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Análisis de las variables físicas en la formación de imágenes en RM -…
Análisis de las variables físicas en la formación de imágenes en RM
Historia RM
1768 - 1830
Los orígenes de la RM se remonta a la vida del Matemático Frances
Jean Baptiste Joseph Fourier
este desarrollo una técnica matemática para estudiar la transferencia de calor entre objetos solidos, Este avance condujo al avance del procesamiento de señales de fase y frecuencia en RMN.
(National Portrait Gallery, 2020)
(Atomic, 2022)
(The Franklin , 2019)
(Nature, 2021)
1933 - 2021 Richard Ernst
En 1975 describió el uso de la transformada de Fourier de codificación de fase y frecuencia para reconstruir imágenes 2D. Recibió premio Nobel de química en 1991.
1936 / 2022 Raymond Damadian
En 1971 realizo un estudio innovador sobre la medición de los tiempos de relajación T1 y T2 en tejidos de ratas.
Damadian descubrió que el tejido normal presentaba tiempos de relajación mas cortos que el tejido tumoral.
1857 - 1942 Sir Joseph Larmor
físico irlandés hizo importantes contribuciones al campo de la física. Ideo un método para calcular la velocidad a la que un electrón acelerado emite energía. Es conocido por formular la ecuacion de larmor, esta establece que la frecuencia de precesion del momento magnetico nuclear es directamente proporcional al producto de la intensidad del campo.
1898 - 1988 Isidor Rabi
un científico Austriaco, llevo una investigación innovadora. Importante contribución es el descubrimiento de un método para detectar y medir los estados de rotación individuales de átomos y moléculas.
Determino con éxito los momentos magnéticos de los núcleos. Obtuvo premio Nobel de fisica en 1944
(DW, 2003)
1933 - 2017 Peter Mansfield y Paul C Lauterbur
En 1974 Lograron avances revolucionarios en el campo de la RM, de forma independiente, describieron la utilización de gradientes de campo magnético para localizar especialmente señales en RM. Formaron la tecnología conocida como Imagen por resonancia (MRI).
(BIR, 2019)
1933 - 2017 Peter Mansfield y Andrew Maudsley
propusieron una técnica de escaneo lineal, que condujo a la primera imagen transversal de la anatomía humana, se probo con una sección transversal de un dedo.
(Garcia, 2020)
1856 - 1943
La unidad de medida de la intensidad del campo magnético llamada tesla, lleva el nombre de
Nikola Tesla,
un inventor serbio uno de sus inventos es el campo magnético giratorio. El trabajo de tesla revoluciono la compresión y aplicación en los campos magneticos
(Sadurni, 2024)
1898 - 1988 Felix Bloch - Edward Purcell
En la decada de 1940 los fisicos describieron independientemente un fenomeno fisicoquimico que se basa en las propiedades magneticas de ciertos nucleos del sistema periodico. Descubrieron que cuando ciertos nucleos se colocaban en un campo magnetico absorbian energia en el espectro electromagnetico y reemitian esa energia cuando regrasaban a su estado original.
(Unicentro , 2017)
Tipos de antenas
(CIMER, 2022)
Antenas de volumen:
Este tipo generalmente toman la forma de un cilindro y se usan para transmisión y recepción; permiten generar un campo magnético uniforme que ofrece imágenes de gandes regiones en forma homogénea. Son de gran ayuda para generar imágenes del cuerpo entero e imágenes de cerebro (Apeitia, 2016)
Antenas de superficie:
Inicialmente utilizadas en espectroscopia por resonancia magnética en vivo, donde las respuestas localizadas permiten la adquisición de espectros de un órgano. Las imágenes generadas con estas no son uniformes, ya que la intensidad es irregular. (Apeitia, 2016)
Antenas Lineales:
Recogen información en un solo eje del espacio limitar el estudio a un solo plano. Se usa en columna vertebral, brazo, antebrazo.
Antenas cuadráticas:
Reciben la señal de 2 ejes del espacio, Buena resolución espacial.
