RM

Fundamentos de la Resonancia Magntica

MC ROGER JUAN VERA GUTIERREZR1 RADIOLOGIA - UPAO 1

FUNDAMENTOS DE LA RMPRINCIPIOS:Magneto genera un potente campo magntico en torno al paciente y el rea especifica a estudiarSe enva un pulso de radiofrecuencia que hace resonar a los tomos de hidrogeno en los diferentes tejidos generndose a su vez otra onda de radiofrecuencia que se recoge con antenas.La seal es procesada matemticamente y presentada como imagen en el monitor.

EL HIDROGENOEl ncleo de hidrgeno, formado por un nico protn, es una eleccin natural para utilizar las tcnicas de RM.

Es el elemento ms abundante en los organismos vivos, ya que forma parte de las molculas de agua.

FUNDAMENTOS DE LA RMFUNDAMENTOS DEL RMInicialmente denominada Resonancia Nuclear Magntica

Los rayos X producen una imagen radiogrfica debido a la absorcin de los mismos en el organismo; esta es debida a la interaccin con los electrones de los tomos

En RM, la imagen se obtiene por seales que provienen del ncleo del tomo (de ah su denominacin Resonancia Nuclear Magntica)

4FUNDAMENTOS DEL RMLos protones nucleares tienen un movimiento continuo de giro sobre s mismos (SPIN) y por lo tanto generan un pequeo campo magntico (magnetismo nuclear)

2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEAR

EL SPINPropiedad fundamental de las partculas subatmicas, tambin llamada momento angular intrnseco. Puede ser consideradocomo resultado del movimiento de rotacin o de giro de las partculas sobre su propio eje. El giro de los protones sobre su mismo eje genera pequeos campos magnticos. FUNDAMENTOS DE LA RM6

2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARVECTOR DEL SPIN

El campo magntico del protn se representa con un vector que tiene un componente longitudinal (eje Z) y un componente transversal (plano XY).FUNDAMENTOS DE LA RMRED DE MAGNETIZACIN

La suma de todos los diminutos campos magnticos de cada spn se llama magnetizacin neta o magnetizacin macroscpica.

Normalmente, la direccin de estos vectores se distribuyen al azar . Por lo tanto, la suma de todos los spn da una magnetizacin neta es nulaFUNDAMENTOS DE LA RMFUNDAMENTOS DEL RMEn presencia de un campo magntico externo (CME) creado a travs de un imn (02-15 Teslas)

los protones adquieren 2 orientaciones: a favor o en contra del campo magntico

A continuacin, se aplica una energa externa en impulsos de Radiofrecuencia, con lo que los ncleos captan esta energa cambiando su orientacin y vector magntico.

Primero campo magntico contnuoDespus campo magntico alterno102. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARCAMPO MAGNTICO EXTERNO

Si los protones son expuestos a un gran campo magntico externo, los spn se alinean con dicho campo:

Unos se alinean en el mismo sentido (se ubican en un estado de nivel de energa alto) y otros en el sentido contrario (se ubican en un estado de energa bajo).FUNDAMENTOS DE LA RMFUNDAMENTOS DEL RM Finalmente, se suprime la radiofrecuencia, y los ncleos tienden a situarse de nuevo en su estado de base y liberan energa, que podemos detectar Relajacin

La radiofrecuencia es devuelta en forma de seal elctrica oscilante, en forma de eco. Esta energa liberada, que tambin es un impulso de radiofrecuencia, se llama SEAL y se mide en tiempos T1 y T2.122. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARPRECESINFRECUENCIA DE LAMOR

El movimiento oscilatorio de un cuerpo sobre su eje de rotacin es llamado: Precesin.

Un protn expuesto a un campo magntico externo presenta una precesin con una frecuencia de oscilacin proporcional a la magnitud del campo. Esta frecuencia es llamada: Frecuencia de Lamor.FUNDAMENTOS DE LA RM2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARCOMPONENTE ZRED DE MAGNETIZACIN

Debido a que los espn que se alinean en el mismo sentido al campo externo no es la misma cantidad de los q se alinean en contra. La red de Magnetizacin posee un componente en Z no nulo.FUNDAMENTOS DE LA RM2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARCOMPONENTE X-YRED DE MAGNETIZACIN

Debido a que la precesin de los protones entre si no es en fase.

