Magnetresonanz Erhält hell-dunkel Kontrast aufgrund unterschiedlicher chemischer Strukturen! keine ionisierende Strahlung 1 Tesla = 10 000 Gauß…….. magnetische Flussdichte Aufbau: spezielle bauliche Gegebenheiten müssen vorhanden sein: Hohe statische Belastbarkeit des Bodens im Untersuchungsraum Raum muss frei sein von magnetisierbaren Metallen/Stoffen Ein von der Umgebung abgeschirmter Raum (Faraday`scher Käfig)ansonsten Störungen! Fünf Hauptkomponenten: 1. 2. 3. 4. 5. Hauptmagnetfeld Gradientenspulen Hochfrequenzsystem Rechner Hochfrequenzantennen = Spulen Wichtig zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes Magnet Magnettypen: Permanentmagnet bis 0,3T Besteht aus einem Eisenkern somit MAGNET + benötigt keine Energie + braucht keine Kühlung aber aufgrund - geringer Homogenität - hohen techn. Aufwand nicht mehr in Verwendung! Widerstandsmagnet bis 0,3T Entsteht durch ein elektrisches Spulensystem (Kupfer- oder Aluminiumdraht) Höhe des Magnetfeldes steigt mit der Höhe der angelegten Spannung - Stromverbrauch hoch - durch Stromfluss = Wärmeentwicklung Kühlung Hybridmagnet Gibt es nicht (Mischling) Supraleitende Magnet bis 4T - Spulenmaterial aus Metallen die nahe dem absoluten Nullpunkt (-273°C = 0 K) den elektr. Widerstand verlieren. - Durch Unabhängigkeit von externer StromzufuhrHomogenität besser - Nur beim Hochfahren externe Energie nötig - Kühlung: durch flüssiges Helium um Supraleitung beizubehalten 1 - Bei Erwärmung: Widerstand entstehtMagnetfeld baut sich langsam abQuench Gradientenspulen Wichtig zur Ortlokalisation im M-Feld, für alle 3 Richtungen im Raum (x,y,z), gibt es bestimmte Spulenanordnungen. Diese werden durch Gradientenverstärker angetrieben Klopfgeräusch (Frequenzkodiergradienten, Phasenkodiergradienten, Schicht – Selektionsgradienten) Pro Gradient 3 Spulensätze jeder hat unabhängig vonein. eine Stromversorgung Hochfrequenzsystem Regt Kernspins über Sendeantenne an, empfängt schwaches Kernresonanzsignal und bereitet Signale für Verarbeitung am Rechner auf. Rechner Steuert alle für die Bildentstehung erforderlichen Prozesse (bestehend aus Bild-, Zentral-, Peripherierechner) Wichtig zur Bildarchivierung und Dokumentation: Kurzzeitspeicher (Festplatte die Daten vom max. 2 Tagen speichertregelm. löschen! Langzeitspeicher (optische Wechselplatten, Magnetbänder, Juke Box,Hardcopies,CD) Hochfrequenzantenne (=Spulen) Sie fungieren als Sende- und Empfangsspulen - Sendespulen sollen so homogen wie möglich H- Atome anregen - Empfangsspulen sollen das Signal mit möglichst niedrigen Rauschanteil empfangen Je näher am Objekt desto stärkeres Signal Je kleiner das Volumen desto geringerer Rauschanteil Das Signal – Rauschverhältnis ist abhängig von der Größe des Volumens und dem Abstand zum Objekt! Verschiedene Arten: Körperspule Im Magneten installiert (Sende- und Empfangsspule) - weit weg vom Organ => schlechtes Signal - für dickere Patienten und in der Angio Sonderspulen durch ihren speziellen Aufbau unterscheidet man