Sztereo-mikroszkóp: két objektív és két okulár egymással 14 fokos szöget bezáró összeépítése háromdimenziós képet ad (max 100xos nagyításig), alkalmazása operációs mikroszkópként, fordítóprizmákkal egyenes állású, oldalhelyes képet alkotva.
Ultramikroszkóp: sötét háttérben fénylő pontokként jelennek meg igen kis képletek pl: kolloidok – speciális kondenzor (kardioid) csak a szóródó sugarakat engedi az objektívbe a nullad rendet nem.
c) Polarizációs mikroszkóp
Közönséges mikroszkópból, polarizátorból (kondenzor alatt) és analizátorból áll (az objektív felett) – a tárgyra keresztezett állásban lineárisan poláros fény jut, ami az anizotrop részeken cirkulárisan polárossá válik. Optikai anizotrópiát (kettőstörést) mutató tárgyrészletek vizsgálhatóak vele (izotróp részekről nem jut fény a szemünkbe – analizátor kioltja), ahol a törésmutató függ az iránytól, pl: rendezett hosszú molekulák, kristályok, ahol a rácsállandó irányonként eltérő, harántcsíkolt izomrostok, mielinhüvely, membrán.
d) Lumineszcencia mikroszkóp
UV megvilágítást (Hg-gőz lámpa, vagy fémelektródos ívlámpa), vagy igen rövid hullámhosszúságú látható fényt használva gerjesztődnek (lumineszcencia) a tárgy egyes részletei a tárgylemez és a kondenzor az UV-t áteresztik, az objektívnál szűrő van, ami az UV-t visszatartja, ezért végül látható fényt bocsát ki:
- natív készítmények: vitaminok (A, B, C), fehérjék, hemoglobin
- vitális festés: élő sejtekkel elfogyasztatott fluorkróm festék-szemcsék, a fluorokróm a híg oldatban adszorbeálódik - lumineszkál
- fixált készítmények – baktériumok auramin, fluoreszcein festékkel festve
e) Fáziskontraszt mikroszkóp
Mivel a fázisváltozást nem érzékeli a szemünk, így az olyan tárgyrészletek vizsgálata, ahol a fény nem nyelődik el, csak fázisváltozást szenved (különböző n) csak így lehetséges. A mikroszkóp az objektív fókuszsíkjában tartalmaz egy fázislemezt, ami a nulladrendű sugarakat részben adszorbeálja, fázisaikat pedig 90 fokkal eltolja. Interferenciát okoz a képsíkban, s ez az interferencia-különbség már érzékelhető.
27. A diagnosztikai kép megjelenítése
a) Megjelenítők: katódsugárcső és folyadékkristályos kijelző
Katódsugárcső mind időbeli folyamatok grafikonjainak, mind alfanumerikus jelek megjelenítésére mind 2Ds képek létrehozására (számítógép monitorja, TV-képcső) alkalmas. Felépítése: izzókatód (e-forrás), elektródrendszer (E) melyek segítségével vékony, szabályozható katódsugarat hozhatunk létre amelyet X és Y eltérítő lemezpárok szabályoznak (a sugárzás általuk a képernyő bármely pontjára vetíthető), lumineszkáló ernyő (világítással jelzi az e-ok beérkezési helyét). Az eltérítés elektromos vagy mágneses térrel történhet.
Időbeli folyamatok megjelenítése: X-re fűrészfeszültség (időtengely vízszintesen futó vonal), Y-ra jelfeszültség (jellemző adata az érzékenység, melyet egységnyi eltérítőfeszültségre vonatkoztatunk és az ernyőn való elmozdulással jellemezzük, értéke: mm/Vban).
2D-s kép: képpontsorok a katódsugárcső ernyőjén. X-re és Y-ra fűrészfeszültség, melynek frekvenciáit tetszés szerint megválasztjuk. Az Y irányú eltérítőfeszültség nem folyamatosan változik: X irányú futás alatt nagysága változatlan, majd ennek végeztével ugrásszerűen változik a következő magasságnak megfelelő értékre.
