Fontos fogalmak. A pörgettyűmodell

Hasonló dokumentumok
Mágneses magrezonancia. Mágneses magrezonancia. (Nuclear) Magnetic Resonance Imaging : mágneses magrezonancia képalkotás

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Biomolekuláris szerkezeti dinamika

Magmágneses rezonancia (NMR) és elektronspinrezonancia (ESR) alapjai

Biomolekuláris szerkezeti dinamika

Mágneses módszerek a műszeres analitikában

Dóczy-Bodnár Andrea október 3. Magmágneses rezonancia (NMR) és elektronspinrezonancia (ESR) alapjai

A nehézfémek növényi vízháztartásra gyakorolt hatásának vizsgálata Mágneses Rezonancia készülékkel. Készítette: Jakusch Pál Környezettudós

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 5. mérés: Elektronspin rezonancia március 18.

Elektronspinrezonancia (ESR) - spektroszkópia

Mágneses módszerek a mőszeres analitikában

M N. a. Spin = saját impulzus momentum vektor: L L nagysága:


Mágneses rezonanciás képalkotás AZ MRI elve, fizikai alapok

MRI áttekintés. Orvosi képdiagnosztika 3. ea ősz

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Rádióspektroszkópiai módszerek

Morfológiai képalkotó eljárások CT, MRI, PET

MÁGNESES MAGREZONANCIA A KÉMIÁBAN, GYÓGYSZERÉSZETBEN, ORVOSTUDOMÁNYBAN

Magmágneses rezonancia. alapjai. Magmágneses rezonanciához kapcsolódó Nobel-díjak. γ N = = giromágneses hányados. v v

24/04/ Röntgenabszorpciós CT

MÁGNESES MAGREZONANCIA A KÉMIÁBAN, GYÓGYSZERÉSZETBEN, ORVOSTUDOMÁNYBAN

Stern Gerlach kísérlet. Készítette: Kiss Éva

Fizikai kémia Részecskék mágneses térben, ESR spektroszkópia. Részecskék mágneses térben. Részecskék mágneses térben

Elektronspin rezonancia

Hogyan bírhatjuk szóra a molekulákat, avagy mi is az a spektroszkópia?

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Elektronspinrezonancia (ESR) - spektroszkópia

Medical Imaging Mágneses rezonancia (MR, MRI, NMR) x B. Makroszkopikus tárgyalás

lásd: enantiotóp, diasztereotóp

Alkalmazott spektroszkópia

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

Az elektromágneses hullámok

ESR színképek értékelése és molekulaszerkezeti értelmezése

Fizikai kémia 2. ZH V. kérdések I. félévtől

Az elektromágneses tér energiája

Az atommag összetétele, radioaktivitás

A testek részecskéinek szerkezete

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

m ág n e ses momentum É T ö ltés elektro n vagy atommag

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Mézerek és lézerek. Berta Miklós SZE, Fizika és Kémia Tsz november 19.

A különböző anyagok mágneses térrel is kölcsönhatásba lépnek, ugyanúgy, ahogy az elektromos térrel. Ez a kölcsönhatás szintén kétféle lehet.

Mi mindenről tanúskodik a Me-OH néhány NMR spektruma

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Funkcionális konnektivitás vizsgálata fmri adatok alapján

Fluoreszcencia módszerek (Kioltás, Anizotrópia, FRET)

Természettudományi Kutatóközpont, Magyar Tudományos Akadémia (MTA-TTK) Agyi Képalkotó Központ (AKK)

Abszorpció, emlékeztetõ

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

2, = 5221 K (7.2)

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Átmenetifém-komplexek ESR-spektrumának jellemzıi

NMR, MRI. Magnetic Resonance Imaging. Times, október 9 MRI

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

Speciális fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek

Úton az elemi részecskék felé. Atommag és részecskefizika 2. előadás február 16.