Sattelspule(Schädelspule): (Sende- u. Empfangsspule) für runden Querschnitt z. B.: Schädel, Sprunggelenk, Baby Abdomen, Zehen … Oberflächenspule: (Empfangsspule) für oberflächliche Regionen z. B.: WS, Handgelenk Sonderformen: (Körperspule = Sendespule) o flexible Spulen o Array Spulen o Multi Array Spulen: aus mehreren Einzelantennen mit Empfangskanälen 2 Signalwerte der Antennen werden zu einem Gesamtbild zusammengefasst (Spine A.) Helmholtzspulen: (Empfangsspule / Körperspule = Sendespule) für mittelgroße Regionen sind meist zweiteilig z.B.: Hals, Oberbauch, Becken Soleonitspulen: Verwendung bei Permanentmagnet z.B.: Mammaspule Endorektale Spule: (Einmalspule) Prostataspule Flexible Spulen Bei Kindern flexible Spulen es gibt keine Kinderspulen Aufgaben eines RTA und praktischer Untersuchungsablauf: Vorbereitung: allgemeine Vorbereitung: o Zuweisung lesen o Pat. Daten in den PC eingeben o Untersuchung planen o Vorbefunde organisieren, von Station, Juke Box (nur bis1999), Archiv o Verrechnungszettel ausfüllen (welche Region, KM usw.) o zum Oberarzt, der genaue Messungen angibtSequenzen planen o alle Angaben werden im Logbuch eingetragen Patientenvorbereitung: o wenn sich Pat. selbst anmeldet: nüchtern Ja/Nein (bisher nein, ab jetzt ja, wegen KM- Gabe) o Platzangst (Beruhigungsmittel: Psychopax) bei starker Platzangst Vorbereitung durch die Station, bis zur Vollnarkose o Kenntnisse über die Untersuchung? o Alles abnehmen (Zettel, Vorbefunde usw.) o bei Minderjährigen: Einwilligung von Erziehungsberechtigten unterschreiben lassen o in Umkleidekabine begleiten o Aufklärungsgespräch: Untersuchungsdauer, welches KM, Nebenwirkungen, Kontraindikationen! Absolute Kontraindikationen: o metallene Herzklappen, Herzschrittmacher, gefüllte Insulinpumpe (vom Pat. entleeren lassen), Cochlea- Implantat, alte intrakranielle Aneurysmaclips, intrakranielle Metallsplitter (Abklärung durch Röntgen), Schwangerschaft im ersten Trimenon, koronare Stents (MR erst 4-8 Wochen nach OP) o bei Unklarheiten immer den Arzt fragen!! o Pat. muss sämtliche Metallteile entfernen 3 Geld, Schmuck (Gold-, Silberschmuck macht keine Artefakte), Haarnadeln, Halbedelsteine z.B. Blutstein, Magnetkarten, Hörgeräte, Zahnprothesen, bei WS-Untersuchungen alles bis auf Unterhose ausziehen lassen o Venflon setzen lassen (bevor Pat. in MR kommt) o KM oral oder i.v. verabreichen Vor MR Untersuchung KEINE VOLLE MAHLZEIT !! Lagerung des Pat.: o so bequem wie möglich o Knierolle o Decke o Untersuchung nochmals erklären o Gehörschutz o Augenbinde o den Laser auf Coil- Center einstellen o Pat. nochmals fragen ob alles OK ist o Pat. in die Röhre fahren Untersuchungsablauf: Patientendaten vom RIS übernehmen bzw. händisch eingeben (auf Patientennummer achten) Lagerung beim Eingeben beachten (head-, feed first, supine, prone) Gewichtseingabe des Pat. (wegen der Hochfrequenz) Orientierungsbild starten „Scout“ in 2 Ebenen gewünschte Messungen im Scout einzeichnen Beachte unterschiedliche Parameter: Schichtorientierung in allen 3 Ebenen (für die