RESONANCIA MAGNÉTICA

HISTORIA DE LA RM

SIGLO XX

AÑO 2000 A PRESENTE:

SIGLO XIX

Año 1831: Michael Faray descubre la inducción electromagnética.

Año 1864: James Clerk Maxwell formula las ecuaciones que descubren la relación entre la electricidad y el magnetismo.

Año 1820: Hans Christian Orsted descubre el magnetismo.

Año 1938: Isidor Rabi descubre la resonancia magnetica nuclear en atomos de sodio.

Año 1950: Los primero espectometros de RM se utilizan en la investigación química.

Año 1946: Felix Bloch y Edward Porcell desarrollan la tecnica de resonancia.

AÑO 1960 A 1970:

Año 1973: Se utiliza la primera maquina de resonancia en medicina.

Año 1967: Raymond Damadian realiza la primera imagen de resonancia en un tumor.

AÑO 1980 A 1990:

Año 1984: La primera maquina de resonancia de 1.5 tesla se utiliza en la practica de medicina.

Año 1990: La resonancia se convierte en una parte primordial en medicina.

Año 2005: La resonancia funcional se utiliza para estudiar la actividad cerebral.

Año 2010: La resonancia de difusión se utiliza para para estudiar la conectividad cerebral.

Año 2000: Se introduce la resonancia con imagen de 3 Teslas.

Año 1980: Se introduce la tecnología de resonancia con imágenes superconductoras.

Año 1969: Se desarrolla la técnica de gradientes magnéticos

TIPOS DE RESONADORES:

Resonador de extermidades.

Resonador de cabeza.

Resonador de cuerpo completo

Resonador para animales.

ASPECTOS TÉCNICOS

GRADIENTES MAGNÉTICOS: Son gradientes que permiten localizar y codificar la señal de la resonancia.

MONITORES Y CONSOLAS: Elementos que permiten la manipulación de los equipos.

IMÁN: Un imán superconductor que genera un campo magnético fuerte.

SISTEMA DE COMUNICACIÓN: Sistema que permite la comunicación del tecnologo con el equipo.

SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS: Un sistema que recopila y procesa los datos de la señal de la resonancia.

SISTEMA DE CONTROL: Encargado de regular la secuencia de pulsos de RF y gradientes magnéticos.

BOBINA DE RF: Se ocupa de generar un campo de RF para interactuar con los protones de hidrógeno del cuerpo

SISTEMA DE SEGURIDAD: Sistema que proteje el paciente y al personal de la exposición.

SISTEMA DE VACÍO: Sistema que mantiene el vacío dentro del imán.

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: Es un sistema que mantiene el imán principal a una temperatura muy baja (-270°c).

ANTENAS:

ANTENAS DE SUPERFICIE:
Son antenas planas que se colocan sobre el cuerpo para recibir las señales de RF.

ANTENAS DE FASE:
Son las que permiten controlar la fase de la señal de RF.

BOBINAS DE RF:
Son antenas que generan un campo de RF para interactuar con los protones de hidrógeno en el cuerpo.

ANTENAS DE VOLUMEN:
Son las que rodean todo el cuerpo para recibir las señales de RF.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

  • Frecuencia de la resonancia.
  • Sensibilidad.
  • Direccionalidad.
  • Compatibilidad.

APLICACIONES

  • Cuerpo completo.
  • Extremidades.
  • Cabeza y cuello.
  • Espectroscopía.

FISICA DE LA RM

MOVIMIENTO DE PRECESION

NUCLEO ATOMICO EN RESONANCIA
Se refiere a la interacción entre el núcleo atómico y un campo magnético externo.

ECUACION DE LARMOR

APLICACION DE PULSOS DE RF
Son una herramienta fundamental que permiten manipular los espines nucleares.

RELAJACIONES EN RESONANCIA:

PARAMAGNETISMO
Es una propiedad de los materiales que se caracteriza por la creación de un campo magnético interno que se alinea con el campo magnético externo.

CAMPOS MAGNETICOS
Permiten inducir la resonancia nuclear y obtener imágenes detalladas del cuerpo.

PROPIEDADES ELECTRICAS

PROPIEDADES MAGNETICAS

DIAMAGNETISMO
Es una propiedad la cual tiene como objetivo oponerse al campo magnético contrario.

PROPIEDADES NUCLEARES:

PERMEABILIDAD:

  • Es el grado de facilidad con el que un campo magnetico puede atravesar un tejido.

SUSCEPTIBILIDAD:

  • Es la medida de respuesta que da una sustancia a un campo magnetico.

MAGNETIZACION:

  • Es la capacidad de una sustancia para magnetizarse en respuesta a un campo magnetico.

CONDUCTIVIDAD:

  • Es la capacidad de una sustancia para conducir la electricidad.

PERMITIVIDAD:

  • Medida que facilita que un campo magnetico pueda penetrar una sustancia.

