Fundamentos del Espín Nuclear y la Resonancia Magnética: Conceptos Clave
Enviado por Chuletator online y clasificado en Física
Escrito el en 
español con un tamaño de 5 KB
Nucleones: Protones y neutrones dentro de cada partícula. Dentro de sus núcleos están los quarks. Cada nucleón tiene 3 quarks que rotan sobre sí mismos, dos en una dirección y el tercero siempre en el lado contrario.
Espín
Es la propiedad que hace que una partícula gire sobre sí misma. En un protón, dos de sus quarks van hacia arriba y el tercero hacia abajo. En un neutrón, dos de sus quarks van hacia abajo y el tercero hacia arriba.
Propiedad para RM
Para que un material sea adecuado para su uso en Resonancia Magnética (RM), sus núcleos deben ser impares para que haya un espín global.
Vectores
Un vector se define por: punto de origen, dirección (inclinación de la recta), sentido (hacia dónde apunta la flecha) y módulo (intensidad de la magnitud, representada por el tamaño del vector). En ausencia de un campo magnético, los vectores están desordenados.
Spin Down
Son vectores que apuntan hacia abajo, menos frecuentes y con mayor energía, que se dan aleatoriamente.
Campos Magnéticos en RM
Una RM utiliza tres campos magnéticos: principal, variable y bioquímico.
Movimientos de los Espines
Los espines realizan dos movimientos principales:
- Excitación nuclear: Proceso completo hasta que el vector cambia de sentido y dirección.
- Relajación nuclear: Proceso de retorno a un estado equilibrado tras el pulso de radiofrecuencia, gracias al campo principal.
Pulso de Radiofrecuencia
Equivalente a un ciclo.
Tiempos de Relajación
- T1: Recuperación de la magnetización en el plano longitudinal.
- T2: En el plano transversal.
Componentes de los Pulsos de Radiofrecuencia
Magnético y ondas de radio.
Electroimanes
Material conductor de corriente eléctrica que se desactiva mediante un botón, controlando la capacidad magnética. Generalmente de 1.5 y 3 Tesla (T). Existen dos tipos:
Electroimanes Resistivos
Presentan resistencia y son conductores. No suelen fallar por sobrecarga, pero alcanzan altas temperaturas, requiriendo sistemas de refrigeración. Suelen ser caros.
Electroimanes Superconductores
Permiten el paso de toda la corriente. Son más baratos, utilizan helio para refrigerar y no necesitan corriente permanente.
Diferencia Clave
Los superconductores no necesitan corriente continua, a diferencia de los resistivos.
Imanes Permanentes
Funcionan continuamente y no se desactivan. No requieren suministro eléctrico, pero son grandes y pesados. Su capacidad magnética es limitada, no superando los 0.3T. Utilizan materiales paramagnéticos que generan señal con poco ruido.
Imanes Híbridos
Combinan las características de los imanes permanentes y los electroimanes, alcanzando campos magnéticos más fuertes, hasta 10T.
Factor de Calidad Q
Es la capacidad de la bobina para transformar ondas de radio en tensión eléctrica. Un valor alto indica un buen funcionamiento, mientras que un valor bajo implica pérdida de energía.
Bobinas en RM
- Bobinas corporales: Rodean al paciente, proporcionando una señal homogénea para el cuerpo entero.
- Bobinas de superficie: Se utilizan para obtener imágenes de partes concretas del cuerpo, ofreciendo una mejor calidad.
Ajustes de Emisión y Recepción
Se deben realizar dos ajustes:
- Tuning: Sincroniza el receptor para optimizar el factor de calidad.
- Matching: Maximiza la señal obtenida.
Incompatibilidades en RM
Incluyen: prótesis metálicas, tatuajes, maquillaje, bombas de insulina y marcapasos.
Formación de la Imagen
La señal se digitaliza y se descompone en valores separados, ajustándolos a la cantidad de espacio. La cantidad de espacio determina la calidad de la imagen.
Datos en Bruto
No son directamente utilizables.
Espacio K
Es donde se almacenan los datos en bruto.
Imagen en Bruto
Es el resultado de dividir la información recibida por la antena y distribuirla en la matriz. A mayor número de vóxeles, mayor calidad de imagen.
Transformada de Fourier
Resuelve ecuaciones y asigna un valor de gris para obtener la imagen final.
Imágenes 2D y 3D
- 2D: Imagen plana, solo funciona con una bobina.
- 3D: Tiene profundidad y el sistema permite ver cualquier parte, necesitando más de una bobina.
Artefactos en RM
- Desplazamiento químico: Artefacto que aparece en la interfase entre grasa y agua, provocado por una mala aplicación del gradiente.
- Movimiento fantasma: Ocurre cuando el paciente se mueve voluntaria o involuntariamente, resultando en una imagen borrosa.