Hij is inmiddels vrij algemeen bekend: de MRI-scanner. Maar hoe werkt zo’n ding eigenlijk precies?
Een Magnetic Resonance Imaging-scanner wordt vaak gebruikt bij hersenonderzoek of onderzoek naar gewrichten, buikorganen, spieren of pezen. Vroeger puur om te kijken wat er aan de hand was, tegenwoordig ook om bijvoorbeeld tijdens een hartoperatie de katheter te kunnen ‘sturen’.
Het apparaat gebruikt sterke magneten en elektromagnetische straling om afbeeldingen te maken, op basis van de waterstofatomen in ons lichaam. We bestaan namelijk voor 63 procent uit waterstof (en nog eens 26 procent zuurstof, 9 procent koolstof, 1 procent stikstof en nog wat ander spul waaronder fosfor en calcium).
In de kern van een waterstofatoom draait één proton in willekeurige banen rond. Onder invloed van de zogenoemde statische magneet in de scanner gaan de protonen in de waterstofatomen rond dezelfde as draaien: ongeveer de helft in de richting van het magnetisch veld en de andere helft ertegenin. Bijna elk proton heeft een ‘maatje’ die de tegenovergestelde kant op draait. Bijna, want ongeveer 9 op de 2 miljoen protonen hebben geen maatje en daar richt de MRI-scanner zich op.
Als die namelijk met behulp van een radiofrequentiespoel (RF-spoel) worden ‘bestookt’ met elektromagnetische straling, absorberen ze die energie en gaan ze de andere kant op draaien. Zodra de spoel wordt uitgeschakeld, geven ze die energie weer af in de vorm van elektromagnetische straling en keren terug naar hun oorspronkelijke draairichting. De RF-spoel kan vervolgens die vrijgekomen straling opvangen.
Aangezien de hoeveelheid water in de verschillende delen van ons lichaam anders is, kan de scanner op basis van de afgegeven straling bepalen om welke soort weefsel het gaat en zo een beeld opbouwen. Daarbij zorgen drie nauwkeurig te richten, maar veel minder krachtige magneten (gradiëntkokers, zo’n duizend keer zwakker dan de statische magneet) ervoor dat op bepaalde lichaamsdelen kan worden ingezoomd en dat er steeds een nieuw ‘plakje’ zichtbaar wordt.
Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar [email protected]!
Beeld: Philips/LUMC