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COMPONENTES DE LA R.M.

1. Imanes

2. Bobinas de gradiente

3. Bobinas de frecuencia y antenas (receptoras y emisoras)

4. Medios de contraste de la imagen

5. Consola de mandos y procesado de la imagen

1. Imanes

El campo magntico de un sistema de RM se puede generar mediante diferentes sistemas de imanes:

Imanes permanentes

Imanes resistivos

Imanes superconductores

electroimanes

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Existe un cuarto tipo, hbrido, que rene caractersticas de imanes permanentes y resistivos.

1.1. Imanes permanentes:

Los imanes permanentes estn construidos con sustancias ferromagnticas, que

retienen su magnetismo despus de ser expuestas a un campo magntico. No

necesitan alimentacin elctrica ni refrigeracin, y son baratos. Sin embargo, son

pesados, no se pueden desconectar (inconveniente si hay algn riesgo para el

paciente)

Estos sistemas tienen un rango pequeo de campos en comparacin con otros sistemas de imanes. Los costes de capital y operativos de los imanes permanentes son bajos.

Una de las desventajas es el peso de los sistemas. El desarrollo de nuevas aleaciones ha permitido reducir el peso de los sistemas con imanes permanentes de 100 a menos de 20 toneladas. Actualmente se producen para la obtencin de imagen de todo el cuerpo.

Otro inconveniente en los sistemas de imanes permanentes es la intensidad de campo que son capaces de generar, que parece limitada a 0,3 T para la adquisicin de imgenes en el momento actual, operando la mayora en torno a los 0,2 T.

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1.2. Electroimanes

El campo magntico se crea mediante corriente elctrica

1.2.1 Imanes resistivos:

Los sistemas resistivos consisten bsicamente en una bobina o una coleccin de

bobinas a travs de las cuales pasa una fuerte corriente elctrica. Si estas bobinas se

colocan en una geometra adecuada se puede crear un campo magntico homogneo

Estos sistemas requieren un alto consumo de energa (por ejemplo, una unidad de 0,1

T consume alrededor de 20 kW) y generan una gran cantidad de calor, por lo tanto

necesitan sistemas de refrigeracin de gran capacidad.

Por lo general, el lmite para mquinas disponibles comercialmente es de 0,3 o 0.4 T. Existen campos residuales presentes alrededor de estos sistemas. Tpicamente su peso no supera las 5 toneladas, son los ms ligeros de todos los sistemas de obtencin de imagen mediante RM.

Los imanes resistivos tienen la ventaja de que pueden ser apagados cuando no estn en uso o durante las emergencias.

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1.2.2 Imanes super-conductivos

Son, con diferencia, lo ms utilizados.

Cuando ciertas aleaciones son enfriadas a temperaturas cercanas al cero absoluto

muestran una reduccin drstica en su resistencia a la corriente elctrica: se

convierten en superconductores. As, cuando las aleaciones superconductoras se

colocan en el helio lquido (a temperaturas por debajo de un valor crtico de entre -

263 C y -269 C 4 a 10 K), altas corrientes pueden ser conducidas por una bobina

construida de esa aleacin y se puede producir un campo magntico extremadamente

estable de intensidad muy elevada. El diseo bsico de los imanes superconductores

requiere la presencia de un sistema de enfriamiento doble que utiliza nitrgeno lquido

como lquido criognico en un primer contenedor y helio lquido en un segundo

interno

El campo magntico de un imn superconductor puede ser descargado cuando la

bobina pierde su superconductividad accidentalmente. Esto crea un aumento

repentino de la temperatura que, a su vez, calienta los gases licuados del refrigerante.

En esta situacin los gases empezaran a hervir, aumentando su volumen y liberando

Helio. Este incidente es conocido como enfriamiento rpido o quench

Por lo general no se producen daos permanentes en el imn pero tiene que ser

rellenado con Helio, para as conseguir el enfriamiento suficiente para la

superconductividad, proceso que puede durar varios das.

Caractersticas: permiten alcanzar potencias de campo de entre 0,5 a 4 T consumiendo

muy poca corriente elctrica. Consiguen campos uniformes y homogneos.

Pueden darse pequeas prdidas de homogeneidad a lo largo del tiempo debido a la

link lmites y ms resistencia la bobina principal, por lo que este parmetro debe ser

controlado regularmente por el servicio de mantenimiento y aqu influye en la calidad

de imagen.

Siguen siendo con costosos debido mantenimiento y recarga de helio es un elemento

escaso y por lo tanto caro.

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Tips de imanes VENTAJAS DESVENTAJAS

Permanente (

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Debido a que el imn principal genera un campo constante, todos los ncleos que posean el mismo momento magntico tendrn la misma frecuencia de resonancia, de manera que no existe informacin espacial o informacin de dnde se produce la resonancia. Para resolver este problema se aaden bobinas, llamadas bobinas de gradiente. Cada una de las bobinas genera un campo magntico de una cierta intensidad con una frecuencia controlada. Utilizando tres bobinas ortogonales es posible asignarle a cada regin del espacio una frecuencia de resonancia diferente, de manera que cuando se produzca una resonancia a una frecuencia determinada ser posible determinar la regin del espacio de la que proviene.