RELAJACION:

  • Propiedad que describe la velocidad a la que los atomos regresan a su estado inicial.

ANISOTROPIA:

  • Es la respuesta a una sustancia.

DISPERSIÓN:

  • Propiedad que describe la distribución de los átomos en una sustancia.

Materiales diamagneticos:

  • Cobre
  • Plata
  • Bismuto
  • Oro
  • Carbono

TIPOS:

Diamagnetismo nuclear:
Es la interacción entre los electrones y el campo magnético externo.

Diamagnetismo electrónico:
Se refiere a la interacción entre los electrones y el campo magnético externo.

Materiales paramagneticos:

  • Aluminio.
  • Cobre.
  • Oro.
  • Platino.
  • Oxigeno.
  • Nitrógeno.

TIPOS:

Paramagnetismo electronico:
Se refiere a la interaccion entre los electrones y el campo magnetico externo

Paramagnetismo nuclear:
Se refiere a la interacción entre los núcleos atómicos y el campo magnético

CAMPOS MAGNETICOS EN RM

Campo magnético estático (B0):
Es el campo magnético principal que se aplica a la muestra.

Campo magnetico de gradientes (Gx, Gy, Gz):
Son campos que se utilizan para codificar la señal de RM.

Campo magnetico de radiofrecuencia (B1):
Es el campo magnetico que se aplica perpendicularmente a B0 para inducir la resonancia.

EFECTOS:

  • Resonancia: Inducen a la resonancia nuclear.
  • Relajación: Influyen en la relajación de los espines nucleares.
  • Imágenes: Permiten obtener imágenes detalladas del cuerpo.

TIPOS DE CAMPOS

Campo magnetico uniforme:
Tiene la misma intensidad en todas las direcciones.

Campo magnético no uniforme:
Varia la intensidad y dirección.

Relajación longitudinal (T1):
Es el proceso por el cual los espines nucleares recuperan su alineación longitudinal al campo magnético.

Relajación de espín-rebote:
Es el proceso por el cual los espines nucleares interactuann con los rebotes nucleares.

Relajación transversal (T2):
Es el proceso por el cual los espines nucleares pierden su alineación transversal al campo magnético.

TIPOS EN RESONANCIA

Magnetización longitudinal:
Se refiere a la magnetización de los espines nucleares en la dirección longitudinal al campo magnético

Magnetización transversal:
Se refiere a la magnetización de los espines nucleares en la direccion transversal del campo magnetico.

Establece que la fuerza que actua sobre una particula cargada de un campo magnetico es:


F = q (E + v x B )

F: Fuerza que actua sobre la particula.
q: Carga de la particula.
E: Campo electrico.
v: Velocidad de la particula.
B: Campo magnetico.
x: Producto vectorial:

APLICACIONES

  1. Resonancia Nuclear magnetica
  2. Espectroscopia de resonancia magnetica.
  3. Aceleradores de particulas.
  4. Física de partículas.
  5. Electrónica.

Es una herramienta fundamental para describir el movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos.

En resonancia es un fenómeno fundamental ya que se refiere al movimiento de los momentos magnéticos de los átomos o moléculas.

TIPOS:

  • Precesion de Larmor: Es el movimiento de precesión de los momentos magnéticos en un campo estático.
  • Precesion de Thomas: Movimiento de precesion de los momentos magnéticos en un campo variable.

ECUACIONES

Ecuacion de Thomas:


w = yB + ( y/2 ) E


En donde:


w es la frecuencia de precesion
y es la constante de gyromagnetica.
B es el campo magnetico.
E es el campo electrico.

Ecuacion de Larmor:


w = yB


en donde:


w es la frecuencia de precesion
y es la constante de gyromagnetica
B es el campo magnetico

TIPOS

Pulson 180°: Rotan los espines nucleares 180° respecto a la dirección del campo magnético.

Pulsos de banda estrecha: Se utilizan para seleccionar una frecuencia especifica.

Pulso de 90°: Rotan los espines nucleares 90° respecto a la dirección del campo magnético.

Pulsos de banda ancha: Se utilizan para excitar una gama de frecuencia.

APLICACIONES EN RESONANCIA

  1. Excitación de espines nucleares.
  2. Manipulacion de la polarizacion.
  3. Seleccion de frecuencia.
  4. Supresion de señales.

ESTRUCTURA

El núcleo atómico está compuesto por protones y neutrones que se encuentran en el centro del átomo.

Propiedades del núcleo átomico en resonancia:

  1. Momento magnético: Se presenta debido a la presencia de protones y neutrones.
  2. Espín nuclear: El nucleo atomico puede tener un espin nuclear que es una medida de su momento angular.
  3. Frecuencia de resonancia: Es la frecuencia a la que el núcleo resuena en presencia de un campo magnético externo.