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Análisis de las Variables Físicas en la Formación de Imágenes por…
Análisis de las Variables Físicas en la Formación de Imágenes por Resonancia Magnética
Historia del desarrollo de la Resonancia Magnética
En 1971, fue demostrado por el doctor Raymond Damadian, que la resonancia magnética podía ser usada para detectar enfermedades porque distintos tipos de tejidos emiten sonidos que varían en su duración, en respuesta al campo magnético.
En 1972 Damadian creo el primer equipo de resonancia magnética.
En 1973 el investigador Paul Lauterbur desarrollo la técnica para generar las primeras imágenes en Resonancia Magnética y publico la primera en 1973.
Aspectos Técnicos: Equipamiento
Imán:
En un equipo de RM, el imán es el elemento mas importante. Existen diferentes tipos de imanes en función de su tecnología y de su configuración espacial. Desde el punto de vista de la tecnología, existen 2 tipos de imanes.
Imanes Permanentes:
En su producción se utilizan materiales que presentan propiedades magnéticas de forma permanente. Estos equipos están limitados en la potencia del campo magnético.
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 los electroimanes existen 2 imanes mas.
Imanes Resistivos:
En el caso de estos imanes, el cable por el que circula la corriente esta compuesto por materiales metálicos que se encuentran a temperatura ambiente.
Imanes Superconductores:
En estos imanes la corriente pasa por un material superconductor que no presenta resistencia al paso de corriente eléctrica.
Sistema de gradientes:
Es el segundo elemento mas importante dentro del equipo de RM. El objetivo fundamental es la creación de variaciones lineales de campo que permitan asociar variaciones de frecuencia de precesión de los protones a posiciones espaciales y por lo tanto permita su localización espacial.
Sistema de radiofrecuencia:
Es el tercer elemento mas importante: Esta parte del equipamiento es la encargada tanto de mandar los pulsos de excitación como de recibir la señal que el tejido emite al relajarse.
Excitación:
Esta parte es la encargada de transmitir al paciente los pulsos de excitación de las secuencias de adquisición. Este sistema esta compuesto por un amplificador de corriente conectado a una bobina de excitación en forma de jaula de pájaro.
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.
Antenas:
Las antenas se utilizan para poder obtener la señal de los tejidos y transformarla en imagen, hay dos tipos de antenas.
Lineales:
Son aquellas que solo recogen la información a lo largo de un eje del espacio, de tal manera que nos limita la realización del estudio a un solo plano, ejemplo si se usa para una columna lumbar se podrán realizar muy buenos cortes sagitales, pero los cortes axiales tendrán muy mala calidad de imagen.
Cuadratura:
Son aquellas que reciben la señal de dos ejes del espacio, de tal manera que obtendrá mejor resolución espacial y se podrá realizar secuencias en cualquier plano del espacio.
A su vez estas antenas pueden ser:
Envolventes:
Son aquellas que rodean al paciente total o parcialmente, pero la señal es homogénea en toda la región anatómica que queremos estudiar.
Superficiales:
Son aquellas que solo recogen la señal en una profundidad determinada 2/3 del diámetro de la antena y se pierde intensidad de señal según se aumenta la distancia.
Física de la RM
Propiedades de la Materia:
Según el comportamiento de un material al ser sonetido a un campo magnético puede clasificar en:
Paramagnetismo:
Estos materiales son débilmente atraídos hacia la zona mas intensa del campo magnético. Este alinea todos los momentos magnéticos ya existentes que componen el material, produciendo un momento magnético global que se suma al del campo magnético.
Diamagnetismo:
Estos materiales son aquellos que son débilmente repelidos hacia las regiones de menor campo magnético. Cuando se introduce este material en un campo magnético, se induce en el un momento magnetico de sentido opuesto al campo
Campos magnéticos y electricidad:
Esta interacción se basa en el hecho de que los campos magnéticos se generen por partículas cargadas eléctricamente, que están en movimiento.
Núcleo atómico. Núcleo de hidrógeno:
Para la obtención de imágenes en RM se utilizan los átomos de hidrógeno, en cuyo núcleo sólo hay un protón, ya que son los mas abundantes en el cuerpo humano.
Movimiento de precesión:
En presencia de un campo magnético externo, los protones se alinean con este siguiendo un movimiento de precesión similar a una peonza, resultado de la interacción del campo magnético nuclear y el campo magnético externo.
Ecuación de Larmor:
cuando se coloca a un paciente en un campo magnético externo, los protones se alinean con dicho campo en un movimiento de precesión y a una determinada velocidad angular denominada frecuencia de precesión de larmor.
Estados energéticos. Protones en paralelo y antiparalelo:
En un campo magnético, los protones pueden tener dos estados energéticos:
Estado paralelo o estado de baja energía, en el que los protones se encuentran alineados con el campo magnético
externo y
Estado antiparalelo o estado de alta energía, en el que los protones han sido han sido estimulados por ondas de radiofrecuencia ( a la frecuencia de larmor) y han absorbido energía.
Magnetización longitudinal:
El exceso de protones en paralelo origina un vector de magnetización o momento magnético (M), cuya magnitud es directamente proporcional a la intensidad del campo magnético externo y tiene su misma dirección.
Aplicación de pulsos de radiofrecuencia:
Cuando los protones se encuentran en estado de equilibrio, alineados con el campo magnético y formando el vector de magnetización longitudinal, se puede utilizar este vector para obtener la señal de RM, pero no se puede cuantificar porque esta en paralelo a las líneas del campo magnético externo, para hacerlo se necesita cambiar su posición, lo que se consigue enviando un pulso de radiofrecuencia. Existen dos tipos de de pulsos de radiofrecuencia:
1: un pulso de 90°, que hace que el vector de magnetización longitudinal (z) gire en transversal hacia el eje xy
2: Un pulso de 180°, que hace que la magnetización gire hacia el eje z pero en sentido opuesto a la dirección del campo magnético principal.
Magnetización transversal:
La RM puede detectarse solo sólo si se crea una magnetización transversal, perpendicular a la longitudinal, que es capaz de inducir una tensión a una bobina receptora.