Ha az intenzitás állandó lenne secként 25 alkalommal 600 vízszintes vonallal rajzolná tele az ernyőt. De az intenzitás az ernyőn való elmozdulás közben helyről-helyre változik, ez adja a képet. 0,04s alatt kirajzolódó kép elemei fényerősségben különböznek – B-kép (brightness).
Folyadékkristályos kijelzők (LCD): felépítés – 2 üveglemez között folyadékkristály-réteg; üveglemezre felvitt átlátszó elektródok; elektródok között kialakuló elektromos térben elektrooptikai jelenség látható (Elektrooptikai jelenség: a nematikus folyadékkristály molekulái elektromos dipólusmomentummal rendelkeznek, ezért elektromos erőtér segítségével irányuk változtatható, rendezhetők, forgathatók. Az ilyen változtatások az optikai áteresztőképesség megváltozásával járnak – az elektromos jelet fényjellé lehet alakítani.). Alkalmazás: számjegykijelzés
Igényesebb megoldás: a két üveglemezre felvitt elektródok egymással párhuzamosan vékony vonalakként helyezkednek el, bármely pontban kiváltható elektrooptikai jelenség. Bistabilis képpontokból így lesznek alfanumerikus jelek, vonalas ábrák.
Az egyszerűbb LCDk csak a visszavert fényt használják föl, az igényesebbek (pl: mobiltelefonok) háttérvilágítást használnak.
b) A kép fényességének szabályozása a katódsugárcsőben (B-kép)
Katódsugár intenzitásának változtatása lehet: kétfokozatú; többfokozatú. Bistabilis kép: fényesség kétféle (sötét-világos). Felhasználás: grafikonok, alfanumerikus jelek, szövegek pl: SEM letapogatósugár és képcső katódsugár – közös eltérítő fűrészgenerátorra kapcsolva. Tónusos B-kép (gray-scale): több fényességfokozat, 2Ds képek.
c) Az elektron nyaláb szkennelése és szerepe a kép kialakításában a pixelek helye és fényessége, és a mért adatok kapcsolata
A kép elemek mátrixszerű elrendeződése 2Dban. A képelem, picture element a pixel. A fénykép (a tárgy felületéről szórt fényintenzitás síkvetület) fizikai mennyiségeknek megfelelő szürketónusos pixelekből áll. A pixelek a lumineszcens képernyő fényemisszió-intenzitásai, a katódsugárcső képelemén jön létre. A képernyő pásztázása (elektronnyaláb szkennelése) akkor lehetséges ha a katódsugárcső mindkét eltérítő lemezpárjára (X, Y) periodikus fűrészfeszültségeket kapcsolunk. A lumineszcencia erőssége (pixel fényessége) az Iel-tól függ, ami az elektronforráson keresztül regulálható. A fűtőkör, izzókatód, fesz. gyorsító, anód, elektronnyaláb összeállításon kívül egy segédelektróddal (ún. Wehnell-elektróda) elektron taszító polaritású feszültésgjel kapcsolható kívülről a rendszerre (a gyorsító térbe). Így ezzel a külső jellel a lumineszcencia intenzitását változtathatjuk. Ahhoz, hogy a pásztázás alatt az intenzitás változhasson az impulzus szélességét adott t időtartamra kell kódolni, melyet a T/n hányadosa ad meg, ahol T az egy sor végigfutásának ideje, n a felbontás (megadja, hogy hányszor fut végig a nyaláb soronként egy kép ideje alatt). Megoldás: diagnosztikai mérés – adatok – kiértékelés – fizikai paraméter értékei pixelenként rendezett sorban – transzduktor(átalakító) – feszültség – katódsugárcső, Wehnell elektróddal – képernyő.
