Elektronen als Signalquelle für MRT

MedPhy123 · Anmeldungsdatum: 08.02.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,

Ich schreibe demnächst eine Klausur in Medizinphysik und bin ein paar Altklausuren durchgegangen. Eine Frage die dort auftaucht hat mich allerdings etwas aus der Bahn geworfen: Warum kann man keine Elektronen als Signalquelle des MRTs benutzen?

Meine Ideen:
Ich weiß, dass das MR-Signal auf der Resonanzen Anregung der Spins der Atomkoerne beruht, und die Voraussetzung dafür ist, dass die Atomkerne einen Spin aufweisen müssen. Allerdings haben Elektronen ja ebenfalls einen Spin, sodass ich von der obigen Frage etwas verwirrt bin. Ich bin mir nicht sicher ob die Antwort so einfach ist, dass die Elektronen, da sie sich ja bewegen vom Magnetfeld zu stark manipuliert werden, sodass man mit ihnen keine Ortsauflösung erreichen kann, oder ob da noch mehr hinter steckt.

Ich würde mich über Gedankenanstupser oder weitere Überlegungen freuen!

willyengland · Anmeldungsdatum: 01.05.2016 Beiträge: 869

Es werden ungepaarte Elektronen benötigt. Diese liegen im Organismus normalerweise nicht (in ausreichender Menge) vor.

Aber:
"ESR kann an natürlichen biologischen Proben durchgeführt werden. Damit kann krankes Gewebe untersucht werden und mittels der Radikal-Konzentration Aussagen über bestrahltes Material getroffen werden."

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenspinresonanz

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Das Verhältnis zwischen magnetischem Moment und Spin, das gyromagnetische Verhältnis also, ist beim Elektronenspin aufgrund der geringeren Masse des Elektrons um 3 Grössenordnungen höher als beim Kernspin.

Gyromagnetisches Verhältnis des Elektronenspins:

Gyromagnetisches Verhältnis des Kernspins:

Dabei ist

das Bohrsche Magneton,

das Kernmagneton und g der g-Faktor des Elektrons bzw. Kerns.

Aufgrund des höheren gyromagnetischen Verhältnisses ist auch die Larmorfrequenz in einem Magnetfeld B

beim Elektronenspin viel höher. Für B=1T treten Resonanzen im Mikrowellenbereich (Grössenordnung 100 GHz) auf, beim Kernspin im Radiowellenbereich (Grössenordnung 100 MHz).