Einführung in die medizinische Bildverarbeitung SS 2013

Grundlagen - Bilderzeugung
Magnetresonanztomographie
Tab. 2.1: Eigenschaften biologisch wichtiger Atomkerne (Reiser und Semmler 1992).
Während die Kernspins J bzw. die mit ihnen assoziierten magnetischen Momente µ (vgl. Gl.
2.5) im feldfreien Raum isotrop verteilt sind, nehmen sie nach den allgemeinen Prinzipien der
Quantentheorie in einem äußeren Magnetfeld verschiedene diskrete Orientierungen relativ zur
Magnetfeldrichtung ein (Abb. 2.6), die zu unterschiedlichen Energieniveaus korrespondieren
(Abb. 2.7). Dieser Effekt wird als Zeeman-Effekt bezeichnet.
M
0
M
‣ Zeemann-Effekt (Quantentheorie)
[Quelle: H. Handels, Medizinische Bildverarbeitung]
Abb. 2.6: Werden Wasserstoffkerne in ein äußeres Magnetfeld eingebracht, so bildet sich
aufgrund der ungleichmäßigen Anzahl parallel und antiparallel orientierter Kernspins eine
Magnetisierung M als vektorielle Summe der magnetischen Kernmomente aus.
‣ im feldfreien Raum sind die magnetischen Momente isotrop verteilt
‣ in einem Magnetfeld nehmen sie eine diskrete Orientierung relativ zur
Magnetfeldrichtung an (unterschiedliche Energieniveaus)
‣ Wasserstoff: 2 verschiedene Orientierungen, parallel und antiparallel
© Stephan Gimbel Einführung in die medizinische Bildverarbeitung
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