28. A képalkotó módszerek általános és speciális vonásai
a) Kép, pixel, voxel
A kép elemek mátrixszerű elrendeződése 2Dban (négyzetháló). A képelem, picture element a pixel, a lumineszcens képernyő fényemisszió intenzitásai + színkódolás. A fénykép (a tárgy felületéről szórt fényintenzitás síkvetület) fizikai mennyiségeknek megfelelő szürketónusos pixelekből áll. A voxel: volume element, a leképezett valós objektum pontjának megfelelő térfogati kép.
b) A képelem fizikai tartalma a különféle képalkotó eljárásoknál
Tomográfia: test egy rétegére vonatkozik (ált. keresztmetszet), adatgyűjtés bizonyos vastagságú réteget választ ki (pixel helyett voxel – 3D)
Nem tomográfiai eljárás: vetületi kép – 3Ds objektumról készült 2Ds kép. Endoszkópiai kép: szórt fény intenzitása ISZ - lumineszcens jelzés; festés esetén ILUM - jelző molekulák lum. fénye. Termográfia: fizikai mennyiség - hőmérsékleti sugárzás intenzitása. IIR=(T4test-T4körny).
Szummációs képek: röntgen átvilágítás, izotópos jelzés (álló detektorral pl: -kamera)
c) Tomográfiai képalkotó eljárások
Hagyományos rétegfelvétel: tomográf a test fölötti köríven, filmes kazetta alatta, ellentétes irányba mozdul el. Mozgásuk közös centrumát a leképezendő terület adja. A rétegbeli pontok árnyéka az eltolódó filmnek azonos helyeire esik – éles kép. Felette lévő réteg pontjainak előresietése, alatta lévők elmaradása miatt elmosódottak lesznek.
Számítógépes röntgen-tomográfia: a 3. dimenziót tárja föl. Testtengelyre merőleges helyzetű réteg képe 2Dben, szürketónussal. Vékony röntgennyaláb világítja át, alatta detektor mozog, érzékelve a kilépő intenzitást. Mindkettő keskeny ólomkollimátorral van ellátva (feloldóképesség, sugárterhelés csökkentése miatt). Ugyanazt a réteget több irányból világítja át – több ezer elem gyűlik össze, majd kiszámolja az egyes pontok denzitását és megadja az eredményt szürketónusos képben. 1. CT (NaI(Tl) kristályos) – 180 pásztázás. 3. generációs legyező alakú nyaláb, több 100 detektorral. A 4. generációs CTknél csak a sugárforrás fordul körbe, a detektorok gyűrű alakban vannak.
CAT: computer axial tomography, tengelyre merőleges rétegekről készít képet, egymástól független réteg-képek készülnek. A spirál CT jobb, mivel itt a rétegek átfedésben vannak. Spirál CT: folyamatos rétegfelvétel, egymás után több körmozgás, a beteg eltolódik testtengelyének irányába a felvétel közben.
d) Nem tomográfiai képalkotó eljárások. Egyes módszerek esetén kapott képek fizikai tartalma.
Szummációs kép: rtgcső – test – lumineszkálóernyő/rtgfilm. A röntgensugár az egymás mögött lévő, eltérő denzitású szövetrétegeken halad át. Nincs tekintettel az izotóp mélységbeli eloszlására. Intenzitásgyengítésben vmennyi réteg I=I0e-(1x1+nxn) résztvesz. A lumineszcencia erőssége vagy a film feketedése függ az eredő denzitástól lgI0/I=(1x1+nxn)lge, az egymás mögötti részletek árnyéka egymásra vetül (3D elvész)
Röntgenkép-erősítő: Üvegbúrában vákuum van, 2 lumineszcens ernyő, az első mellett egy fotokatód, közöttük hengerszimmetrikus elektród rendszer. Az átvilágított test képe az első lumineszcens ernyőn jelenik meg, majd a fény a fotokatódból fotoelektronokat szakít ki (számuk arányos a lumineszcencia erősségével), az elektródrendszeren leképező elektronlencse és gyorsítófeszültség (25-30 kV) van. A 2. lumineszcens ernyőn valódi, fordított, kicsinyített kép jelenik meg. Előnye: csökkenti a sugárterhelést, rögzíthető videojel, digitális képalkotást tesz lehetővé, elsötétítés nélkül is jól látható.
