ULACIT- LAURETE INTERNATIONAL UNIVERSITIES

Facultad de Ciencias de la Salud

Escuela de Medicina

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

ESPECTROMETRÍA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN)

INTEGRANTES:

Correa, Joshua G.

Gokal, Anjali

Qu Zhao Anna I.

PROFESOR:

DIMITRI LOPEZ

FECHA DE ENTREGA:

10-MARZO-2013

INTRODUCCIÓN

La RMN o RMI (Resonancia Magnética Nuclear o Resonancia Magnética por

Imágenes) es un nuevo método de Diagnóstico por Imágenes que se basa en

principios físicos distintos de los otros métodos que se estudiaron hasta

ahora. Es una técnica empleada principalmente en la elucidación de

estructuras moleculares, aunque también se puede emplear con fines

cuantitativos y en estudios cinéticos y termodinámicos.

Las imágenes por resonancia magnética solas se denominan cortes y se

pueden almacenar en una computadora o imprimir en una película. Un

examen produce docenas o algunas veces cientos de imágenes.

Algunos núcleos atómicos sometidos a un campo magnético externo

absorben radiación electromagnética en la región de las frecuencias de radio

o radio frecuencias. Como la frecuencia exacta de esta absorción depende

del entorno de estos núcleos, se puede emplear para determinar la estructura

de la molécula en donde se encuentran éstos.

Para obtener más información, ver los temas específicos acerca de las

resonancias magnéticas en el ámbito clínico, tenemos: Resonancia

magnética del abdomen, del tórax, del cráneo y del corazón.

La técnica se ha empleado en química orgánica, química inorgánica y

bioquímica. La misma tecnología también ha terminado por extenderse a

otros campos, por ejemplo en medicina, en donde se obtienen imágenes por

resonancia magnética.

Este trabajo tiene como fin de realizar una investigación sobre la

espectroscopia de resonancia magnética nuclear en cuanto a su historia, las

técnicas desarrolladas, principios, tipos, su importancia y analizar un artículo

la cual esté relacionada con nuestro tema y la salud, de esta manera para

destacar su importancia y profundizar el tema a investigar.

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OBJETIVOS

Conocer acerca de la resonancia magnética de acuerdo a su historia y

su uso.

Uso de la RSM en la medicina y en otras ramas de la salud.

Conocer las técnicas espectroscópicas aplicadas a los compuestos

orgánicos.

Aprender sobre los principios y fundamentos de la RMN.

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DESARROLLO

1. HISTORIA DE LA ESPECTROMETRÍA DE RESONANCIA

MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN)

La primera detección de Resonancia Magnética Nuclear debida a la

formación de una diferencia en las energías de ciertos núcleos en presencia

de un campo magnético fue reportada por Bloch (para el agua líquida) y

Purcell (para la cera de parafina) en 1946. La aplicación química de la RMN

fue descubierta a principios de los cincuenta, al observarse que la frecuencia

de resonancia de un núcleo dependía fuertemente de su entorno químico

(chemical shift).

La espectroscopia de RMN fue desarrollada a finales de los años cuarenta

para estudiar los núcleos atómicos. En 1951, los químicos descubrieron que

la

espectroscopia de resonancia magnética nuclear podía ser utilizada para

determinar las estructuras de los compuestos orgánicos.

A partir de los años setenta, el desarrollo de nuevas técnicas y mayores

campos magnéticos (que incrementan tanto la sensibilidad como la

resolución de las señales) permitieron estudiar moléculas cada vez más

grandes. El advenimiento de la RMN multidimensional y el uso del marcaje 13C y 15N marcó el inicio de la RMN biológica.

Esta técnica espectroscópica puede utilizarse sólo para estudiar núcleos

atómicos con un número impar de protones o neutrones (o de ambos). Esta

situación se da en los átomos de 1H, 13C, 19F y 31P. Este tipo de núcleos son

magnéticamente activos, es decir poseen espín, igual que los electrones, ya

que los núcleos poseen carga positiva y poseen un movimiento de rotación

sobre un eje que hace que se comporten como si fueran pequeños imanes.