La sumatoria de los componentes transversales (plano XY) del campo magntico es Nulo.FUNDAMENTOS DE LA RM2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARNIVELES DE ENERGIA Y TRANSICINUn protn inmerso en un campo magntico puede invertir su alineacin con dicho campo, es decir pasar de un nivel de energa a otro.

Esto sucede si a los protones inmersos en un campo magntico externo se someten a una seal de radiofrecuencia con la misma frecuencia de su frecuencia de precesin. De sta manera los neutrones son capaces de absorber un fotn y cambiar de nivel de energa.

Tan pronto sea retirada la seal de radio frecuencia los protones regresan a su alineacin original y liberan energa.FUNDAMENTOS DE LA RM2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARNIVELES DE ENERGIA Y TRANSICIN

Transicin Nivel de Energa AltoNivel de Energa BajoAnimacin tomada de: http://vam.anest.ufl.edu/forensic/nmr.htmlFUNDAMENTOS DE LA RMTIEMPO T1

Al someter los protones a la seal RF algunos de ellos invierten su alineacin haciendo que la magnitud del componente Z del vector de la red de magnetizacin cambie.

Cuando se retira la seal RF, la alineacin de los protones regresa a la original y la magnitud del componente Z del vector tambin lo hace. El tiempo que demora el componente Z en retornar a su magnitud original despus de retirar la seal RF es llamado T1.Animacin tomada de: http://vam.anest.ufl.edu/forensic/nmr.htmlFUNDAMENTOS DE LA RM2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARTIEMPO T2

Al someter los protones a la seal RF (a la frecuencia de Lamor) , stos oscilan en resonancia con dicha seal y todos con la misma fase. Esto lleva a que el componente XY de la red de magnetizacin ya no sea Nulo.

Cuando se retira la seal RF, las oscilaciones de los protones vuelven a desfasarse y el componente XY regresa a ser nulo. El tiempo que demora el componente XY en retornar a Cero despus de retirar la seal RF es llamado T2.FUNDAMENTOS DE LA RM2. FUNDAMENTOS FSICOS DE LA RESONANCIA MAGNTICA NUCLEARTIEMPOST1 Y T2

FUNDAMENTOS DE LA RMTIEMPOS DE RELAJACINLos tiempos de relajacin (TI y T2), son fundamentalmente tiempos que miden la rapidez o lentitud de como se recuperan los ncleos resonantes al ser sometidos o perturbados por las ondas de radiofrecuencia adecuados.T1Tiempo necesario para que los protones de hidrogeno que han sido rotados 180 fuera del campo magntico retornen a su plano de equilibrio (tiempo de relajacin longitudinal)T2:Tiempo necesario para que los protones se relajen de su direccin transversal (Tiempo de relajacin transversal) 21FUNDAMENTOS DEL RMPor tanto, la RM est basada en la re-emisin de una seal absorbida de radiofrecuencia, mientras el paciente est dentro de un potente campo magntico

El protn y elneutrn, en conjunto, se conocen comonucleones, ya que conforman el ncleo de los tomos.En un tomo, el nmero de protones en el ncleo determina las propiedades qumicas del tomo y quelemento qumicoes.Se denominanistopos(delgriego: , isos = mismo; , tpos = lugar) a los tomos de un mismoelemento, cuyos ncleos tienen cantidad diferenteneutrones, y por tanto, difieren enmasa. La mayora de los elementos qumicos poseen ms de un istopo.22Componentes equipo RNM

ImanTransmisor de radiofrecuenciasDetector y amplificadorOrdenador23SECUENCIAS Y TIEMPOS DE RELAJACINTodos los estudios deben incluir imgenes potenciadas en T1 y T2 al menos en dos planos del espacio

En cada secuencia, ya sea potenciada en T1 o T2, la escala de grises cambia y es totalmente diferente a las densidades radiolgicas vista en Tc o Rx simple.

La diferencia entre unas secuencias y otras depende del tipo de pulsos de radiofrecuencia utilizados y del tiempo que hay entre ellos.secuencias Diferencian sobre todo los tejidos segn su T1, o segn su T2. Por ltimo, hay secuencias que potencian la imagen de tejidos con alta densidad de protones.24SECUENCIASSecuencias T1: muy buena correspondencia anatmica, pero poco sensibles a los cambios patolgicos

Secuencias T2: muy sensibles a cambios patolgicos, pero no demuestran tan bien la anatoma. (requiere + tiempo)

Como la mayora de cambios patolgicos son inflamatorios o tumorales, comportan cambios de edema (aumento de agua en los tejidos). Como en T2 agua es blanca, la mayora de lesiones sern hiper-intensas en T2La grasa tiene un T1 corto, le cuesta poco liberar la energa. En cambio el agua tiene un tiempo de relajacin en T1 largo, le cuesta liberar la energa. La grasa tiene un T2 corto, es decir se desfasa rpido. En cambio el agua lo tiene largo, se desfasa lentamente.

