Magnetfeldgradient

Ein Magnetfeldgradient beschreibt die lineare Änderung des Magnetfeldes pro Strecke:

• ${\displaystyle G={\frac {dB}{dx}}}$

mit:

• ${\displaystyle G}$ = Magnetfeldgradient
• ${\displaystyle B}$ = Magnetfeldstärke
• ${\displaystyle x}$ = Ortskoordinate

Durch Überlagerung mit dem homogenen B₀-Magnetfeld ergibt sich ein ortsabhängiges Gesamtfeld:

• ${\displaystyle B(x)=B_{0}+G\cdot x}$

Dies führt zu einer ortsabhängigen Larmorfrequenz und bildet die Grundlage der Ortskodierung.

In der MRT werden drei orthogonale Gradienten eingesetzt:

• x-Gradient → Frequenzkodierung
• y-Gradient → Phasenkodierung
• z-Gradient → Schichtselektion

Durch Kombination dieser Gradienten ist eine dreidimensionale Ortskodierung möglich.

Magnetfeldgradienten werden durch Gradientenspulen erzeugt, die im Inneren des Magnetresonanztomographen angeordnet sind. Diese erzeugen schnell schaltbare Zusatzfelder mit definierter räumlicher Variation. Wichtige technische Kenngrößen:

• Gradientenstärke (z.B. in mT/m)
• Slew Rate (Änderung des Gradienten pro Zeit)
• Schaltgeschwindigkeit

Diese Parameter bestimmen die erreichbare räumliche Auflösung und die Geschwindigkeit der Datenerfassung.

Schnell geschaltete Gradienten können zu peripherer Nervenstimulation, akustischer Geräuschentwicklung und durch Gradienteninhomogenitäten zu Bildartefakten führen.