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Herramienta Didáctica para el Estudio de los Principios Físicos de la Imagen por Resonancia Magnética: El Comportamiento

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Herramienta Didáctica para el Estudio de los Principios Físicos de la Imagen por Resonancia Magnética: El Comportamiento del Espín. David Savall Climent 1 , David Moratal Pérez 1 Luis Fabián Chaustre Mendoza 1 , Luis Martí-Bonmatí 2 , José Joaquín Rieta 1 , Carlos Vayá 1.

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    Presentation Transcript
    1. Herramienta Didáctica para el Estudio de los Principios Físicos de la Imagen por Resonancia Magnética: El Comportamiento del Espín David Savall Climent1, David Moratal Pérez1 Luis Fabián Chaustre Mendoza1, Luis Martí-Bonmatí2, José Joaquín Rieta1, Carlos Vayá1 1Departamento de Ingeniería Electrónica, Universidad Politécnica de Valencia 2Departamento de Radiología, Clínica Quirón-Valencia

    2. Índice • Concepto de Resonancia Magnética Nuclear • El proceso de Excitación • El proceso de Relajación • Los gradientes de campo magnético

    3. Resonancia Magnética Nuclear La RMN es un fenómeno que ocurre cuando el núcleo de ciertos átomos son sometidos a un campo magnético. 1H, 15N, 19F, 23Na, 31P y 13C La absorción de radiación EM a una frecuencia específica por un núcleo con un momento magnético no nulo sometido a un campo magnético externo.

    4. + - - - - - + + + + + + 0 0 0 0 0 0 Resonancia Magnética Nuclear :El origen de la señal de RM protones ESPÍN (rotación alrededor del eje) MOMENTO ANGULAR (Cantidad de mvto. de rotación) Núcleo neutrones electrones orbitando

    5. Resonancia Magnética Nuclear: Tabla de núcleos

    6. Resonancia Magnética Nuclear : Orientación de los spins Con campo magnético externo aplicado Sin campo magnético externo

    7. Excitación: Vector magnetización Mz : componente longitudinal de la magnetización M • Mxy : Componente transversal de la magnetización M Ecuación de Larmor: ω0=γ B0

    8. Excitación: Simulación por ordenador Trayectoria simulada por ordenador de la magnetización durante la aplicación de un pulso de excitación de RF 45º, 90º y 170º en un campo magnético de 1 T.

    9. Relajación Contraste en T2 Contraste en T1 Mz = Mo ( 1 - e-t/T1) MXY = MXYo e-t/T2 Ecuaciones de Bloch

    10. Relajación: Valores representativos de los tiempos de relajación T1 y T2

    11. Relajación: ¿Cómo se puede detectar esta magnetización? Una magnetización que cambia de dirección a lo largo del tiempo puede inducir una corriente alterna en una bobina. Esta corriente se puede utilizar pues como medida de la magnetización en el plano transversal. t

    12. Relajación: Simulación por ordenador Vista superior y transversal de magnetización en “precesión libre” (relajación). FID – Free Induction Decay Free – ausencia de campo B1 durante la recepción de la señal Induction – corriente inducida en la bobina (antena). Decay – la señal decae de forma exponencial a lo largo del tiempo.

    13. Relajación: Simulación por ordenador Trayectoria simulada por ordenador de la magnetización resultante durante la fase de relajación tras la aplicación de un pulso de excitación de RF de 45º y 90º en un campo magnético de 1T.

    14. Los gradientes de campo magnético El mismo corte tras aplicar los gradientes de codificación de lectura y de codificación de fase Espines de un corte en su estado inicial

    15. Los gradientes de campo magnético Posición en el espacio-k Gradientes aplicados