25SECUENCIAS

RESONANCIA MAGNTICA.

GRASA HEMORR. SUBAGUDACONTRASTE MAGNETICOSUSTANCIA BLANCA

T1 BLANCO27T1 GRIS

SUSTANCIA GRIS HIGADO. BAZO PANCREAS RION MUSCULOS LESIONES CON AGUA

28T1 NEGROORINA (AGUA)QUISTES TENDONES VASOS AIRE

29T2 BLANCOLCR ORINA QUISTES TUMORES RION. BAZO AGUA LIBRE

30T2 GRISSUSTANCIA GRIS GRASA

31T2 NEGROSUSTANCIA BLANCA PANCREAS. HIGADO. MUSCULO. HUESO CORTICAL. TENDONES. AIRE. VASOS

32

T1 T2

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T2 FAT SATT1

T2T1MEDICSECUENCIAS DE LECTURAExisten decenas de siglas y acrnimos de secuencias

Aunque la mayora son modificaciones y variantes de las secuencias bsicas37FUNDAMENTOS DEL RMLa diferencia de seal entre los diferentes tejidos traduce la resolucin de contraste

Esta es superior a la de cualquier otro mtodo de imagen diagnstica

En la RM, la seal y el contraste entre tejidos pueden ser manejados por el operador segn las diferentes potenciaciones de las secuencias, incluso puede suprimirse la seal de diferentes tejidos38RM: VENTAJAS Su capacidad multiplanar, con la posibilidad de obtener cortes o planos primarios en cualquier direccin del espacio

Su elevada resolucin de contraste, que es cientos de veces mayor que en cualquier otro mtodo de imagen

La ausencia de efectos nocivos conocidos al no utilizar radiaciones ionizantes

La amplia versatilidad para el manejo del contraste

Esta posibilidad de manejo de los contrastes, junto a la capacidad multiplanar, hacen de este mtodo diagnstico una herramienta excepcional en el diagnstico mdico

39DIFERENCIAS RM Y TCa) Ventajas con respecto a TC :mejor visualizacin de la fosa posterior y para valorar el tiempo de la hemorragia cerebralAusencia de radiacin ionizante, Alta sensibilidad al flujo sanguneo, Capacidad de producir imgenes tomogrficas en cualquier direccin del espacio, con campos de visin variables y situados en cualquier punto del organismo, Alta sensibilidad a la acumulacin de hierro en los tejidosAlta resolucin de contraste de los tejidos blandosAlta sensibilidad a los tejidos edematizados.

DIFERENCIAS RM Y TCB) Desventajas frente a la TC incluyen: Poca disponibilidad en hospitales comunitarios, debido a su alto costo Reacciones de claustrofobia de algunos pacientes. Este factor junto con prtesis metlicas y otros aparatos porttiles obligatorios pueden excluir hasta un 14% de pacientes referidos para este estudio Es menos eficaz que la TC para detectar calcificaciones, alteraciones seas y articulares, y hemorragia subaracnoidea aguda

RM: APLICACIONESEn el campo de la ortopedia: trauma, infecciones y tumores

TRAUMATISMOS SEOS, CARTLAGO Y PARTES BLANDASEdema seo, microfracturas trabeculares, fracturas ocultas.Lesiones ligamentarias-meniscales rodillaHombro: impingement, labrum, manguito, inestabilidad (ARTRO-RM)Osteonecrosis en fase inicial (p.e.j.escafoides, astrgalo)Columna: lesiones traumticas, lesiones del disco,

ARTRORESONANCIA

Cuerpo libre, rotura menisco interno43CONTRAINDICACIONES DE RM

Marcapasos

Claustrofobia

Prtesis valvulares cardiacas antiguas

Clips metlicos en la cabeza, en el S.N.C.

Partculas de metralla en los ojos (ej. Soldadores)

Prtesis metlicas

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MUCHAS GRACIAS45