Universidad Nacional de Cajamarca

Facultad de Medicina HumanaEscuela Académico Profesional de Medicina Humana

Integrantes:- Horna Silva, Rafael.- Huamán Campos, José.- Leiva Izquierdo, Yesenia.- León Cuecha, Sara.- Lusquiños Castillo, Diana.- Martos Vásquez, César.

Docente:Dr.Cs. Segundo Bueno Ordóñez

Resonancia Magnética

INTRODUCCION

Es una técnica diagnóstica en la que se introduce al paciente en un campo magnético creado por un gran imán y mediante la aplicación de determinados estímulos conseguimos la “resonancia” de los núcleos de sus átomos, recogiendo la energía liberada en forma de señal que tratada adecuadamente se transforma en imagen tomográfica.

Principios Técnicos• Cada protón tiene un momento angular

inherente: «Espín»• También posee una carga eléctrica positiva

que induce su rotación.• La rotación genera un campo magnético

dipolar (momento magnético), cuyo vector representante se conoce como Espín.

• En ausencia de campo magnético externo los dipolos o espines se encuentran orientados aleatoriamente.

• Al aplicarse un campo magnético estático, los dipolos empiezan a orientarse hacia dicho campo.

++

+ ++

+

+

+

+

+

+

+

• Mientras mayor sea el Campo Magnético más rápido se producirá la rotación de los protones = «Frecuencia de Resonancia»• El campo magnético utilizado comúnmente es de 1.5 Teslas.• Por último un receptor de radiofrecuencia (RF) es el

encargado de detectar la precesión (cambio de dirección) de los protones.• Debido a la inmensa cantidad de Hidrógeno en los tejidos

biológicos es posible la aplicación médica de la RM.

Molécula de agua

OH H

Atomo de ´Hidrógeno

Agua

Protón

PrecesiónEl espín hace que el protón comience un movimiento de precesión a una frecuencia w proporcional a la intensidad del campo externo Bo.El valor de w viene dado por la ecuación de Larmor que la relaciona con Bo y con la constante giro-magnética g (constante de proporcionalidad dependiente del átomo en cuestión):

= . B0

B0

w

Orientación de los Protones• Cuando el campo magnético externo Bo es nulo, los spines se

orientan en forma aleatoria. • Resultando una magnetización neta M igual a cero.

M=0

• Cuando se genera un campo magnético externo Bo, los spines se orientan en forma paralela o antiparalela al campo Bo.

• Existe una muy pequeña mayoría de ellos que se orientan en forma paralela a Bo.

• Dicha mayoría crece cuando crece Bo. Es por esto que cuanto mayor sea el campo externo, mayor será la intensidad de la señal recibida de los protones por el equipo de RM.

• Ejemplo: en un campo de 1T, si consideramos 2106 protones, sólo habrá 7 capaces de emitir señal.

S

N

Mm

m

=

mB0

=

Excitación• La idea es hacer que estos protones absorban energía y

cambien de nivel (del paralelo al antiparalelo), esto se logra utilizando RF.

• Los pulsos de RF deben ser de una frecuencia f que sea igual a la frecuencia de Larmor, solo así se producirá la absorción de energía. Es a esto que se llama resonancia.

RF

Excitación

x y

M0

z

yx

a

Mw

Los spines no sólo comenzarán a cambiar al estado antiparalelo sino que también comenzarán a girar en forma coherente, esto es todos con la misma fase.

5 7 86

yx yxyx

t

RF

11

9 810

yx

Medición de la señal • Cuando el pulso de RF es quitado, los protones vuelven a su

estado inicial, emitiendo la energía que absorbieron cuando el pulso de RF estaba presente. A este proceso se le llama relajación.

• Separamos el vector de M en dos componentes, Mz se llama componente longitudinal y Mxy se llama transversal.

• Se dispondrán antenas de tal modo que sólo la componente transversal Mxy sea captada

z

MZM

MXY

B0

yx

V

t

pulso de RF

Vector Mxy

Relajación y contraste• En la RM el contraste de las imágenes quedan determinado por

los parámetros de la secuencia utilizada (dependiente del usuario) y por otros 3 parámetros dependientes del tejido en cuestión, estos son:• PD: densidad de protones, en este tipo de imágenes cada pixel

representa la cantidad de protones que hay.• T1: tiempo de relajación T1, en este tipo de imágenes el tiempo de

relajación de la componente longitudinal Tz es el que tiene mayor peso en el valor de cada píxel, es usual llamarlas imágenes T1 weighted.

• T2: tiempo de relajación T2, ídem que T1 pero tomando en cuenta el tiempo de relajación de la componente transversal Txy.

• Los tiempos de relajación son únicos para cada tipo de tejido y son quienes juegan un papel fundamental para obtener el contraste de las imágenes.

Tiempo de relajación T1• Este es el tiempo de relajación de la componente longitudinal

(paralela a Bo), esta determinado por la devolución de energía por parte de los protones.

