Generación y Detección de la Señal en Resonancia Magnética: Fundamentos y Antenas
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Generación y Detección de la Señal en Resonancia Magnética
La generación de la señal de Resonancia Magnética (RM) es un proceso fundamental en la obtención de imágenes médicas. Para que el vector de magnetización neto, al precesar en el interior de una bobina receptora, genere una corriente alterna, este ha de girar perpendicularmente a la bobina. Para generar una señal de RM detectable, es necesario inclinar el vector de magnetización neto en mayor o menor medida hacia el plano transversal.
Si el vector mantuviera su módulo constante durante su giro o precesión, la señal generada sería una onda de amplitud constante. Sin embargo, la señal decae muy rápidamente; el tiempo que tarda en desaparecer depende de las propiedades de relajación de los tejidos.
Caída de Inducción Libre (FID)
Esta señal, generada por un solo pulso de excitación, se denomina FID o Caída de Inducción Libre. La señal decae muy rápidamente, desapareciendo en pocos milisegundos (ms).
Es importante destacar que la imagen de RM no se forma directamente de la FID, sino a partir de una segunda señal denominada eco. La dirección del campo magnético principal (B₀) se considera el eje Z, siendo X e Y los ejes que definen el plano transversal (XY). El vector de magnetización se inclina hacia el plano transversal mediante pulsos de radiofrecuencia (RF).
Radiofrecuencia (RF)
La radiofrecuencia (RF) debe tener la suficiente energía como para igualar las poblaciones de espines paralelos y antiparalelos, es decir, para añadir la diferencia de energía existente entre ambos niveles de energía. La frecuencia de la onda de radio (RF) debe tener la misma frecuencia de precesión de los protones en ese campo magnético (B₀), conocida como frecuencia de Larmor.
Densidad de Protones
La densidad de protones es un factor clave en la intensidad de la señal. La señal generada por un tejido o un vóxel con una densidad de protones mayor será más intensa que la de uno con menor densidad de protones y, como consecuencia, se verá con un tono más claro en la imagen.
Antenas o Bobinas en Resonancia Magnética
Las antenas o bobinas son los elementos esenciales que se utilizan para recoger la señal de RM emitida por los tejidos. Detectan el paso del vector de magnetización durante su giro en el plano transversal. El tamaño del FOV (Campo de Visión) influye directamente en la resolución espacial de la imagen.
Tipos de Antenas
Existen dos tipos principales de antenas:
- Antenas de Transmisión-Recepción: Son capaces tanto de emitir pulsos de RF como de recoger la señal emitida. Los equipos de uso clínico suelen integrar la denominada antena de cuerpo (body coil) en el gantry, que es un ejemplo de este tipo.
- Antenas de Recepción: Solo captan la señal que emite la muestra.
Forma de las Antenas
Según su forma y cobertura, las antenas se dividen en:
- Antenas Envolventes: Rodean total o parcialmente al paciente y proporcionan una imagen con una intensidad de señal homogénea en todo el corte.
- Antenas de Superficie: Cubren un volumen menor, con una intensidad de señal decreciente según aumenta la distancia a la antena.
Ambas pueden ser lineales o de cuadratura.