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2. ESPECTROMETRÍA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

(RMN)

La resonancia magnética nuclear, o RMN, es un examen de diagnóstico

seguro que proporciona una visión más clara del interior del cuerpo que

muchos otros exámenes de diagnóstico. La resonancia magnética produce

imágenes de dos o tres dimensiones usando un imán grande, ondas de radio

y un computador. No usa rayos X. También se puede usar un medio de

contraste para ayudar a visualizar mejor las imágenes.

Ésta técnica que explota las propiedades magnéticas de ciertos núcleos. Las

aplicaciones más importantes para su uso en química orgánica son la

espectrometría RMN de protones y la de carbono-13. En principio, la RMN es

aplicable a cualquier núcleo que posea espín.

Pueden obtenerse muchos tipos de información mediante un espectro RMN.

Al igual que se utiliza la espectrometría de infrarrojos para identificar grupos

funcionales, el análisis de un espectro RMN unidimensional proporciona

información sobre el número y tipo de entidades químicas en una molécula.

El impacto de la espectrometría RMN en las ciencias naturales ha sido

sustancial. Puede utilizarse, entre otras cosas, para estudiar mezclas de

analitos, para comprender efectos dinámicos como el cambio en la

temperatura y los mecanismos de reacción, y es una herramienta de valor

incalculable para la comprensión de la estructura y función de las proteínas y

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los ácidos nucleicos. Este tipo de espectrometría se puede aplicar a una

amplia variedad de muestras, tanto en solución como en estado sólido.

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3. TÉCNICAS DESARROLLADAS A PARTIR DEL ESPECTRO

ELECTROMAGNÉTICO.

Cuando se sitúan dentro de un campo magnético, los núcleos activos de

RMN (como el 1 H, o el 13 C) absorben a una frecuencia característica del

isótopo. La frecuencia de resonancia, la energía de la absorción y la

intensidad de la señal son proporcionales a la fuerza del campo magnético.

Por ejemplo, en un campo magnético de 21 Tesla, los protones resuenan a

900 MHz. Es común referirse a un imán de 21 T como imán de 900 MHz,

aunque distintos núcleos resuenan a una frecuencia diferente en este campo.

En el campo magnético terrestre, los mismos núcleos resuenan en

frecuencias de audio. Este efecto se utiliza en los espectrómetros RMN y

otros instrumentos. Debido a que estos instrumentos son fáciles de

transportar y baratos, a menudo se utilizan para la enseñanza y el trabajo de

campo.

Desplazamiento químico

Dependiendo del entorno químico local, los diferentes protones en una

molécula resuenan a frecuencias ligeramente diferentes. Dado que tanto este

desplazamiento como la frecuencia de resonancia fundamental son

directamente proporcionales a la fuerza del campo magnético, el

desplazamiento de frecuencia se convierte en un campo independiente de

valor adimensional conocido como desplazamiento químico. El

desplazamiento químico se reporta como una medida relativa de algunas

frecuencias de resonancia de referencia. (Para los núcleos 1 H, 13 C, y 29 Si,

se usa como referencia el tetrametilsilano o TMS.) Esta diferencia entre la

frecuencia de la señal y la frecuencia de la referencia se divide por la

frecuencia de la señal de referencia para obtener el desplazamiento químico.

Los desplazamientos de frecuencia son muy pequeños en comparación con

la frecuencia RMN fundamental. Un desplazamiento de frecuencia típico

podría ser de 100 Hz, en comparación con una frecuencia RMN fundamental

de 100 MHz, por lo que el desplazamiento químico se expresa generalmente

en partes por millón (ppm).

A causa del movimiento molecular a temperatura ambiente, los tres protones

metilo alcanzan un promedio durante el curso del experimento RMN (que

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normalmente requiere unos pocos milisegundos). Estos protones se

degeneran y forman un pico al mismo desplazamiento químico.

La forma y el tamaño de los picos son indicadores de la estructura química.