• Se define T1 como el tiempo en que tarda el componente longitudinal en llegar al 63% de su valor inicial.

63%

MZ

T1 ms3×T1 5×T1t

2×T1 4×T1

M0

• Este tiempo T1 es dependiente del tipo de tejido en el que se encuentren “inmersos” los protones, por dicha razón es específico del tejido que se esté excitando.

Valores de T1 para algunos tejidos:

TejidoT1 [ms]

(a 1.5T)

T1 [ms]

(a 1T)

T1 [ms]

(a 0.2T)

Grasa 260±70250±70200±60

Hígado 490±110420±92228±50

Riñón 650±180587±160393±110

Vaso 778±150680±130398±75

Materia blanca 783±130680±120388±66

Músculo esquelético 863±160730±130370±66

Músculo cardíaco 862±140745±120416±66

Materia gris 917±160809±140492±84

Tiempo de relajación T2

• Este tiempo T2 también es dependiente del tipo de tejido en el que se encuentren “inmersos” los protones, por dicha razón también es específico del tejido que se esté excitando.

Valores de T2 para algunos tejidos:

Tejido T2 [ms]

Hígado 43 ±6

Músculo esquelético 47 ±6

Músculo cardíaco 57 ±9

Riñones 58 ±8

Vaso 62 ±17

Grasa 80 ±36

Materia blanca 92 ±20

Materia gris 101 ±13

COMPONENTES DEL TOMOGRAFO DE RESONANCIA MAGNETICA

IMAN• Es el elemento básico, el más caro, pesado (unas 50 toneladas)

y voluminoso del sistema de RM.• Produce el campo magnético estático B0 y su potencia se mide

en Teslas (T) (1 Tesla = 10000 Gauss).• Debido a su gran peso y a su necesidad de aislamiento los

centros de RM tienden a instalarse en sótano, planta bajas o primero piso de los edificios.

3. Imanes de alto campo:• Son los más utilizados y su potencia es de 1 a 3 T, para uso

clínico y hasta 8 T para investigación.• Son muy homogéneos, permiten obtener imágenes con mejor

resolución espacial y una buena relación señal-ruido. • Con estos imanes se pueden utilizar pulsos selectivos: para

supresión de la grasa, transferencia de magnetización (gracias a la mayor diferenciación de los picos de agua-grasa, líquido céfalo-raquídeo-médula, etc.).

C.-Según su composición:1. Imanes permanentes: • Son grandes bloques de magnetita que producen un campo

magnético continuo.• No consumen corriente eléctrica y no requieren

enfriamiento por lo que no tienen ningún coste de mantenimiento. Pero son extremadamente pesados y no consiguen campos magnéticos altos.

• -Imanes superconductivos: • Son, con diferencia, lo más utilizados.Descripción: • crean el campo magnético a través de una corriente eléctrica, pero

aprovechan un estado de la materia: la superconductividad.• Esta es la propiedad por la cual algunos materiales al enfriarse a

temperaturas cercanas al cero absoluto, pierden la resistencia y aumentan la conductividad.

• Estos imanes constan de varias espiras a través de las cuales pasa una corriente eléctrica.

• El niobio, para alcanzar la superconductividad, requiere ser enfriado a -269 °C (temperatura del helio líquido).

• Estas espiras pueden enrollarse de forma muy compacta en volúmenes relativamente pequeños, lo que puede dar lugar a un electroimán muy potente y de pequeña dimensión

• El criostato de los imanes superconductores que contiene el helio líquido posee un diseño tipo termo doble que con un receptáculo lleno de criógeno sólido rodea al contenedor de helio.

BOBINAS DE GRADIENTE MAGNETICO• Un gradiente magnético consta de dos bobinados y el sistema

dispone de tres pares de ellas, un par para cada dirección del espacio, en los ejes X, Y, y Z.

Toshiba anuncia sus nuevas bobinas de RM para sus sistemas Vantage Titan

La finalidad de los gradientes es:

• Producir una variación lineal del campo a lo largo de cualquiera de los tres ejes del espacio.

• Servir para la selección de corte y la codificación espacial de la muestra que se va a explorar.

• Minimizar los requerimientos de corriente y el depósito calórico ya que tienen baja inductancia y baja resistencia.

PULSO DE RADIOFRECUENCIA

• Pulso de radiofrecuencia (RF), tiene por objetivo es “voltear” esta magnetización longitudinal hasta el plano transverso, y así crear la “magnetización transversa”

Sistema de antenas:

• La mayoría de los sistemas de resonancia magnética utilizan una antena básica transmisora/receptora (bobina de cuerpo) .

Bobinas de volumen y bobinas de superficie

• Bobinas de volumen: pueden ser emisoras y receptoras. Permiten obtener una señal homogénea de todo el volumen explorado. Pueden contener una región del organismo (cabeza-rodilla) o todo el cuerpo.