Gamma-kamera: diagnosztikai célból a szervezetbe juttatott radioaktív izotóp térbeli eloszlásának 2Ds vetületét, annak időbeli változását regisztrálja. Feloldása jó, működése gyors - sec.ként akár 10 eloszlási kép, ezért gyorsan zajló folyamatok megjelenítésére is alkalmas pl: agyi keringés.
Endoszkópiai kép: endoszkópiai eljárásokkal nyert kép testüregek belsejéről.
Termográfiai kép: IR intenzitáson alapulú IIR=(T4test-T4környezet) hőmérsékleti kép.
29. Ultrahang jellemzése, előállítása, az alkalmazás fizikai alapjai
a) Mechanikai hullám, mint fizikai jelenség, hang, ultrahang, jellemző paraméterek
Hang: mechanikai hullám (modell).
Fizika - hangjel, hangerő, intenzitás, alapharmonikus frekvenciája, felharmonikusok aránya
Élettan - hangérzet, hangerősség, hangosság, hangmagasság, hangszín
Pszichológia - hangélmény, pszichofizikai függvények
Hullám, tehát sűrűsödések, ritkulások alakulnak ki. Rugalmas közeg kell. Folyadékokban, gázokban csak longitudinális hullám terjed, szilárd testekben transzverzális is. cT=, 1/T=f.
Infrahang f<20Hz, hallható hang: f=20Hz-20kHz (20000Hz), ultrahang f>20kHz.
b) Közeg szerepe az UH terjedésében, határfelület – reflexió, akusztikus impedancia, abszorpció, csillapítás
Rugalmas közeg: jellemző mennyiségek (összenyomhatóság K=-V/V/p, terjedési sebesség c~1/ K, ahol a sűrűség.
Akusztikai impedancia/ellenállás: elektromos P=U/I=1/ZU2, Peff=P0/2, I=1/Z(Peff)2=1/Z.P2 Z=c.. Gázokban és folyadékokban nincsenek nyíróerők: longitudinális hullám, szilárd testekben: transzverzális és longitudinális hullám.
Reflexió: eltérő akusztikai keménységű (közeg sűrűségének és a hang közegbeli sebességének szorzata) közegek határfelületén a hang visszaverődik. Merőleges beesés esetén R=Iref/Ibe=(1v1- 2v2/1v1+2v2)2. Ahol a közegek sűrűsége, v pedig a terjedési sebesség a közegben. Nem merőleges beesés esetén: sin/sin=c1/c2. Folyadék-gáz, gáz-szilárd esetén R~1. A levegőben lévő nagyobb sűrűségű testek között a hang csatolóközeg segítségével vihető át.
Abszorpció: I=I0e-x x=lnI0/I, =ln2/D rövidebb -nál nagyobb, de rohamosan gyengül. Csillapítás: =10lgI0/I dB. Fajlagos csillapítás: /f.x (dB/MHz.cm)
Dlev: 100m – 10kHznél; 1cm – 1MHznél; Dvíz: 100km – 10kHznél; néhány m – 1MHznél; Dizom: 2cm – 1Mhznél; Dcsont: néhány mm – 1MHznél.
c) UH keltés és detektálás, UH nyaláb jellemezése
Ultahanggenerátor: szinuszoszcillátor és átalakító: nagyfrekvenciás (>20kHz) elektromos teljesítmény, elektromos rezgést mechanikai rezgéssé alakítja. Generáló és detektáló megegyezik. Az átalakítók működése többféle jelenségen alapulhat:
- piezoelektromos ultrahangkeltés: monokristályok (kvarc, etilén-diamin-tartarát, Seignette-só) felületükön nyomás hatására elektromos töltések lépnek fel. Ez a direkt piezoelektromos hatás. Megfordítása az inverz piezoelektromos hatás: kristálylemezre elektródokat helyeznek, potenciálkülönbséget hoznak létre, az elektromos tér hatására pedig a lemez deformálódik, a kristály rezgésbe jön. Ha a váltófeszültség frekvenciája azonos a lemez mechanikai sajátrezgésével rezonancia alakul ki. Intenzív rezgés előállítása céljából a lemezt az előállítandó UH frekvenciája szerint méretezzük és megfelelő elektromos rezgésekkel gerjesztjük.
