Je leest:

Nobelprijs Geneeskunde 2003

Nobelprijs Geneeskunde 2003

Auteur: | 6 oktober 2003

De Nobelprijs voor de Geneeskunde is dit jaar uitgereikt aan Paul C. Lauterbur en Sir Peter Mansfield. Zij kregen de prijs voor hun werk aan de Magnetic Resonance Imaging (MRI), een techniek om drie-dimensionale afbeeldingen van interne organen te maken.

Peter Mansfield en Paul Lauterbur ontvingen dit jaar de Nobelprijs voor de Geneeskunde voor hun pionierswerk aan de MRI-scan. MRI is gebaseerd op de Nuclear Magnetic Resonance (NMR) die in 1945 werd uitgevonden. De arts en onderzoeker R. Damadian is de eerste die eraan dacht om het menselijk lichaam te bekijken met NMR, maar de natuurkundige Mansfield en scheikundige Lauterbur maakten er een snelle en nauwkeurige techniek van. Hun onderzoek maakte het mogelijk om snel en nauwkeurig de enorme hoeveelheden atomen in het menselijk lichaam te bekijken. MRI-scans leveren nu 3D-afbeeldingen van het menselijk lichaam op en dragen in talloze ziekenhuizen bij aan veilig en nauwkeurig onderzoek van patiënten.

Doorsnede van het hoofd met een MRI-scan. Lichte en donkere plekken bevatten verschillende hoeveelheden water. Die waterbalans vertelt de arts een hoop over de toestand van de verschillende organen.

Water

MRI wordt tegenwoordig gebruikt om water in het lichaam op te sporen. Het menselijk lichaam bestaat voor twee derde uit water, en organen en weefsels hebben elk hun eigen normale watergehalte. Veel aandoeningen veranderen die waterbalans. Door te meten hoeveel water er zich op bepaalde plekken bevindt, kan de specialist zien wat de patiënt mankeert. MRI is dan ook van enorme hulp bij het diagnostisch onderzoek.

Zowel NMR als MRI zijn gebaseerd op de kleine magneetvelden van sommige atoomkernen. Bij MRI wordt telkens een doorsnede van het lichaam doorgelicht. Al die doorsnedes samen vormen een 3-dimensionaal beeld van de patiënt. Bij NMR wordt alleen gekeken naar de soort atomen in het apparaat, bij MRI wil de onderzoeker ook weten wáár die atomen zich bevinden.

Grote en kleine magneten

MRI maakt gebruik van immens sterke magneetvelden om atoomkernen te beïnvloeden. Omdat sommige atoomkernen zelf kleine magneetjes zijn, gaan ze zich naar het magneetveld van de MRI-scanner richten. Ze kunnen met hun noord- en zuidpolen óf in dezelfde richting als het MRI-veld, of precies daar tegenin gaan staan. Die laatste positie is energierijker dan de eerste en daarom een beetje instabiel.

Sommige atoomkernen hebben een piepklein magneetveldje, hier voorgesteld als een pijl die de richting tussen noord- en zuidpool van de magneet aangeeft. De kernen richten zich langs de veldlijnen van een veld van buitenaf. Sommige atomen wijzen met het veld mee, anderen er tegenin.

Door de atoomkernen te beschieten met een pulsje speciaal afgestelde radiogolven, winnen de atoomkernen tijdelijk aan energie. Dat duwtje is net genoeg om de kernen die tegen het aangelegde magneetveld in staan om te laten slaan. Eventjes wijzen alle kernen dezelfde kant op. Als de puls voorbij is, veren de atoomkernen weer terug naar hun oude positie. Ze geven daarbij de uit de radiogolven gewonnen energie weer af.

Paul Lauterbur liet zien dat het mogelijk is om het magneetveld zó af te stemmen, dat het afgegeven stralingspulsje de plek van oorsprong verraadt. Peter Mansfield ontwierp een wiskundige methode om die oorsprongbepaling snel en trefzeker te doen.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 06 oktober 2003

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.