Gnädig Péter: Golyók, labdák, korongok és pörgettyűk csalafinta mozgása április 16. Pörgettyűk különböző méretekben az atomoktól a csillagokig

Az NMR képalkotás alapjai. Bányai István Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék DE, TEK

Az MR(I) módszer elve. Dr.Fidy Judit 2012 március 7

Röntgendiagnosztikai alapok

τ Γ ħ (ahol ħ=6, evs) 2.3. A vizsgálati módszer: Mössbauer-spektroszkópia (Forrás: Buszlai Péter, szakdolgozat) A Mössbauer-effektus

Mérés és adatgyűjtés

Atommodellek. Az atom szerkezete. Atommodellek. Atommodellek. Atommodellek, A Rutherford-kísérlet. Atommodellek

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

A fény. Abszorpciós fotometria Fluoreszcencia spektroszkópia. A fény. A spektrumok megjelenési formái. A fény kettıs természete: Huber Tamás

Times, október 9 MRI

Mag-mágneses rezonancia

3. (b) Kereszthatások. Utolsó módosítás: április 1. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Alkalmazott spektroszkópia Serra Bendegúz és Bányai István

Modern Fizika Labor. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: Az optikai pumpálás. A beadás dátuma: A mérést végezte:

Az NMR spektroszkópia a fehérjék szolgálatában. Bodor Andrea. ELTE Szerkezeti Kémia és Biológia Laboratórium Visegrád

IMPULZUS MOMENTUM. Impulzusnyomaték, perdület, jele: N

Magnesia. Itt találtak már az ókorban mágneses köveket. Μαγνησία. (valószínű villámok áramának a tere mágnesezi fel őket)

Fluoreszcencia 2. (Kioltás, Anizotrópia, FRET)

Az MR(I) módszer elve. Az MR(I) módszer. (Nuclear) Magnetic Resonance Imaging mag (atommag) mágneses rezonancia alapu képalkotó módszer

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Abszorpciós spektrometria összefoglaló

Az időtől független Schrödinger-egyenlet (energia sajátértékegyenlet), A Laplace operátor derékszögű koordinátarendszerben

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

Fluoreszcencia módszerek (Kioltás, Anizotrópia, FRET) Modern Biofizikai Kutatási Módszerek

Vezetők elektrosztatikus térben

1D multipulzus NMR kísérletek

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

Mágneses magrezonancia (NMR) spektroszkópiák

Alkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz

Sohár Pál Varázslat, amitől láthatóvá válnak és életre kelnek a molekulák: Az NMR spektroszkópia

Fermi Dirac statisztika elemei

Szerves vegyületek szerkezetfelderítése NMR spektroszkópia

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

Abszorpciós fotometria

Átírás:

Diagnosztikai és terápiás módszerek biofizikai alapjai Rádióspektroszkópiai módszerek: Elektronspin-Rezonancia Spektroszkópia (ESR) és Mágneses Magrezonancia Spektroszkópia (NMR) alapelvei 2011. Február 24. Türmer Katalin NMR A két módszer fizikai alapelvei hasonlóak ESR Különbségek: a mágneses kölcsönhatások erősségében és irányában A mágneses rezonancia jelensége Vizsgálhatóságának feltételei: mágnesezhető rendszerek, amelyek impulzusmomentummal valamint mágneses momentummal is rendelkeznek Rezonancia: a jelenséget csak a mágneses rendszer természetes (saját) vagy rezonancia frekvenciáján lehet megfigyelni Fontos fogalmak Az atommagot alkotó részecskék: protonok és neutronok, valamint az elektronok is feles spinű részecskék Spin: az elemi részecskék saját perdülete, egy alapvető fizikai tulajdonságuk Impulzus: az elektronok mozgást végeznek, ezért forgási impulzussal, impulzusmomentummal rendelkeznek ; elektronok esetében pálya (L) és saját impulzusmomentumról(elektronspinről) (S)beszélünk (vektormennyiség) A pörgettyűmodell A magok mágneses volta a spinimpulzus-momentumra vezethető vissza. NMR-1/2 spinű magokat vizsgálunk: Az atommagok spinkvantumszáma: 0, 1/2, 1, 3/2, 2... ~4. meghatározza, hogy az adott mag mágneses-e ( NMR aktív ). Minden páratlan tömegszámú mag rendelkezik spinnel (impulzusmomentummal). A 12 C spinkvantumszáma 0 nincsen NMR spektruma. A 13 C spinkvantumszáma ½ mágneses momentuma ½ NMR jelet ad. A leggyakrabban mért magok: 1 H, 13 C, 15 N, 17 O, 19 F. Az atommagok és elektronok saját mágneses momentumának eredete A magok töltésének és spinjének együttes jelenléte a forgó töltés révén saját mágneses momentum megjelenéséhez vezet, ez függ a spin nagyságától Az elektronok e elektromos töltéssel is bírnak, ez a mozgó töltés maga körül mágneses teret gerjeszt, ezért az elektronok µ mágneses momentummal (pályamágnesség és spinmágnesség)rendelkeznek Spinmágnesség (mágneses momentum): (arányos az impulzusmentummal) µ=γs µ-elektronok saját mágneses momentuma S-elektronok saját impulzusmomentuma γ-arányossági tényező 1