- elektrosztrikció: bizonyos polikristályos kerámiaszerű anyagokon (pl: báriumtitanát) hasonló hatás jön létre elektromos tér hatására. Mind a piezo-, mind az elektrosztrikciós átalakítók UH előállítására és elektromos jellé való visszaalakítására egyaránt alkalmasak, azaz kétirányú csatolóelemek.
- magnetosztrikció: méretváltozás ferromágneses anyagon (pl: Fe, Ni) mágneses tér hatására – ferromágneses rúd + tekercs, benne UH-frekvenciás váltóáram. A rúd hossza periódikusan változik.
d) UH-impulzus technika, echo-elv
Az UH-impulzus technika az ultrahang diagnosztikai felhasználásában lényeges. Az eltérő akusztikai keménységű közegek határáról az UH részlegesen visszaverődik. Rövid időtartamú ultrahang-impulzusok kibocsátásától a visszhang (echo) visszaérkezéséig eltelt időtartamok arányosak a reflektáló felületek távolságával. Az időtartamok mérésével a különböző testszövetek helye meghatározható – radarelv: rádióhullámok visszaverődése révén hasonlóan mérik be a repülőgépek helyzetét. Gyakorlatban: UH frekvenciájú feszültségimpulzust keltenek, kétirányú csatolóra viszik, majd a reflektáló felületről visszaérkezett hullámokat a csatolón át katódsugárcsővel megjelenítik (Y). Az X bemenetre fűrészfeszültséget kapcsolnak. A visszhangidőt a katódsugár X-irányú egyenletes elmozdulása reprezentálja, amiből a távolság (l) a sugár nyomának eltolódásával mérhető (l’).
30. Ultrahangos képalkotás, Doppler-echó, UH terápia
a) Az UH-kép kialakulása és értelmezése
Az eltérő akusztikai keménységű közegek határáról az UH részlegesen visszaverődik. Rövid időtartamú ultrahang-impulzusok kibocsátásától a visszhang (echo) visszaérkezéséig eltelt időtartamok arányosak a reflektáló felületek távolságával. Az időtartamok mérésével a különböző testszövetek helye meghatározható – radarelv: rádióhullámok visszaverődése révén hasonlóan mérik be a repülőgépek helyzetét. Gyakorlatban: UH frekvenciájú feszültségimpulzust keltenek, kétirányú csatolóra viszik, majd a reflektáló felületről visszaérkezett hullámokat a csatolón át katódsugárcsővel megjelenítik (Y). Az X bemenetre fűrészfeszültséget kapcsolnak. A visszhangidőt a katódsugár X-irányú egyenletes elmozdulása reprezentálja, amiből a távolság (l) a sugár nyomának eltolódásával mérhető (l’).
Mechanikus scanner: UH adó-vevő kristálya a mérőfejben körív mentén legyezőmozgást végez, 1000red secként UH-impulzust bocsát ki. 60 fokos körcikk alakú testmetszetet tapogat le (1Ds B-képvonalak)
Elektronikus scanner: több száz piezoelektromos lapocskából épül fel. Egyszerre több csoport kap jelet egyetlen B-képvonal előállításához. A kép alakja téglalap v. trapéz alakú lesz, 150 vonalból áll. Secként több 10 képet alkot, lehetővé tesz valós idejű megtekintést is.