Bobina de superficie:• Son únicamente receptoras. Para obtener una señal

óptima se deben aplicar lo más cerca posible a la zona explorada. • Se caracterizan porque recogen mucha señal ya que la

detección de esta depende de la proximidad del tejido a la bobina. • El volumen que recogen es limitado porque la

penetración de la antena es proporcional al diámetro de ésta. • La señal obtenida tiene menos ruido ya que el volumen

recogido es menor.

FUNCIONAMIENTO• Para producir imágenes sin la intervención de radiaciones

ionizantes, la RM se obtiene al someter al paciente a un campo electromagnético con un imán de 1.5 Tesla, equivalente a 15 mil veces el campo magnético de nuestro planeta.

• Este poderoso imán atrae a los protones que están contenidos en los átomos de hidrógeno que conforman los tejidos humanos, los cuales, al ser estimulados por las ondas de radio frecuencia, salen de su alineamiento normal. Cuando el estímulo se suspende, los protones regresan a su posición original, liberando energía que se transforma en señales de radio para ser captadas por una computadora que las transforma en imágenes, que describen la forma y funcionamiento de los órganos.

• En una pantalla aparece la imagen, la cual es fotografiada por una cámara digital, para producir placas con calidad láser.

INDICACIONES

Una resonancia magnética de la cabeza también puede ayudar a: Determinar la causa de dolores de cabeza; determinar la causa de problemas de visión, hipoacusia, dificultades para hablar, debilidad muscular o entumecimiento y hormigueo; diagnosticar un nuevo accidente cerebrovascular; evaluar cambios en el pensamiento o el comportamiento; diferenciar entre tumores y tejidos normales.

Para la valoración de múltiples padecimientos y alteraciones corporales:

Del sistema nervioso central, incluyendo cualquier área del cerebro o columna vertebral.

La resonancia magnética también puede mostrar; el flujo sanguíneo; vasos sanguíneos; el líquido que rodea el cerebro y la médula espinal.

En padecimientos de ojos, oídos, senos paranasales, boca y garganta.

Para valorar cualquier alteración en áreas que abarcan cabeza, cara y cuello.

INDICACIONES

En diversas enfermedades de difícil diagnóstico que involucren estructuras del tórax o abdomen, incluyendo corazón, pulmones, glándulas mamarias, hígado, bazo, páncreas, riñones, útero, ovarios, próstata etc.

En la evaluación integral de tumores de cualquier tipo.

En la valoración de alteraciones en arterias y venas.

INDICACIONES

En lesiones óseas o de músculos, ligamentos, tendones, articulaciones de todo tipo y región: hombro, codo, muñeca, mano, cadera, rodilla, tobillo, pie, mandíbula etc. Es el único procedimiento que permite ver ligamentos.

En el área del corazón, así como en articulaciones, músculos, ligamentos, o tendones, es posible realizar una evaluación en movimiento (estudio dinámico) que permite obtener una expresión gráfica adicional en video.

CONTRAINDICACIONES DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA

Riesgos para la salud

CONTRAINDICACIONES

• Riesgos inmediatos evitables• Riesgos inmediatos inevitables• Riesgos a largo plazo• Otros riesgos y recomendaciones

RIESGOS INMEDIATOS EVITABLES

Riesgos derivados de la introducción de un objeto o material en la sala donde se encuentra el equipo, que interaccione de alguna

manera con éste. La mayor parte de efectos negativos que puede tener sobre la salud un examen de RM provienen de los efectos

directos que el campo electromagnético puede ejercer sobre materiales conductores de la electricidad o ferromagnéticos o

sobre dispositivos electrónicos.

Materiales Ferromagnéticos:

Equipo de soporte vital

Dispositivos Electrónicos o Mecánicos:

Internos (válvulas cardiacas) oExternos (cinturones, botones)

RIESGOS INMEDIATOS INEVITABLES

CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS

SERES HUMANOS(PARTÍCULAS CARGADAS)

DERIVAN EN CORRIENTES EN EL INTERIOR DE LOS TEJIDOS Y EN CALENTAMIENTO DEL CUERPO

INTERACTÚAN

MUJERES EMBARAZADAS O QUE ESTÁN AMAMANTANDO

RIESGOS A LARGO PLAZO

Afecta principalmente al personal sanitario que trabaja en las instalaciones de RM, al personal de mantenimiento que debe

realizar reparaciones o trabajo directamente sobre el equipo y a cualquier otra persona que deba encontrarse a menudo en las

proximidades de un equipo de RM

•Calentamiento del cuerpo

• Corrientes en el interior de los tejidos

•Cáncer

OTROS RIESGOS Y RECOMENDACIONES

• No ingiera alimentos sólidos durante 4 a 8 horas previas al procedimiento (malestar estomacal por medios de contraste), preferible sólo consumir líquidos claros.

• Informar si ha tenido alguna reacción alérgica anterior a medios de contraste (Gadolinio).

• Claustrofobia (se recurre a sedación del paciente).• Permanecer quieto, sino las imágenes serán borrosas.• Los ruidos pueden ser muy molestos.

GRACIAS