A mágneses momentum eredete II. A mágneses momentum abszolútértéke: g Ahol: S S 1 eh g S 4 mc β-a mágneses momentum elemi egysége, az ún, Bohr magneton e-az elektron töltése m-az elektron tömege h-planck-állandó c-a fény terjedési sebessége g-g-faktor Az iránykvantálás jelensége Stern és Gerlach (1921) a megengedett spinállapotok kvantáltak és a magspin ill. elektronspin vektor egy kijelölt Z irányra -egyben a külső mágneses tér irányára is-vonatkozó vetülete csak diszkrét értékeket vehet fel (a kvantumnak (ez az elemi egység) csak többszöröse lehet) Rezonancia jelensége Mágneses tér jelenlétében az elektronok járulékos energiára tesznek szert, ennek nagysága: E=gβHmS ms-elektronspin vetülete H-a mágneses tér iránya Külső mágneses tér jelenlétében a tér és a mágneses momentum kölcsönhatásának eredményeként a proton és az elektron energiaszintje felhasad két energiaszintre. Ezek közül az alacsonyabb a részecske alap, A magasabb a gerjesztett állapotának felel meg. A felhasadás mértéke függ a mágneses térerősségtől Tehát külső mágneses térben az elektronspin vagy paralel vagy antiparalel orientációt vehet fel a tér irányára vonatkoztatva. A párnélküli elektronok járulékos energiája a két orientációnak megfelelően E1=1/2 gβh E2=-1/2 gβh A két energia különbsége: h*ν=gβh Ν- a spektrométerben alkalmazott frekvencia Ekkor a rendszer energiacserére kényszerül a környező elektromágneses térrel. Ez a jelenség az elektronparamágneses rezonancia. A rezonancia feltétel A proton ill. elektron (magspin és elektronspin) által elfoglalható energiaszintek (nívók) között átmenet hozható létre f0 frekvenvenciájú elektromágneses sugárzás alkalmazásával A következő egyenlet a rezonancia feltétel: ΔΕ=h* f0 Állandó frekvencia esetén a különböző magok különböző mágneses térerősségnél mutatnak rezonanciát E E 2 E 1 h 2

A mágneses térben levő protonok és E elektronok alap és gerjesztett állapota 2 különböző E 1 A forgó (saját impulzusmomentummal rendelkező) proton ill. elektron helyzetét leíró spin és mágneses momentum vektorok alapállapotban a külső mágneses térhez képest párhuzamosan, gerjesztett állapotban pedig ellentett irányba állnak be A 2 mágneses momentum vektor a mágneses erővonalakat körülvevő kúp palástja mentén precesszáló (egy forgó tárgy forgástengelyének megváltozása) mozgást végez f0 frekvenciával A külső mágneses tér irányában a magspinek véletlenszerűen állnak be E h A kísérletekhez szükséges mágneses tér bekapcsolásakor a véletlenszerű beállásoknak megfelelő állapot megszűnik, a magspinek a tér irányához viszonyítva rendezett állapotot vesznek fel Egyes protonok illetve elektronok a párhuzamos, mások ellentett spinállapotba kerülnek és precesszáló mozgást végeznek a mágneses tér iránya körül A Boltzmann-eloszlás Szabályozza a 2 állapot közötti spinmegoszlást Az elektronok illetve protonok egy része s=+1/2 állapotban, másik részük az s=-1/2 állapotban található. A Boltzmann-eloszlás szerint az alacsonyabb energiájú állapot betöltöttsége (N-) nagyobb. N+/N-=exp(-ΔE/kT) Mivel a környezetével hőegyensúlyban levő mintában kicsit több proton található alapállapotban NMR spektrum A mintát homogén elektromágneses térbe helyezzük A rá ható elektromágneses sugárzás frekvenciájának szabályozásával a besugárzott energia egy részének abszorpcióját idézzük elő Az elnyelt elektromágneses sugárzás intenzitásának frekvenciafüggése az NMR spektrum Egymással kölcsönhatásban nem álló protonok NMR spektruma közelít egy Gauss-görbéhez A spektrum görbe alatti területe arányos a mintában levő abszorbeáló atommagok (protonok) számával Kémiai eltolódás A mag-mágnesek olyan érzékenyek, hogy eltérő kémiai környezetben (molekulán belüli elhelyezkedésbeli különbségnél) megváltozik a rezonanciafrekvenciájuk. kémiai eltolódás: az NMR spektrumból nyerhető elsődleges információ. A spektrum egyéb adatai is jelentős információval szolgálnak. Tehát: a mag kémiai környezetétől függően eltolódhat a spektrum Fourier-transzformáció A modern NMR készülékek ún. Fourier-transzform üzemmódban működnek. Mi történik a magok mágneses momentumaival, ha azokat a rezonancia frekvenciának megfelelő elektromágneses sugárzásnak tesszük ki A magok mágneses momentumai a mágneses tér irányával paralel ill. antiparalel állnak be és vektoriálisan összeadódva létrehozzák a minta makroszkópikus mágnesezettségét A spinek 2 ellentétes kúppalást mentén tömörülve a rezonanciának megfelelő sebességgel precessziós mozgást végeznek 3