Wahl ist Arzt zuständig) sagittal, koronar, transversal Schichtdicke/Schichtabstand: - bestimmt Größe der zu untersuchenden Region - ist durch TR und HF - Absorbtionsrate festgelegt geringe Schichtdicke 2mm - bessere Tiefenauflösung - dargestellte Region ist relativ kleiner - empfangenes Signal ist schlechter d.h. Signal-Rausch-Verhältnis ist schlechter große Schichtdicke 5mm - dargestellte Region ist größer - schlechtere Tiefenauflösung - unscharfes Bild kleinere Schichten als 2mm z.B. Kniemessungen - verwendet 3D Sequenzen bzw. GAP- Filling (Spaltfüllung) - somit Lückenlose Darstellung des Areals - Lücke zw. den Schicht möglichst gering sein aber nicht 0Schichtüberlappung FoV (Seitenlänge des Seitenquadrat in mm) - Kann mir entsprechenden Bildausschnitt wählenpasst man dem Organ an großes FOV 400: Signal-Rausch-Verhältnis besser; Region größer 4 Nachteil: Ortsauflösung ist schlechter, weil Pixel größer sind kleines FOV 80: schlechteres Signal-Rausch-Verhältnis, Einfaltungen möglich Vorteil: bessere Ortsauflösung, weil Pixel kleiner sind Sonderform: rechteckiges FOV bei WS- Untersuchungen Matrix: - Bild ist in Bildpunkte/Pixel aufgeteilt, - Zahlenwerte werden gespeichert diese entspr. den Grauwerten - Matrix besteht aus Zeilen und Spalten (best. Anzahl der Pixel) - wenn Messzeit kürzer sein sollMatrix reduzieren (256x256) - Veränderung in Phasenkodierrichtung weniger Phasenkodierschritte Auflösung bleibt gut - Veränderung in Frequenzkodierrichtung höhere Rechenzeit Schichtzahl: wird beeinflusst Repetitionszeit TR und HF-Absorptionsrate Phase: - Frequenzkodierrichtung und Phasenkodierrichtung - für Lokalisation des MR- Signals; - wird in der einen Richtung durch Frequenz unterschieden und in der anderen durch Phase Aquisitionszeit = Messzeit SAT: (= Vorsättigungsimpuls) - zur Absättigung von bewegten Flüssigkeiten - Verhinderung von Einfaltungen MR – Kontrastmittel: um Pathologien von gesundem vom kranken Gewebe unterscheiden zu können KM besitzt magnetisches Momentbeeinflussen Relaxationszeit T1 – Relaxation niedrig (verkürzen) höhere Signalintensität auf T1 T2 – Relaxation hoch (verlängern) geringere Signalintensität auf T2 Schwangere und stillende Mütter bekommen NIE ein Kontrastmittel!! Unterteilung der KM: Generalisierte extrazelluläre Gadoliniumkontrastmittel: ist seltene Erde (Lanthanoide) ist eigentlich toxischnur mit Trägersubstanz DTPA als KM geeignet z.B.: „Magnevist“, „Omniscan“ wird i.v. verabreichtverteilt sich extrazellulär pathol. Gewebe ist besser durchblutetdaher geht KM besser durch die Kapillaren Dosierung nach Körpergewicht: 0,2ml/ kg = 0,1mmol/kg bei 60 kg 12ml Ausscheidungs- HWZ sind 70 Minuten über Nieren bei Dialyse- Pat. sind 3 Dialysen notwendig Nebenwirkungen haben ca. 1% der Pat. 5 Organspezifische Kontrastmittel: Gastrointestinale Kontrastmittel: Wirkweise: Auslöschung oder Homogenisierung des DarmlumensStrukturen besser differenzierbar! orale, extrazelluläre T2 selektive KM (Lunmirem) auf Eisenbasis Signalauslöschung neg. KM