Inloggen

ECG in MRI
vwo 2022, 2e tijdvak, opgave 2



Opgave


Bijlage


Antwoorden


Correctievoorschrift

Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "ECG in MRI" is de 2e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "ECG in MRI"

Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.

Vraag 8

In de opgave staat dat het ECG (figuur 1) op ware grootte staat afgedrukt. Opmeten (op het originele opgaveblad) geeft een afstand van 88 mm tussen 4 hartslagen. Bij 25 mm/s betekent dit een tijd per hartslag van

t = ¼·88 / 25 = 0,88 s

Het aantal sgalen in een minuut is dan

60 / 0,88 = 68,1818

Afgerond is dit een hartritme van 68 BPM.

Vraag 9

Volgens de wet van Kirchhoff voor spanning geldt binnen een kring dat de som van de spanningen 0 V is.

Σ U = 0 V

Dit betekent dat

UAB + UBC + UCA = 0

De spanningsmeter tussen C en A zit met de minpool vast aan A en met de pluspool aan C. Eigenlijk wordt dus niet UCA gemeten maar U. Dit is precies even groot alleen tegengesteld. Als we UCA vervangen door -UAC vinden we

UAB + UBC - UAC = 0

Hieruit volgt

UAC = UAB + UBC

De spanning gemeten tussen A en C is dus inderdaad de optelsom van de spanning tussen A en B en de spanning tussen B en C.

Vraag 10

Bij een CT-scan wordt de patiënt doorgelicht met ioniserende straling (röntgen). MRI wordt gebruik gemaakt van een sterk magneetveld gecombineerd met radiostraling. Ioniserende straling is schadelijk, radiostraling en een magneetveld niet.

Vraag 11

In de figuur (zie hieronder) bewegen de positieve ionen met de bloedstroom naar rechts en is de stroomrichting (blauw) dus ook naar rechts. Het magneetveld (groen) is naar boven gericht. Met de linkerhandregel volgt dan dat de lorentzkracht naar je toe (het papier uit) is gericht (rood). De negatieve ionen bewegen ook naar rechts maar, vanwege de negatieve lading, is de stroomrichting naar links. Met de linkerhandregel vinden we dan een lorentzkracht van je af (het papier in).

De kant die in de figuur naar ons toegericht is de patiënt zijn linkerkant. De kant die van ons af gericht is de de patiënt zijn rechterkant. Door de lorentzkracht op de positieve en negatieve ionen in het bloed zal de linkerkant positiever worden en de rechterkant negatiever. Het spanningsverschil tussen links en rechts wordt gemeten door de spanningsmeter tussen A en B (UAB) en de invloed op deze spanningsmeter zal dus het grootst zijn.

Vraag 12

Met de in de opgave gegeven formule Uls = v·B0·d kunnen we uitrekenen wat de afstand tussen de ladingen is (d). Hiervoor moeten we eerst stroomsnelheid van het bloed uitrekenen met v = Q/A. Een volume van 660 mL per seconde komt neer op

Q = 0,66·10-3 m3s-1

Voor het oppervlak van de doorsnede van de aorta vinden we, als we even aannemen dat het cirkelvormig is,

A = πr2 = π·(½·3,0·10-2)2

A = 7,0686·10-4 m2

Voor de stroomsnelheid vinden we dan

v = 0,66·10-3 / 7,0686·10-4

v = 0,84883 ms-1

We vullen in

Uls = 1,0·10-3 V
B0 = 3,0 T
v = 0,84883 ms-1

We vinden dan

d = Uls / v·B0

d = 1,0·10-3 / (3,0 · 0,84883)

d = 3,92699·10-4 m

Dit is 0,39 mm en is kleiner dan de diameter van de aorta. Het optreden van de ladingsscheiding kan dus een verklaring zijn voor het gemeten spanningsverschil.


ecginmri-1

Vraag over "ECG in MRI"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | ECG in MRI

Over "ECG in MRI" zijn nog geen vragen gesteld.