Ha a mintát gerjesztjük a rezonanciafrekvenciának megfelelőradiofrekvenciás impulzussal, Akkor a minta makroszkópikus mágnesezettsége kölcsönhatásba lép a radiofrekvenciás tér mágneses komponensével Ennek következtében a minta mágnesezettsége a radiofrekvenciás tér mágneses komponensének iránya körüli precessziós mozgást végez a tér jelenlétének ideje alatt, elfordul az idő hosszának megfelelő mértékben (90 vagy 180 fokkal) Relaxációs folyamatok Ha az elektronok ill. magok környezete eltérő, akkor a különböző g- faktorok miatt különböző mágneses térnél figyelhetjük meg a rezonancia jelenségét. Az energiacsere a rendszer és a környezete között nagyon gyorsan lezajlik, ezért folyamatos energiaelnyelést figyelhetünk meg A gerjesztett állapotban levő elektronok alapállapotba történő visszatérését irányító folyamatok a. Relaxáció: a kibillent rendszer visszatérése alapállapotba. Exponenciális függvény szerint, időállandója a relaxációs idő. (Az az időtartam, amely alatt az állapotot jellemző paraméter elérése az egyensúlyi állapothoz tartozó értéktől e-ad részére csökken.) spin-rács relaxáció: a gerjesztett spinek a fölösleges energiától a környezettel való kölcsönhatás révén szabadulnak meg. spin-spin relaxáció: a gerjesztett spinrendszeren belül történik az energiaátadás (ha térbeli közelség van). ESR Az előbb elhangzottak érvényesek az ESR-re is kisebb megszorításokkal A magmagneton és Bohr-magneton közti 2000-szeres különbség miatt az ESR frekvenciák jóval magasabbak, mint az NMR esetében Az ESR spektométerek technikailag eltérő felépítésűek Az energiakülönbség jóval nagyon ESR esetében A Boltzmann-eloszlásnak megfelelően jóval több elektron tartózkodik az alacsonyabb E-jú spinállapotban, így több a gerjeszthető elektron, ezért a jel is nagyságrendekkel nagyobb Éppen ezért jóval kisebb anyagmennyiség szükséges a méréshez Tehát az ESR jóval érzékenyebb technika Az ESR alkalmazása azon rendszerekre korlátozódik, amelyekben az elektronok eredő mágneses momentuma nullától különböző, azaz paramágnesesek ezen atomok vagy molekulák A paramágneses molekula érzékeny a környezetére, változásaira, az elektronok közelebbi kölcsönhatásban vannak környezetükkel, mint az atommagok 1-250 GHz elektromágneses sugárzás alkalmazható A molekuláris mozgások dinamikája szélesebb időtartományban figyelhető meg Az elektronspin-magspin kölcsönhatások miatt kialakul ehy hiperfinom szerkezet a spektrumokon (makroszkópikus rendezettség: egy adott molekula mozgása mennyire korlátozott a tér valamely szögtartományára ESR jelet csak akkor detektálhatunk, ha a vizsgált rendszerben jelen van paramágneses centrum pl. egy szabad gyök Jelölő molekula (SL) a fehérjén N terminal Spin label Spin label Linker C terminal 4