Realizan secuencia en cualquier plano del espacio
Antenas envolventes:
Envuelven total o parcial la región anatómica a estudiar. La señal es homogénea en toda la zona
IMAN
Es el elemento más importante de un equipo de RM. Existen diferentes tipos de imanes en función de su tecnología y de su configuración espacial.(Apeitia, 2016)
Tipos
Electroimanes
Este tipo de imanes consiguen generar un campo magnético mediante el paso de una corriente a través de un cable. Cuanta mas corriente pase por el cable, mas campo magnético se produce. Dentro de estos hay 2 familias:
Imanes superconductores:
La corriente pasa por un material superconductor que no representa resistencia al paso de corriente eléctrica; por lo tanto, una vez que se inyecta corriente dentro del imán superconductor esta fluye por el mismo permanentemente.(Apeitia, 2016)
Imanes resistivos:
El cable por el que circula la corriente esta compuesto por materiales metálicos que se encuentran a temperatura ambiente. Aunque estos materiales permiten una buena circulación de la corriente a través de ellos, presentan cierta resistencia al paso de la corriente eléctrica produciendo calor con el paso de la corriente. Lo cual hace necesario los sistemas de refrigeración para evacuar el calor producido. (Apeitia, 2016)
(Magnet, 2020)
(Magnet, 2020)
Permanentes
En su produccion se utilizan materiales de propiedades magnéticas permanentes. Estos equipos están limitados en la potencia del campo magnetico que pueden generar, sin pasar de 0,5 teslas, este no requiere de corriente eléctrica para generar campo magnetico (Apeitia, 2016)
(CC MEDICO, 2023)
Gradientes
Son variaciones lineales del campo magnético a lo largo de cualquiera de los 3 ejes. Se aplican mediante unas bobinas especificas que suman un campo magnético al propio del imán en cualquier dirección del espacio.(Apeitia, 2016)
Gradiente de selección de corte
La selección de la posición de corte puede realizarse en cualquier dirección del espacio para seleccionar un corte. El grosor de corte se selecciona variando el rango de frecuencias de pulso de radiofrecuencias, que recibe el nombre de ancho de banda.(Apeitia, 2016)
Gradiente de codificación de frecuencia
La aplicación de un gradiente de lado a lado del corte, en el eje x, o gradiente GX, permite la separación de las columnas en la matriz de la imagen. Este gradiente se utiliza durante la eco, y se denomina gradiente de lectura. El gradiente GX es bipolar.(Apeitia, 2016)
Gradiente de codificación de fase
Para la identificación de la señal proveniente de cada voxel de un corte tomografico, hay que aplicar otros 2 gradientes en los ejes x e y. Los gradientes de codificación de frecuencia y de fase. La codificación de fase consiste en variar el campo magnético aplicando un gradiente vertical del corte, Gradiente GY. (Apeitia, 2016)
Potencia del gradiente:
Se mide como la capacidad del gradiente de generar la mayor diferencia del campo magnético entre 2 posiciones del espacio.
Ecuación Larmor
(RM, 2015)
Wo=
Es la frecuencia de precesión (En HZ o MHz
Bo=
Es la intensidad del campo magnético externo que se mide en tesla
r=
Es la llamada constante giromagnetica
Relajación T1 Y T2
Relajación T1:
el tiempo necesario para que la magnetización longitudinal recupere el 63% de su valor inicial, es decir que los espines vuelven a su posición inicial liberando el exceso de energía. (Apeitia, 2016)
Relajación T2:
el tiempo necesario para que la magnetización transversal pierda el 37% de su valor inicial, o los espines se desfasen. (Apeitia, 2016)
(Salinas, 2014)
Diamagnetismo:
Es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magneticos, es lo opuesto a los materiales.
(Blog, 2012)
Paramagnetismo:
Los cuales son atraídos por los campos magneticos
Precesión
Movimiento de los átomos, que se produce debido a la interacción entre spin y campo magnético externo. (Filippon, 2016)
(Filippon, 2016)
El núcleo tiene un momento angular spin
El campo magnético externo crea una fuerza perpendicular a dicho momento angular
Se origina así un movimiento circular rotatorio con una frecuencia especifica para cada elemento químico, llamado movimiento de precesión.
(Filippon, 2016)
Movimiento de precesión
(Filippon, 2016)
Núcleo atómico y de hidrógeno
El nucleo de hidrogeno es el proton con numero impar de protones que se utiliza en la RM. Por ser muy abundante en el organismo y por tener un gran momento magnetico. Tambien la grasa contiene protones de hidrogeno.(Apeitia, 2016)
Magnetización Longitudinal y transversal
Longitudinal:
es cuando los protones, devuelven la energía al entorno molecular y se recupera la magnetización longitudinal. Por lo que el intercambio energético es mas ineficaz y el T1 mas largo.(Apeitia, 2016).
Transversal:
Es un proceso que ocurre cuando la velocidad de la relajación T1 se representa mediante una curva exponencial. El eje vertical indica la cantidad de magnetización longitudinal y el eje horizontal, el tiempo en segundos. (Apeitia, 2016)
Paralelo y Antiparalelo
Sistema de radiofrecuencia
El tercer elemento mas importante dentro de un equipo de imagen es el sistema de radiofrecuencia, es la encargada tanto de mandar los pulsos de excitación como de recibir la señal que el tejido emite al relajarse. (Apeitia, 2016)
Excitación:
Es la parte del sistema de resonancia magnética es la encargada de transmitir al paciente los pulsos de excitación de las secuencias de adquisición. Esta compuesto por un amplificador de corriente conectado a una bobina de excitación en forma de jaula de pájaro para trasmitir estos pulsos de radiofrecuencia se hace circular, para la bobina de excitación integrada en el gantry. (Apeitia, 2016)
Recepción:
Después de excitar el tejido, este tiende a ir al estado de relajación emitiendo una señal de radiofrecuencia que es la que proporciona información intrínseca del tejido.(Apeitia, 2016)
(FM Tecnologico, 2020)