Dosierung: 300-900 ml oral über 20 min. Anwendung: Pankreas, Gyn, orale, extrazelluläre T1 selektive KM (Magnevist) auf Gd-Basis verstärken den Kontrast des Darmlumens Dosierung: Magen: 100-400ml Abdomen: 400-600 unterbauch: 600-1000 100ml mit 900ml Leitungswasser verdünnt !! Gegebenfalls: Glucagon um die Darmperistaltik zu hemmen !! Leberselektive Kontrastmittel: Leberparenchym aus Hepatozyten und kupfer’sche Sternzellen Hepatozelluläres und intrazelluläres KM, T1 selektiv (Teslascan) positives KM, verstärkt Signal, wird von den Hepatozyten aufgenommen Hepatozyten Signal hochGesund: hell Krank: dunkel Dosierung: 0,5ml/kg i.v. über Infusion, ca. 20 Minuten Nicht für Patienten unter 18 Jahren freigegeben!! Supra-paramagnetische Eisenoxidpartikel,T2 selektiv (Endorem) wird von kupfersche Sternzellen aufgenommen führt zu einer Signalabnahme Kupfersche Sternzellen Signal niedrigGesund: dunkel Krank: hell Dosierung: - 0,075ml/kg in 5%ige Glucoselösung verdünnt - über Infusion dem Pat. geben Untersuchung ab 30 Minuten bis zu 6 Stunden p.i. möglich „Endorem“ wirkt sich auf Eisenstoffwechsel aus. Bis zur nächsten MR muß man ca. 14 Tagen warten! Nicht für Patienten unter 18 Jahren freigegeben!! Pankreasselektives Kontrastmittel: o „Lumirem“: orales, extrazelluläres, T2 selektives KM o „Gadolinium“DTPA: orales, extrazelluläres, T1 selektives KM o „Teslascan“: intrazelluläres, T1 selektives KM 6 Gadolinium für direkte intraartikuläre Anwendung: zur besseren differenzierung im Gelenk (Knorpel, Kapsel, Bänder) pos. KM (Gd-DTPA) Km mittels DL direkt in Gelenksspalt gespritzt Gadolinium, indirekte Arthro: weniger invasiv (unverdünntes KM über Vene) Nach KM-Gabe muss Patient Gelenk bewegen (bessere Verteilung) Nachbearbeitung und Nachsorge: Nach Abschluss der Messung kann das entstandene Bild/Serie nachbearbeitet werden. MIP = max. Intensity Projection: z:B. bei Angios aus 3D- Messung wird die max. Intensität gemessen und dargestellt. MPR = Multiplanare Rekonstruktion z.B. Knie in anderer Ebene Verwendet man um 3D- Messungen in andere Ebenen zu rekonstruieren MAG = Magnify = Vergrößerung Scroll = Verschieben Manipulate = Drehen und Spiegeln; z.B. bei transversalen Schnitten der WS, bei sehr steiler Neigung dreht das Gerät Bild einfach um manipulate Distance = Abstände usw. abmessen Label = Beschriftung von einzelnen Bildern Dynamic Analysis = Subtraktionen z.B. bei Mamma- Aufnahmen, KM Serie minus Nativ; um Läsionen besser zu sehen reinmessen Flowquantifikation = Flussmessung, Blutflussmessung Nach Abschluss der Messung wird der Pat. aus Röhre gefahren und nach seinem Wohlbefinden gefragt Station Daten auf Magic View Artefakte und Probleme im MR: (Brauch ma nicht bei Amcha) Pat.bezogenen Artefakte - Gegenmaßnahmen: Glucagon: behindert Darmperistaltik Atmung: Atemkomandos Herz: Triggerung Absättigen 7 Hals: nicht schlucken Metalle: entfernen!! alles was glitzert, schillert, Kunstfasern, BH… WEG! Tätowierungen können warm werden technische Artefakte: Spikes Streifenartefakte (50-70% Luftfeuchtigkeit, ca. 21°C) Messung startet nicht: Fehlermeldungen beachten! SAR – SET : weniger Schichten angeben, Körpergewicht erhöhen, Repetitionsonszeit erhöhen, Flipwinkel herabsetzen (bei Kleinkindern Kg nicht sinnlos erhöhen!) Quench: Not aus Schalter Magnetfeld wird in kurzer Zeit auf sehr kleinen Wert herabgesetzt Wärme He Ausstrom nur in lebensbedrohlichen Situationen!! Techniker kommen lassen, in Betriebnahme nach ca. einer Woche ANGIO: Die MR-Angio ist eine physiologiosche Untersuchungstechnik. Ziel : Kontrastunterschied zw. Fließendem Blut und statischem Gewebe Es wird die physikalische Eigenschaft des Blutes erfasst und dargestellt. Inflow- MRA oder Time- of- Flight- MRA = MR Angio Absättigung des statischen Gewebes und Erfassung der ungesättigen einströmenden Protonen ! das führt zu einem intensiven SignalGefäß hell dargestellt optimale Abbildungsebene senkrecht zur Gefäßebene Nachbearbeitung: MIP: Darstellung in versch. Ebenen 2D( niederen Flow,Venen) 3d (hohen Flow,Arterien) Phasenkontrast –MRA T2 abhängige Phasendifferenz innerhalb und außerhalb d. Gefäßes ausschlaggebend flusscodierte Gradienten registrieren bewebungsbedingte Phasenverschiebung hauptsächlich für Venendarstellung KM- verstärkte MRA Schwierigkeit: genaue zeitpunkt der KM-Anflutung zu koordinieren Prinzip: beruht auf T1 Verkürzung des Blutes Nachteil: Verkürzung wirkt sich auch auf das Venöse System aus (Verzögerung() Bolusmessung: Um opt. Zeitpunkt der KM-Anflutung im Gefäß zu erreichen Funktion: geringe KM glz. mit der Bolusmessung gestartet Bolusmessung ist eine Schicht die jede Sek. gemessen wird Auszählen der Bilder und schaut wo KM beginntZahl ist Kreislaufzeit (Formel) Kreislaufzeit + ½ Infusionszeit – ½ Aquisitionszeit =Startzeit Vorteil: nicht invasiv, geringer Zeitaufwand 8 Motorspritze: Ist für die Injektion von MR- KM und NaCl vorgesehen. Sie ist in einem MR- Gerät bis zu 1,5 Tesla verwendbar. Zweikolbensystem (f. NaCl und KM) Normal: FL 2 Angio: 4-5 Untersuchungen: Wichtige Begriffe (Für Bildanalyse) kurzes TR < 500 langes TR > 500 (= Relaxationszeit) kurzes TE < 30 langes TE > 80 (= Echozeit) T1 TR lang und TE kurz T2 TR kurz und TE lang Protonengewichtet ist TE kürzer SAT= Vorsättigungsimpuls: um Bewegungsartefakte zu vermeiden/wegsubtrahieren Fett-SAT= mach alles Fett der gesamten Messung dünkler/Verändern des Bildes T1= Flüssigkeit dunkel T2= Flüssigkeit hell Doppelecho beinhaltet: T1 und Protonengewichtete Sequenzen Phasenoversampling: ?? Aquisitionszeit: Messzeit DESS: bei Knieuntersuchungen = T2 + Fett-SAt (bei Ödemen und Blutungen) ohne Spule untersuchen: Schwangere, Adipositas, Becken-Bein-Angio…. Schädel: 250 FoV Allgemeines Lagerung( head first), KM, Kontraindikationen, Ball, Ohrstöpsel Indikationen Tumor, SBB, Blutungen Spule Schädelspule Messungen 5mm SD Scout in 3 Ebeneneinzeichnen EPI Diffusion: dunkler Bildeindruckob Sörungennach Insultheller Fleck Perfusion: hellere Bildeindruck als Diff. Blut ist dunkelschwarzer Fleck sehr kurze Untersuchungszeit (5 Sek.) Doppelecho ( T2 + Protonengewichtet) kann glz 2 Messungen durchführen ohne Zeitverlust!! T1 nativ trans T1 mit KM trans/cor nach KM Bei Tumor Fragestellung mindestens 2 Ebenen Bei OP Planung 3 Ebenen 9 KHBW Indikation Akustikusneurinome, Tumor, Multiple Sklerose Messungen: 2mm Scout in 3 Ebeneneinzeichnen EPI (Echo planar Imaging) Doppelecho T1 cor Dünnschicht über KBW T1 mit KM Dünnschicht T1 trans über KBW T1 trans über Schädel HWS: Allgemeines: Lagerung; Kontraindikationen, Ohrstöpsel Indikationen: Discuspolaps, Protrusion, Tumor Spule: Neck array, Spine array (1. Segment) Zusatz: nicht schlucken, reden Messungen: 3-4mm Scout in 3 Ebeneneinzeichnen SAT T1 sag T2 sag + Myelos (sag/cor) ev. trans Schichten über Pathologien Gradientenecho oder KM T1 trans oder sag. KM wenn der Pat. innerhalb von 2 Jahren Bandscheiben operiert wurde, um das Narbengewebe von einem neuen BS-Vorfall abzugrenzen!! Bei allen sag und transversalen WS- Sequenzen verwendet man einen SAT um z.B. bei der HWS das Schlucken etwas abzusättigen, sowie bei der BWS oder LWS den Blutfluss der Aorta zu unterdrücken oder die Darmperistaltik. SAT immer senkrecht zur Phase !! (p.a. gemessen liegt der SAT vor der WS) 10 BWS Allgemeines: Indikationen: Prolaps, Protrusion,Tumor Spule: Spine array (3.Segment) Messungen: (3)-4mm Scout in 3 Ebeneneinzeichnen (cor auf sag / trans auf cor) SAT T1 sag T2 sag + Myelos (sag/cor) Prolaps transv. Doppelecho bei Pathologien oder Tumor ev. KM T1 trans (bei OP) LWS Allgemeines: ………….. Indikationen: Prolaps, Protrusion Spule: Spine array Messungen: Scout in 3 Ebenen--<einzeichnen SAT T1 sag T2 sag+Myelos Prolapstrans Doppelecho oder Tumor T1 trans/sag mit KM Kniegelenk: Bei Knochen immer FETT- SAT um Ödeme zu erkennen !! Allgemeines: Lagerung, KM, Ball, Ohrstöpsel, Knierolle, Abschimrdecke des 2. Knies (Einfaltungen), mit Sandsäcken fixiert, damit sich Pat. nicht bewegen kann Indikationen: Ödeme, Meniscusläsionen, Knorpelschäden, Kreuzband Seitenbandruptur Spule: flexible Spule (wird um Knie gewickelt mit Klettband) 11 Messungen: 3mm Scout in 2 Ebenen trans/sag T1 sag DESS = PSIF + FISP sag damit ich rekonstruieren kann (TE ganz kurz) rauschig T2 Fett Sat cor um Ödeme zu erkennen Vorbereitung: DESS: bei KnieuntersuchungenBildeindruck T2 Vorteil: Dess kann ich rekonstruieren T2 nicht!! (weil Schichten bei Knie zu dünn wären) Leber: Merke: Teslascan: T1 gewichtetegesundes Gewebe hell, pathologisches dunkel Endorem: T2 gesundes Gewebe dunkel, patholog. hell Spule: Body array Ind: Hämangiome, Tumore, SBB Spez. Absorbitonsrate: Flipwinkel ändern, TR länger, kg verändern, Schichten weniger… pd = Protonendichte, tse = Turbospinecho se = Spinecho tra = transversal cor = coronar sag = sagittal DF = Schichtabstand tirm eigene Messung bei Multiple Sklerose, „Mischung“ aus T1 und T2 gewichteten Sequenzen (Flüssigkeit dunkel, „Dupferln“ hell) SBB-Sekundär Blastombildung DESS: bei KnieuntersuchungenBildeindruck T2 Vorteil: Dess kann ich rekonstruieren T2 nicht 12