Hogyan működik a spektrométer? 26 Az EPR Spektrum Az EPR spektrumot rendszerint a mágneses tér változtatásával valósítják meg. A spektrométer kimenő jele az energiaelnyelés első deriváltjával arányos, ez a mágneses tér függvényében kapott jel az EPR spektrum. 28 Troponin C in EGTA- and Ca-state I I +1 0 e ff = 2.0 ns H +1 e ff = 16.0 ns I -1 2A' zz (Nuclear) Magnetic Resonance Imaging : mágneses magrezonancia képalkotás Orvosi diagnosztikában: a test szerkezetének leképezéséhez agyi képalkotás területén Előnye a komputertomográfiához képest: jobb a kontrasztfelbontó képessége a lágy szövetek területein Létezik: a strukturális MRI vizsgálat (smri) mellett ún. funkcionális MRI (fmri) is, amellyel a vizsgált szervek működéséről nyerhető információ. H 5

Az MRI működési alapelve mágneses térbe helyezik a testrészt ez megdönti a protonok tengelyének irányát a hidrogénatomokban Elektromágneses tér plusz energiával bombázzák, megváltoztatják a tengelyek dőlését igyekszik visszaállítani eredeti dőlésszögét a kapott energiát visszasugározza ezt a visszasugárzott energiát mérjük ez egy 3D képrekonstrukció A mágneses térerősségnek a rezonanciafeltételt egy adott pillanatban a leképzendő testszelvény kicsiny térfogatelemében kell kielégítenie több mágneses tér egyidejű alkalmazásával. A gradiensek változtatásával a sík pásztázása. beállított síkokban képeket készítenek, amelyekről információt nyernek az adott térfogaton található szövetek víztartalmáról, sűrűségéről Voxel A képalkotásban a legkisebb vizsgálati egység. Meghaladja a sejtek méretét (1-3 mm oldalhosszúságú) megeshet, hogy egy adott voxel például szürke és fehérállományhoz tartozó sejteket is tartalmaz. Statisztikai eljárások, beprogramozott elvek segítségével a szoftver döntést hoz az adott területtel kapcsolatban. A műszer gerjesztési adatok: B=0,05 2 T f=mhz-10mhz Adatok forrása: a protonokból visszasugárzott energia mennyisége. Info: szövetek sűrűsége szövetek kémiai környezete víztartalom eloszlása Az MRI képek jellemzői súlyozási eljárások: :strukturális elemzésekhez - a szürkeállomány sötétebb szürke, a fehérállomány világosabb, esetleg fehér, és a liquor fekete. a szürkeállomány vékony felülete világosabb tónusú a fehérállománynál, ám a liquor itt is fekete. Nehézségek az elemzésben Voxelek: a legnagyobb felbontású gépekben is milliméter nagyságrendűek. Hosszadalmas, nagy körültekintést igényel és drága. A páciens mozog, a képek egymáshoz képest elmozdulnak. Egyenetlen mágneses mező torzulások. A szkenner felmelegszik. rossz jel-zaj arány rontja a statisztikák megbízhatóságát is. http://www.radiologyinfo.ca/utilisateur/images/16_mri_body_b.jpg 6

