Resonancia Magnética
Páginas: 12 (2864 palabras)
Publicado: 27 de febrero de 2013
Capítulo 1. Principios de la IRM
Introducción
La Resonancia Magnética (RM) es uno de los métodos más versátiles experimentales en Química, Física y Biología al proveer de la comprensión dentro de la estructura y dinámica de la materia a escala molecular. Esta variante de Imagenología es ampliamente utilizada para examinar la anatomía, fisiología y metabolismo del cuerpo humano. La detecciónde la señal de RM se basa en la inducción de Faraday, en una o múltiples antenas de radiofrecuencia colocadas en la proximidad de la muestra. Algunas alternativas involucran: guías de flujo con materiales estructurados, dispositivos superconductores para medir interferencia cuántica, magnetómetros atómicos, sensores de efecto Hall, o elementos magnetoresistivos. Sin embargo una de lascaracterísticas comunes de todos estos enfoques, es que dependen del acoplamiento cercano entre el detector y el objeto en cuestión [1].
La Imagenología y Espectroscopía por Resonancia Magnética
La imagenología (IRM) y espectroscopía por resonancia magnética (IERM) pertenecen a un grupo de técnicas basadas en el fenómeno de la resonancia magnética nuclear (RMN) del protón, o núcleo del átomo dehidrógeno. En particular la IRM es una técnica tomográfica para la generación de imágenes de muy alta resolución, que brinda información física y química haciendo uso de la señal de RMN. El fenómeno que dio origen a la señal de RMN fue descubierto de manera independiente por Bloch y Purcel en 1946.
Dado que la IRM está diseñada para obtener imágenes del cuerpo humano, se describe lo que experimenta elpaciente dentro un instrumento de resonancia magnética. Ciertos núcleos atómicos del cuerpo humano, por ejemplo el del hidrógeno, cuando se colocan dentro de campos magnéticos externos estáticos, toman un estado de menor o mayor de energía al alinearse con el campo estático. La diferencia de estas dos energías es proporcional a la intensidad del campo magnético externo aplicado, a este fenómenose le denomina efecto Zeeman. Los protones o núcleos de hidrógeno, se pueden alinear en dos formas distintas: en dirección paralela al campo o en dirección opuesta (antiparalela), obedeciendo a los diferentes niveles de energía posibles que la naturaleza permite al protón, en este caso particular.
Dadas estas condiciones, existen más protones apuntando en la dirección paralela al campo externo(estado menor de energía), que aquellos alineados en forma antiparalela, de tal forma que la resultante de la fuerza magnética no se cancela y presenta un remanente o vector de magnetización.
Los núcleos, entre otros componentes, poseen protones que giran alrededor de su eje, por lo que se dice que poseen un espín o giro. A este tipo de movimiento circular se le denomina precesión y depende dela intensidad del campo magnético que se emplea.
Para calcular esta frecuencia se emplea la ecuación de Larmor: donde es la intensidad del campo magnético en T [Tesla] y (protones: 42.5 MHz/T calculada con una intensidad de un 1 Tesla) representa el cociente giromagnético característico de la especie empleada para generar imágenes.
Los protones tienen su propio campo magnético de talforma que se puede pensar en estos como pequeñas barras de imanes. Finalmente, se produce un campo magnético longitudinal del paciente al imán de la unidad de IRM que no se puede medir de manera directa.
En caso de equilibrio térmico el número de núcleos en el estado de mayor energía es ligeramente menor que el número de núcleos en el estado de menor energía. Un núcleo en el estado de mayor energíapuede caer a un estado de menor energía y emitir un fotón con una energía igual a la diferencia de energía entre los dos estados. En el caso de que un núcleo pase del estado de menor al de mayor energía absorberá un fotón con energía igual a la diferencia de energía entre los dos estados. Este fenómeno sucede al aplicar pulsos de radio frecuencia (RF) con la misma frecuencia que los protones...
Introducción
La Resonancia Magnética (RM) es uno de los métodos más versátiles experimentales en Química, Física y Biología al proveer de la comprensión dentro de la estructura y dinámica de la materia a escala molecular. Esta variante de Imagenología es ampliamente utilizada para examinar la anatomía, fisiología y metabolismo del cuerpo humano. La detecciónde la señal de RM se basa en la inducción de Faraday, en una o múltiples antenas de radiofrecuencia colocadas en la proximidad de la muestra. Algunas alternativas involucran: guías de flujo con materiales estructurados, dispositivos superconductores para medir interferencia cuántica, magnetómetros atómicos, sensores de efecto Hall, o elementos magnetoresistivos. Sin embargo una de lascaracterísticas comunes de todos estos enfoques, es que dependen del acoplamiento cercano entre el detector y el objeto en cuestión [1].
La Imagenología y Espectroscopía por Resonancia Magnética
La imagenología (IRM) y espectroscopía por resonancia magnética (IERM) pertenecen a un grupo de técnicas basadas en el fenómeno de la resonancia magnética nuclear (RMN) del protón, o núcleo del átomo dehidrógeno. En particular la IRM es una técnica tomográfica para la generación de imágenes de muy alta resolución, que brinda información física y química haciendo uso de la señal de RMN. El fenómeno que dio origen a la señal de RMN fue descubierto de manera independiente por Bloch y Purcel en 1946.
Dado que la IRM está diseñada para obtener imágenes del cuerpo humano, se describe lo que experimenta elpaciente dentro un instrumento de resonancia magnética. Ciertos núcleos atómicos del cuerpo humano, por ejemplo el del hidrógeno, cuando se colocan dentro de campos magnéticos externos estáticos, toman un estado de menor o mayor de energía al alinearse con el campo estático. La diferencia de estas dos energías es proporcional a la intensidad del campo magnético externo aplicado, a este fenómenose le denomina efecto Zeeman. Los protones o núcleos de hidrógeno, se pueden alinear en dos formas distintas: en dirección paralela al campo o en dirección opuesta (antiparalela), obedeciendo a los diferentes niveles de energía posibles que la naturaleza permite al protón, en este caso particular.
Dadas estas condiciones, existen más protones apuntando en la dirección paralela al campo externo(estado menor de energía), que aquellos alineados en forma antiparalela, de tal forma que la resultante de la fuerza magnética no se cancela y presenta un remanente o vector de magnetización.
Los núcleos, entre otros componentes, poseen protones que giran alrededor de su eje, por lo que se dice que poseen un espín o giro. A este tipo de movimiento circular se le denomina precesión y depende dela intensidad del campo magnético que se emplea.
Para calcular esta frecuencia se emplea la ecuación de Larmor: donde es la intensidad del campo magnético en T [Tesla] y (protones: 42.5 MHz/T calculada con una intensidad de un 1 Tesla) representa el cociente giromagnético característico de la especie empleada para generar imágenes.
Los protones tienen su propio campo magnético de talforma que se puede pensar en estos como pequeñas barras de imanes. Finalmente, se produce un campo magnético longitudinal del paciente al imán de la unidad de IRM que no se puede medir de manera directa.
En caso de equilibrio térmico el número de núcleos en el estado de mayor energía es ligeramente menor que el número de núcleos en el estado de menor energía. Un núcleo en el estado de mayor energíapuede caer a un estado de menor energía y emitir un fotón con una energía igual a la diferencia de energía entre los dos estados. En el caso de que un núcleo pase del estado de menor al de mayor energía absorberá un fotón con energía igual a la diferencia de energía entre los dos estados. Este fenómeno sucede al aplicar pulsos de radio frecuencia (RF) con la misma frecuencia que los protones...
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