3D leképezés: több rétegfelvétel-feldolgozás-3Ds kép rekonstrukció. Nehézség: nem pontosan párhuzamos a rétegfelvétel-sorozat. Ezért módosított sokelemes elektromos scannert használnak, amely lépésenként elfordul legyezőmozgásszerűen. A feldolgozást számítógép végzi.
b) A-, B-, és (T)M képek
A-kép: az UH-impulzus haladási irányába eső, egymás mögött lévő és akusztikailag különböző szövetrétegekről időben eltolva érkeznek az echojelek. Az oszcilloszkópon megjelenő impulzusok közti távolság arányos a reflektáló felületek egymástól mért távolságaival. Az impulzusok amplitúdóját az echoimpulzus amplitúdója határozza meg. Ez adja az amplitúdómodulált, A-képet. 2s=ct.
B-kép: echojelekkel moduláljuk a katódsugár áramerősségét, oly módon, hogy echo nélkül a képernyő sötét, echojel hatására felvillan. Ez az 1Ds B-kép (bright). Ha transzducert lassan elcsúsztatjuk a leképezendő síkban, közben impulzusok kibocsátása, echojelek fogadása történik. A transzducer mozgását mechanoelektromos átalakítóval visszük a katódsugárcső eltérítő rendszerére. 2D-os képet kapunk, amely valójában 1Ds képek sűrűn felrajzolt halmaza. Ma már ezt gépek végzik.
M-kép: a periódikus mozás időbeliségének szemléltetésére szolgál: álló transzducer 1Ds B-képet alkot. X-irányban lassú fűrészfeszültséggel eltérítjük a katódsugarakat – felrajzolódik az időbeli változat. Ez a time-motion kép.
c) Doppler-effektus, felhasználása a vér-áramlás sebességének mérésére, színkódolás
Doppler-effektus: mozgó struktúrák esetén következik be. A mozgó felületről reflektálódó UH frekvenciája különbözik az eredeti f0-tól. Különbség van a frekvenciában álló forrás-mozgó megfigyelő, mozgó forrás-álló megfigyelő és mozgó megfigyelő-mozgó forrás esetén. Ha azonban a forrás sebessége elhanyagolható a hang sebességéhez képest (medicinában mindig igaz), akkor ezen különbségek elhanyagolhatók. Tehát f=f0(1 2v’/v), ahol v az UH sebessége, v’ a reflektáló felület (megfigyelő) sebessége. Az egyenlet + ha a felület közeledik a transzducerhez, – ha távolodik. A transzducerben 2 kristály van: UH-adó, echovevő. A reflektált UH jelfeszültségét az eredetivel interferáltatjuk. Interferencia termékei között Doppler-eltolódás (különbségi frekvencia) van, hallható tartományban. pl: magzati szív mozgásának hallgatása, véráramlás zavarai, artériás-vénás különbsége, stb.
Pulzus-doppler: küld-vár-küld (maxA-maxAig) pulzus repetíciós frekvencia, küld-vár (maxA-maxAig) a reflektáló felület távolsága: s=c./2. A reflektáló felület sebessége: fb=2VRf/c.
Színkódolás: transzducertől el zöld-kék-lila, transzducer felé sárga-narancs-piros (sebesség nő). A hang spektrumából a szövet minősége megadható.
d) UH hatásai, UH terápia
Terápiás: UH 20 kHznél nagyobb frekvenciájú longitudinális nyomáshullám. Benne E terjed. Terápiás célra általában 0,8-1,2 MHz frekvenciájú UH néhány W/cm2 teljesítménnyel.
Kezelőfej: sugárzó felület néhány cm2, sugárzás intenzitása 0,1W/cm2-3W/cm2. Besugárzott szövetre mikromasszázs hat. Terápiás hatás oka: mikromasszázs, UH energiája a szövetekben elnyelődik (mechanikai hatás). Felezőréteg izomban kb. 2cm.
Fogkőeltávolítás: 20-40 kHz. Magnetosztrikciós átalakító. Nincs UH kisugárzás, a rezgő fémcsúcs ad át rezgési energiát.
