geschrieben, soweit bin ich mit meinem Text noch nicht, aber die Frage hat sich aus dem Lesen der Literatur ergeben: einmal hab ich gelesen, die Larmorfrequenz (von meinetwegen einem Wasserstoffkern) sei immer gleich. Wenn jetzt aber die Spinmagneten durch einen 90° Impuls in Phase geraten und anschließend während der Relaxation wieder dephasieren, müsste doch die Larmorfrequenz zwischen den einzelnen Protonen kurzzeitig mal unterschiedlich sein? Ich denke mir, dass sie unterschiedlich ist, weil ja durch den HF Impuls Energie zugeführt wird, die dann wieder abgegeben wird in der Relaxation. Dieses "Larmorfrequenz immer gleich"-Gesetz trifft wahrscheinlich nur im nicht angeregten Zustand zu, oder?

[christie]

1. klingt rischdisch:

http://de.wikipedia.org/wiki/Kernspin

[EzRyder]

DIe Lamorfrequenz ist eine elektromagnetische Welle die die H2 Atome alle gleich ausrichtet, zack! die hat für h2 eine ganz spezifische frequenz, alle kerne kreiseln in der gleichen richtung. da die aber nur ganz kurz angeschaltet wird relaxieren die atomkerne wieder. es stellt sich nach einem moment absoluter ordnung wieder absolutes chaos im atomgitter ein. die kerne kann man sich wie kleine kreisel vorstellen die alle unterschiedlich kreiseln.

[astrophys]

1. Da Neutron und Proton Fermionen sind, haben sie Spin 1/2. Der Kernspin setzt sich zusammen aus der Vektorsumme der einzelnen Teilchen. Obwohl dadurch viele Kombinationen möglich sind, gibt es doch einige einfache Regeln. So haben z.B. alle Kerne mit gerade Massenzahl auch ganzzahlige Spins und solche mit ungerader Massenzahl halbzahlige Spins. Für die Grundzustände der Kerne mit gerade Protonen und Neutronenzahl gilt immer der Kernspin 0. Wie du gesagt hast, "neutralisieren" sich die Spins in diesem Fall also gegenseitig.

2. Die Larmor Frequenz wird bestimmt durch das magnetische Moment, den Kernspin und das Magnetfeld, für gleiche Atomsorten in einem Magnetfeld ist die Larmorfrequenz daher gleich. Die Relaxation nach einem Magnetpuls ist dagegen statistisch verteilt.

[alley_cat75]

Hallo Lava, ich habe auch eine Diss. über MRT geschrieben. Es gibt online eine ganze Palette an ähnlichen Arbeiten. Vielleicht googelst Du das einfach mal. Sehr schön auch eine Infobroschüre von Schering "Wie funktioniert MRT". Kannst Du dort kostenlos anfordern. War für mich sehr hilfreich.