sCÓMO FUNCIONA LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR?
La resonancia magnética (RMN) es un fenómeno
físico por el cual ciertas partículas como
los electrones y los núcleos atómicos con un número impar de protones (Z) y/o
de neutrones (N) pueden absorber selectivamente energía electromagnética de
radiofrecuencia.
Se diferencian dos vertientes de aplicación a la RM:
- Técnicas de imagen (IRM)
- Técnicas de análisis
espectrométrico (SRM)
En IRM pueden aprovecharse las propiedades
magnéticas de los electrones (RME) de los núcleos (RMN),como el M-1 o el Na-23
(fase experimental). Por su abundancia y por su alta señal, el núcleo de
H-1 es el que se utiliza rutinariamente en la clínica.
Cuando los núcleos bajo un
campo magnético entran en RESONANCIA, absorben energía de radiofrecuencia en un
proceso llamado de RELAJACIÓN. Durante este proceso de
relajación se induce una señal eléctrica a una antena receptora que tratada
convenientemente servirá para obtener la imagen tomográfica en IRM (técnicas de
imagen) o para realzar el análisis espectrométrico en SRM.
PRINCIPIOS BÁSICOS
La generación de imágenes mediante RM proviene de la recogida de ondas
deradiofrecuencia procedentes de la estimularon de la materia a la que se le ha
magnetizado previamente mediante la acción de un campo
magnético (B). Los núcleos (con los mas abundantes son los de H en el organismo
humano) son capaces de aceptar y emitir energía (resuenan) al ser sometidos a
la acción de las ondas de RF, que cumplen la ley de LARMOR
FP = cte B
Donde:
- FP: Frecuencia de precesión.
- Cte: Constante giromagnética propia de cada núcleo magnetizable.
- B: Intensidad del
campo magnético principal.
Los componentes fundamentales de un tomógrafo por RM
son:
-Imán: Creador de un campo magnético.
-Antena Emisora: De frecuencia.
-Antena receptora: Donde se recoge
la señal.
-Ordenador: Sistema de
representación de imagen o de análisis espectrométrico.
Para realizar la imagen tomográfica, el ordenador recogerá la señal que
proviene de los distintos elementos de volúmenes (voxeles) en el que se supone
dividido el paciente (voxeles) se define por matriz de adquisición y el espesor
del
corte.
Al colocar a un
individuo bajo el campo magnético Bo, en cada uno de los voxeles aparecen,
derivando de los núcleos de H, propiedades magnéticas que se definen mediante
lo que se define como MAGNETIZACIÓN DE VOXEL,
ESTA MAGNETIZACIÓN es también una magnitud vectorial orientada en la dirección del campo magnético
Bo.
El valor de la magnetización del voxel depende
de la intensidad de H que se encuentra en el voxel. En estascondiciones si
sometemos el voxel a ondas electromagnéticas de (RF) y
vamos variando la frecuencia determinada, el vector de magnetización se desvía
de su posición inicial de equilibrio.
Diremos que se ha producido el fenómeno de RESONANCIA
MAGNÉTICA DE LOS NÚCLEOS DE HIDROGENO, o bien, que los núcleos de H han entrado en resonancia con la emisión de radiofrecuencia.
El vector magnetización realiza un
movimiento de giro sobre la dirección del
campo magnético a la frecuencia de la radiación absorbida. A este
movimiento del
vector M se le denomina movimiento de mutación.
EL ÁNGULO DE INCLINACIÓN que forma la
magnetización con la posición inicial depende entre otros factores de la
duración de la emisión.
La importancia del pulso se contrasta por el
valor de ÁNGULO DE INCLINACIÓN que consigue. Se habla de un
pulso de 90s, un pulso inversor de 180s o simplemente un PULSO DE ÁNGULO DE
INCLINACIÓN.
Las imágenes de RM se obtiene enviando pulsos de
diversos valores, separados a intervalos de tiempo
adecuados, lo que constituye LAS SECUENCIAS DE PULSOS.
Después de enviar un pulso de
ángulo de inclinación, los núcleos de H van a liberar el exceso energético que
han absorbido de la (RF) mediante un proceso de RELAJACIÓN ENERGÉTICA.
Relajación energética
Durante esta relajación, la magnetización del
voxel va a volver a su posición de equilibrio alineada con B. Esta variación de
posición representa una variación magnética que induce sobre una
ANTENARECEPTORA una corriente eléctrica que servirá para realizar la imagen.
El campo magnético
El campo magnético es una magnitud vectorial, en
una RM este campo lo crea el IMÁN.
El campo magnético se expresa en unidades de
inducción magnética, las utilizadas son
- Tesla (T)
- Gauss
la equivalencia es 1T =10.000 Gauss
Los aparatos de RM se enumeran como de bajo,
medio o alto campo magnético, según el valor del campo magnético.
TIPOS DE IMANES
- Electroimanes: crean el campo magnético mediante corriente eléctrica.
- Resistivos: están construidos por bobinas por las que circula corriente
eléctrica continua de alta intensidad.
- Superconductivos: se basan en la propiedad de ciertas aleaciones como el Titanio-Niobio, pierden
su resistencia
eléctrica al ser enfriados cercanas al cero absoluto.
La materia y sus propiedades
Al colocar un cuerpo en
un campo magnético, se comporta de una forma particular de acuerdo con su
configuración interna. Este comportamiento se cuantifica
mediante SUBCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA (X).
Si XO PARAMAGNÉTICOS. En su interior el campo magnético es superior que el campo al que
esta sometido y tienden a desplazarse a zonas donde el campo magnético es
mayor. Los quelatos de iones, como el
gadolinio utilizados como contraste en IRM, aprovechan el paramagnetismo del ion gadolinio.