Kavitációt okozó (üregesedés), hő- (melegítés, vágás) és tisztító hatása (festéklézer csöve) is van.
e) Lökéshullám terápia
Vese- és egyéb kövek non invazív törése. Nem UH-os eljárás. Lényege: 15-25 kV feszültségre kötött kondenzátort víz alatt kisütnek, fókuszpontba érkezik a hullám, robbanásszerűen víz párolog el, nyomásimpulzus keletkezik. A vízpára azután lecsapódik, megszűnik. Elérhető nyomás: 107-108 Pa. Feszültségtől függ. 500-1000X ismétlődő lökéshullám 1 kőhöz.
31. MRI módszer
Bev: Magnetic Resonance Imaging rövidítése. Alapja a mag-mágneses rezonancia.
a) Az elterjedt proton-MRI módszer indoklása és jellemzése
Az atommagok is rendelkeznek (az elektronokon kívül) spinállapottal és páratlan proton v. neutronszámú magok esetén várható mágneses momentum is. Sneutron=Sp+=1/2. A mágneses momentum vektor viszont n=2s(-1,91)B, p=2s2,79B. Mindkettő jóval kisebb az elektron mágneses momentum vektorától, így kis effektusok várhatók. Az anyagok összes atomtípusának kétharmada hidrogén. További lehetősségek: 13C, 19F, 23Na, 31P. H-re, protonra alapuló módszer terjedt el, mivel így lehetséges a szövetbeli mennyiség jellemzése, a szöveti összetétel megállapítása (az atommag környezet tulajdonságai alapján)
b) A mérésnél alkalmazott mágneses tér jellemzése és szerepe
A protonok mágneses térben vagy paralell orientációban helyezkednek el (precesszió a B vektor iránya körül), vagy antiparalell orientációban (ellentétes irányú precesszió, magasabb energiájú állapot). A mágneses térben a proton energiát nyer, nagysága: E=M.Bcos. Az eredeti energiaállapot mágneses térben két, ún. Zeeman nívóra hasad. Az energiakülönbség e két állapot között lineárisan nő a mágneses térerősséggel: E=E2-E1=-2MB (a cos tag elhanyagolható). Az eredő momentum az elemi momentumok összege lesz.
c) A rádiófrekvenciás tér szerepe
A rádiófrekvenciás impulzusok hatására váltanak a protonok orientációt, E1ből E2re átmenet történik. Ez a precesszáló irányváltás időt vesz igénybe: a 90-os impulzus addig tart, amíg az átforduló vektor beér x,y síkba, ekkor Mxy maximális, Mz=0. 180os impulzus: a teljes átforduláshoz tartozó időtartam
d) A mért jel paraméterei
A felvétel alapvető paraméterei: a mag mágneses rezonancia (rádiófrekvenciás gerjesztés hatására) utáni relaxáció közben megfigyelt paraméterek. A testtengely mentén Bz (szükséges mágneses tér) nagysága lineárisan változik, az RF impulzus kikapcsolása után az (x,y) síkban elhelyezett indukciós tekercsben indukált feszültségjel alapján mérik a jelet.
AC (váltakozó feszültség) jel: frekvencia, fázis, amplitúdó. Mz(t) és Mxy(t) közvetlen mérése nehéz lenne, ezért rádiófrekvenciás impulzusok sorozatára adott válaszjeleket mérik.
Meghatározandók - protonsűrűség, T1 – spin-rács relaxációs idő. Atomi környezet, T2 – spin-spin relaxációs idő.
Mz értéke az idő függvényében (90): Mz=Mz0(1-e-t/T1), ahol T1 a relaxációs idő, azaz milyen gyorsan tudják a precesszáló mágnesek leadni az energiatöbbletet, t a mérés időpontja. Az energialeadás könnyen megy, ha a protonok és molekulák frekvenciája hasonló – nagy molekulák, lassú mozgások pl: lipidek, fehérjék. Kis molekulák esetén, a protonok frekvenciája sokkal kisebb, rossz energiaátvétel (pl:víz), hosszú T1.
Mxy értéke az idő függvényében (180): Mxy=Mxy0
|
