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Física de la resonancia magnética, Apuntes de Diagnóstico por Imagenes
Fisica de la resonancia magnetica
Tipo: Apuntes
2018/2019
1 / 62
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RM Teoría y Terminología
Objetivos
Física es la llave para entender que hay detrás dela selección de parámetros realizada durante laadquisición de imágenesLos técnicos de RM manipulan la física con el fin de obtenercontrastes y eliminar artefactos de las imágenes
Este módulo examina las propiedades que hacen al núcleoactivo en RM, comportamiento del núcleo en un campomagnético externo, resonancia, señal, relajación, ponderación,codificación espacial
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Estructura Atómica
PROPIEDADES FISICAS Y EL ATOMOEl núcleo determina las propiedades físicas del átomo •
Numero Atómico = Número de protones (o electrones)
Masa = Suma de protones y neutrones
Si, Protones = Neutrones el átomo es RM inactivo
Electron
Proton
Neutron
_
_
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Estructura Atómica
CHEMICAL PROPERTIES AND THE ELECTRON SHELLS •
Electrones determinan las propiedades quimicas del átomo
The orbital shell determines the electron’s energy level
Cuando protones y electrones son iguales, el átomo no tiene una carga neta y es quimicamente inactivo.
Electron
Proton
Neutron
_
_
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Giro(spin) Neto
PROTONES, NEUTRONES Y ELECTRONES GIRAN (rotan sobre su eje) •
Pares de protones con protones en posición spin-up-spin-down
Pares de neutrones con neutrones en posicion spin-up-spin-down
Protones impares con neutrones
Spin pares se cancelan
Protones y/o neutrones impares crean un spin neto
El spin (giro) neto hace al núcleo RM activo
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Momento nuclear magnético
Un núcleo con un giro neto es una particula cargada girando
Esto genera un campo magnético paralelo al eje de giro
Este campo magnético es llamado momento nuclear magnético
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Alineamiento Natural
EN AUSENCIA DE UN CAMPO MAGNETICO EXTERNO •
Los núcleos tienen direcciones aleatoreas
Se cancelan unos a otros y no hay magnetización neta
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Alineamiento con Bo
EN PRESENCIA DE UN CAMPO MAGNETICO EXTERNO -Bo- •
Los núcleos se alinean en 1 ó 2 direcciones dependiendo de su energía
Baja Energía se alinean en paralelo con Bo
Alta Energía se alinean contra Bo en antiparalelo
B
0
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Vector de Magnetización Neto
EL VECTOR DE MAGNETIZACION NETO ES FORMADO POR •
Pares de núcleos paralelos y antiparalelos anulados
El momento magnético de los núcleos impares se suma y crea un efecto llamado Vector de Magnetización Neto
Solamente los núcleos impares participan en la señal de RM
B
0
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Vector de Magnetización Neto
EL VECTOR NETO ES LA SUMA DE TODOS LOS VECTORES PARALELOS,IMPARES Y DE BAJA ENERGIA •
La potencia es la SUMA de las fuerzas magnéticas de cada proton
La dirección es la SUMA de las direcciones polares de cada proton
En el estado de Baja Energia, el Vector Neto se alinea a lo largo del
eje longitudinal o eje Z y es llamado Mz
B
0
Mz
La Ecuación de Larmor
LA ECUACION DE LARMOR CALCULA LA VELOCIDAD DE PRECESION •
La frecuencia precesional depende de:
El tipo de núcleoLa potenia del campo magnético externo
La frecuencia precesional es medida en ciclos por segundos -Hz-
Omega o
frecuencia
precesional
Gamma o
razón
giromagnética
Potencia del
campo
magnético
externo
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Razón Giromagnética
γ
La Razón Giromagnética otorga una frecuencia a 1.0 Tesla •
La R. G. provee una constante giromagnética para cada núcleo a 1 Tesla
La R. G. es única para cada tipo de núcleo.
GMR en MHz29.1642.5806.5310.7003.0840.0511.2611.0917.
Núcleon 1H2H13C14N19F23Na27Al31P
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Todavía no hay señal
Mz no puede ser medida cuando esta alineada con Bo
Mz debe ser movida de Bo para poder generar señal
Cómo hacemos para mover Mz de Bo?
B
0
Mz
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Las bases de RM
RECUERDEN QUE Mz ES LA SUMA DE LOS NUCLEOS PARALELOS E IMPARES •
Para mover Mz se necesita cambiar el alineamiento de cada núcleo
Para cambiar el alineamiento de cada núcleo se debe cambiar su nivel de energía
Para cambiar su nivel de energia se usa Radiofrecuencia
LA BASE DE LA RM ES INDUCIR TRANSICIONES ENTRE ESTADOSDE ENERGIA POR ABSORCION Y TRANSFERENCIA DE ENERGIA
=
Mz