Los gradientes de campo magntico son campos magnticos muy dbiles que varan con la posicin y que se superponen al campo magntico principal. con el fin de obtener proyecciones desde distintas direcciones, interesa poder orientar los gradientes de campo magntico a lo largo de los ejes x, y y x o a lo largo de una direccin oblicua. Para ello existen tres parejas de bobinas, denominadas bobinas de gradiente x, y o z, segn cul sea la direccin a lo largo de la cual generan el gradiente Un gradiente en la direccin del campo

magntico esttico B0 se consigue mediante una bobina de tipo Antihelmotz, que consiste en dos bobinas circulares enfrentadas por las que circulan

corrientes en sentidos opuestos, crendose as un gradiente de campo

magntico Gz entre ellas. El campo B1 generado por una de las bobinas se suma al campo magntico esttico B, mientras que el de la otra, B2, se resta. Este tipo de bobinas se emplean para seleccionar cortes transversales del paciente, perpendiculares al campo magntico principal.

Las parejas de bobinas que generan los gradientes a lo largo de las direcciones x e y, se utilizan para obtener cortes sagitales y coronales del paciente, respectivamente. Si se quiere obtener cortes oblicuos se activan varias bobinas simultneamente. La intensidad del gradiente se mide en militeslas por metro (mT/m) o en G/cm y presenta valores hasta de 100 mT/m. Campo magntico GZ (gradiente z): CORTE TRANSVERSAL

Campo magntico GX: CORTES SAGITALES

Campo magntico GY: CORTES CORONALES

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Los gradientes son electroimanes resistivos que se superponen al imn principal. stos

crean un campo magntico variable que se suma/resta a B0.

Un gradiente magntico consta de dos bobinados y el sistema dispone de tres pares de ellas, un par para cada direccin del espacio, en los ejes X, Y, y Z. La finalidad de lograr gradientes es: Producir una variacin lineal del campo a lo largo de cualquiera de los tres ejes del espacio. Servir para la seleccin de corte y la codificacin espacial de la muestra que se va a explorar. El gradiente magntico afecta a la resolucin espacial, al grosor mnimo de corte y al

mnimo tamao de campo (FOV).

Qu es FOV? Es la ampliacin o disminucin del campo de visin en RM y escner

3. Sistemas de bobinas de radiofrecuencia

Es otro de los elementos necesarios para producir la seal de RM. Estas bobinas son, por una parte, las generadoras de radiacin electromagntica de RF, cuya componente magntica aplicada durante un instante de tiempo muy breve es capaz de rotar el vector de magnetizacin alejndolo de su posicin de equilibrio. Adems, las bobinas de RF tambin son las responsables de detectar la energa asociada a la componente transversal Mxy del vector magnetizacin. Un sistema de RF tiene cuatro componentes principales:

sintetizador de frecuencia

envolvente digital de RF

amplificador de potencia

sistema de antenas. El sintetizador de frecuencia produce una frecuencia central o portadora, la cual ha de coincidir con la frecuencia de Larmor de los ncleos que se pretenden excitar. La envolvente de RF produce un rango de frecuencias, denominado ancho de banda, en torno a la frecuencia central que determina el espesor de corte. Los amplificadores de potencia, una vez generado el pulso de RF, lo amplifican a fin de aumentar la energa que va a ser la responsable de excitar los ncleos. Los amplificadores utilizados en los equipos de RM ofrecen potencias tpicas del orden de 10 kW.

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Adems de los componentes anteriores, tambin son necesarias las antenas transmisoras y las receptoras.

Transmisoras: responsables de transmitir al sistema las seales de RF procedentes del amplificador

Receptoras: captar la energa correspondiente a la componente magntica de la onda de RF que se genera como consecuencia de los procesos de relajacin nuclear.

La mayora de los sistemas utilizan una antena que es a la vez transmisora y receptora,

denominada antena de cuerpo, con forma de silla de montar y fija dentro del imn. Permite realizar estudios de cualquier zona del cuerpo de forma muy homognea. Cuando se utilizan dos antenas, la antena de cuerpo es la que suele trabajar como transmisora. Adems de esta antena bsica, el sistema de RF dispone de otras antenas externas al imn que se pueden conectar y desconectar. Dependiendo del espesor y de la geometra del paciente, as como de la regin del mismo que se quiera estudiar, presentan formas y tamaos muy variados. Se suelen clasificar en:

Antenas de volumen: envuelven al paciente y permiten obtener una seal muy homognea de todo el volumen explorado. Pueden ser transmisoras y receptoras, aunque la tendencia es a fabricarlas slo receptoras.

Antenas de superficie: estn en contacto con la regin que se quiere estudiar. Por su diseo permiten obtener imgenes de gran calidad en las proximidades de la misma. La seal recogida disminuye considerablemente a medida quenos alejamos de ella, por lo que su aplicacin se restringe al estudio de zonas prximas a la superficie de dimensiones reducidas.