Vraag 18

De waterstofkernen (protonen) in het lichaam van een patiënt gedragen zich als kleine magneetjes. Deze richten zich als er een magnetisch veldB_{\mathrm{MRI}}wordt aangelegd. De waterstofkernen kunnen dan in dezelfde richting alsB_{\text {MRI }}staan (parallel) of tegengesteld aanB_{\text {MRI }}(antiparallel).

De waterstofkernen parallel aanB_{\text {MRI }}bevinden zich in een lager energieniveau dan de kernen antiparallel aanB_{\mathrm{MRI}}. In het lage energieniveau zitten meer waterstofkernen dan in het hoge energieniveau.

Bij een sterker magnetisch veld is er een groter overschot aan waterstofkernen in het lage energieniveau.

Dit is schematisch weergegeven in figuur 2.

Voor het energieverschil tussen de waterstofkernen die parallel aanB_{\text {MRI }}en de waterstofkernen die antiparallel aanB_{\text {MRI }}staan, geldt:

\Delta E=\gamma h B_{\mathrm{MRI}}

Hierin is:

\begin{itemize} \item[-]\gammaeen constante die voor waterstof gelijk is aan:42{,}57 \mathrm{MHz} \mathrm{T}^{-1}; \item[-]hde constante van Planck in J s; \item[-]B_{\mathrm{MRI}}de sterkte van het magnetisch veld in T.

\end{itemize} Er wordt nu een RF-puls (Radio Frequente puls, puls van radiostraling) naar de patiënt gezonden met fotonen die precies de energie\Delta Ehebben die nodig is om de waterstofkernen in het hoge energieniveau te brengen.