Nehézségek Az emberi agyak nem egyformák. barázdáltság, méret alak összehasonlításhoz megfeleltetik őket egymásnak regisztráció: szükséges átalakítások felmérése, számítása transzformáció: fentiek végrehajtása. illesztés A számításokat a koordináta-transzformáció szabályai szerint végzik. lineáris transzformáció - merev testek esetén (ugyanazon személy elmozdult agyának illesztésére): mozgatás, forgatás, három dimenzió mentén; méretezés, torzítás MR-biztonság Elektromos implantátumok: pl. pacemaker, inzulin-pumpa, megoldás lehet: implantátumok olyan nanoborítása, amely leárnyékolja a szerkezetet. Mágnesezhető idegen testek (pl. repeszdarabok) vagy fém implantátumok (pl. sebészeti protézisek, aneurizma sztentek) implantátum mágneses mezőben való elmozdulása, a tárgy indukciós felhevülése. megoldás: titán implantátumok (nem mágnesezhető és gyenge elektromos vezető. implantátumok és egyéb klinikai készülékek besorolása: MR biztos, MR feltételes jelzés, MR veszélyes jelzés MR-biztonság Klausztrofóbia és diszkomfortérzés Vizsgálandó testrészet a hosszú cső közepébe Hosszú szkennelési idő (alkalmanként akár 40 perc is lehet). Mozgolódás torzító hatása nehezen kiküszöbölhető Modern MR készülékek: nagyobb átmérő (70 centimétert), rövidebb szkennelési idő. Előzetes felkészülés a szkenner megtekintése a szoba megismerése céljából, az asztalon való előzetes fekvés vizualizációs technikák gyógyszeres nyugtatás általános altatás Megküzdés a szkennerben pánikgomb szemek csukva tartása zenehallgatás vagy egy film nézése a szkenner szoba megvilágítása, hangok lejátszása, és képek a falon vagy a plafonon Alternatív szkenner kivitelezések: nyitott, vagy álló MRI alacsonyabb szkennelési minőség ( kisebb mágneses mező). A kereskedelemben az 1 teslás nyitott rendszerek kezdenek elterjedni, mivel sokkal jobb képminőséget biztosítanak. Strukturális MRI vizsgálat Az agyi képalkotás módszere. Van-e eltérés egy betegcsoport szürkeállományának méretében a normál populációhoz képest? Bizonyos tevékenységek hosszú éveken át történő űzése együtt jár-e strukturális elváltozásokkal? Adott beteg agysérülésének pontos felmérése. Strukturális elváltozások kapcsolata neurológiai, pszichiátriai tünetekkel. http://hu.wikipedia.org/wiki/f%c3%a1jl:user-fastfission-brain.gif http://wsunews.wsu.edu/content/p ublications/mri1.jpg http://wsunews.wsu.edu/content/p ublications/mri_neuro1.jpg Funkcionális MRI A funkcionális MRI (fmri) az MRI vizsgálat egy specializált típusa, amely az idegi aktivitással összefüggésben lévő hemodinamikus választ méri az emberek és állatok agyában vagy spinális kötegében. Az 1990-es évek elejétől kezdve az fmri domináns módszerré vált az agy feltérképezésének területén, mivel nem invazív eljárás, nem használ radioaktivitást, valamint viszonylag széleskörűen hasznosítható. BOLD MRI A vér-oxigén-szint függő (Blood-oxygen-level dependent) MRI lehetővé teszi, hogy megfigyeljük, hogy az agy mely területei aktívak adott időben. Hemodinamikus válasz-folyamaton keresztül a vér nagyobb mértékben szállít oxigént az aktív, mint az inaktív neuronokhoz. Mágneses érzékenységben különbségek vannak az oxihemoglobin és a deoxihemoglobin között, és így az oxigéndús és az oxigénszegény vér között a mágneses jel változása MRI szkennerrel detektálható. Statisztikai módszerekkel meghatározható, hogy az agy mely területei aktívak a gondolatok, mozgások és élmények alatt. http://hu.wikipedia.org/wiki/f%c3%a1jl:fmri.jpg 7

Kontraszt MR, megjelölt spin technika Kontraszt MR Befecskendezett kontraszt anyag (vasoxid) zavart okoz a mágneses mezőben MRI szkenner mérni tudja. A jelek összefüggésben állnak a kontraszt anyag típusával és az agyi vérmennyiséggel. Növelhető az fmri vizsgálatok hasznossága. A mai napig nincs olyan alternatív eljárás, amely ilyen érzékenységgel tudná jelezni az agyi változásokat. Megjelölt spin technika (ASL) Mágneses jelölés esetében a proximális vérellátás megjelölt spin technikát (ASL) használ. Kontraszt anyag nélküli perfúziós vizsgálat. Az eljárás több kvantitatív pszichológiai információt nyújt, mint a BOLD, és hasonló érzékenységgel rendelkezik a feladat-indukált változásokra nézve. 8