MRI
Una introducción a los principios de la Imagenología por Resonancia Magnética Nuclear, y sus aplicaciones en el área de salud/odontología.
• Oscilaciones y Resonancia
• Magnetismo
• Imágenes por Resonancia Magnética Nuclear
• MRI funcional (fMRI)
Ventajas:
• Usa radiación no ionizante.
• Permite obtener imágenes de tejidos blandos (no como rx).
Qué es la MRI?
En síntesis, los núcleos de muchos elementos químicos tienen SPIN nuclear, lo que los hace sensibles a pulsos de campos magnéticos. Esto significa que, cuando un núcleo recibe un pulso magnético, es capaz de reaccionar y emitir (de vuelta) un nuevo pulso magnético, que lleva información acerca de su tipo y medio circundante.
• En MRI se usan pulsos de radio-frecuencia (RF) para excitar a los núcleos.
• Un pulso de RF es radiación electromagnética.
• Los pulsos de RF son detectadas y amplificadas en el equipo de MRI
• El equipo de MRI calcula la imagen, a partir de la información de los detectores.
• El pulso de RF es producido por un circuito oscilante.
Resumen
MRI es imagenologá a por resonancia magnética, de manera que trataremos los siguientes conceptos
• Oscilaciones y Resonancia
• Magnetismo
• Spin nuclear y resonancia magnética
• Imágenes
Oscilaciones y Resonancia
Se observan oscilaciones (o vibraciones) en todo tipo de sistemas
• Sistemas masa-resorte
• Péndulo simple
Resorte
Masa
Masa
Barra sin masa
Eje
Posición de equilibrio
El prototipo es el sistema masa-resorte: cuerpo de masa m (kg), unido a un resorte de constante elástica k (N/m); x(t) es desplazamiento c/r a la posición de equilibrio,
• La fuerza elástica, debida al resorte, es (Ley de Hooke)
(1)
• La ecuación de movimiento de Newton es
(2)
en que a es la aceleración del cuerpo.
• La solución de la ecuación es
(3)
Oscilaciones y Resonancia
La solución se expresa en función de
• La amplitud
• La frecuencia angular ,
(4)
• La fase inicial
• La frecuencia
(5)
• El período
(6)
Oscilaciones y Resonancia
Periodo
Amplitud
Tiempo
• Amortiguación por roce viscoso,
(7)
• La ecuación de movimiento es
(8)
Oscilaciones y Resonancia
Sobre amortiguado
Amortiguacion critica
Sub amortiguado
• agregamos la fuerza sinusoidal
(9)
(10)
• la intensidad media es
proporcional a ( )
(11)
• esta curva tiene un máximo en
: Resonancia
• si el ancho de banda es estrecho,
entonces , la resonancia
se identifica fácilmente.
Oscilaciones y Resonancia
Ancho de Banda
Conceptos de Magnetismo
• imanes
• terrestre
• corrientes eléctricas estáticas (Oersted)
• inducción (Faraday)
Conceptos de Magnetismo
Ecuaciones de Maxwell
• Electricidad, campos
• Magnetismo, campos
• Polarización , magnetización
Nota: solo para información, no se considera en guía o prueba
Conceptos de Magnetismo
• Ejercen fuerzas magnéticas [N] sobre cargas Eléctricas [C] (12)
Para el caso de que es el ángulo entre [m/s] y [T] y ambos están en un plano perpendicular a
(13)
• y sobre corrientes [A=C/s]
(14)
que en el caso de un alambre de largo en que el campo es constante a lo largo de el y es el vector unitario perpendicular al disco que forma el alambre
(15)
Nota: regla de la mano derecha
Conceptos de Magnetismo
• el campo magnético ( ) se mide en Tesla (T), o en Gauss (G),
1 (T) = 104 (G) (16)
• El campo magnético terrestre es B ˜ 1 (G)
• Solenoide vueltas, largo , corriente
(17)
= 1.2566×10-6 Tm/A
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