En el ejemplo anterior -el espectro de protones de etanol-, el pico de CH3

sería tres veces más grande que el OH. Del mismo modo, el pico de CH2

sería el doble en tamaño al pico de OH, pero sólo 2/3 del tamaño del pico de

CH3.

El software de análisis moderno permite analizar el tamaño de los picos para

comprender cómo muchos protones dan lugar al pico. Esto se conoce como

integración, un proceso matemático que calcula el área bajo un gráfico (lo

que, en esencia, es un espectro). El analista debe integrar el pico y no medir

su altura, porque los picos también tienen anchura y, por ende, su tamaño

depende de su área y no de su altura. Sin embargo, cabe mencionar que el

número de protones, o cualquier otro núcleo observado, es sólo proporcional

a la intensidad, o integral, de la señal RMN, en los experimentos RMN

unidimensionales más simples. En experimentos más elaborados, como los

que suelen utilizarse para obtener el espectro RMN del carbono-13, la

integral de las señales depende de la tasa de relajación del núcleo, y de sus

constantes de acoplamiento escalar y dipolar. Muy a menudo, estos factores

son poco conocidos, por lo que la integral de la señal RMN es muy difícil de

interpretar en los experimentos más complicados.

Acoplamiento-J

Parte de la información más útil para determinar la estructura en un espectro

RMN unidimensional proviene del acomplamiento-J o acoplamiento escalar

(un caso especial de acoplamiento espín-espín) entre los núcleos activos de

RMN. Este acoplamiento surge de la interacción de los diferentes estados

espín a traves de los enlaces químicos de una molécula, y resulta en la

división de señales RMN. Estos patrones de división pueden ser complejos o

simples y, del mismo modo, pueden ser interpretables o engañosos. Este

acoplamiento proporciona información detallada sobre la conectividad de los

átomos en una molécula.

El acoplamiento a núcleos equivalentes n (espín ½) divide la señal en un

multiplete n + 1 con ratios de intensidad que siguen el triángulo de Pascal. El

acoplamiento a espines adicionales conducirá a nuevas divisiones de cada

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uno de los componentes del multiplete; por ejemplo, el acoplamiento a dos

núcleos diferentes de espín ½ , con constantes de acoplamiento muy

distintas, conducirá a un doblete de dobletes (abreviatura: dd). Hay que tener

en cuenta que el acoplamiento entre núcleos que son químicamente

equivalentes (es decir, que tienen el mismo desplazamiento químico) no tiene

efecto de los espectros RMN, y los acoplamientos entre núcleos que son

distantes (por lo general más de 3 enlaces en moléculas flexibles) suelen ser

demasiado pequeños para observar divisiones. Los acoplamientos de largo

alcance, de más de tres enlaces, se observan a menudo en compuestos

aromáticos y cíclicos, conduciendo a patrones de división más complejos.

Acoplamiento de segundo orden (o fuerte)

La descripción anterior asume que la constante de acoplamiento es pequeña

en comparación con la diferencia en frecuencias RMN entre los espines

inequivalentes. Si la separación del desplazamiento disminuye (o la fuerza

del acoplamiento aumenta), los patrones de intensidad del multiplete se

distorsionan, y luego se vuelven más complejos y difíciles de analizar

(especialmente si más de dos espines están involucrados). La intensificación

de algunos picos en un multiplete se logra a expensas del resto, que a veces

casi desaparece en el ruido de fondo, aunque el área integrada bajo los picos

se mantenga constante. En la mayoría de RMN de alto campo, sin embargo,

las distorsiones suelen ser modestas y las distorsiones características (techo)

pueden ayudar a identificar los picos.

Los efectos de segundo orden disminuyen cuando la diferencia de frecuencia

entre multipletes aumenta, por lo que el espectro RMN de alto campo (es

decir, de alta frecuencia) muestra menos distorsión que los espectros de

frecuencia menor. Los primeros espectros a 60 MHz eran más propensos a la

distorsión que los espectros de máquinas posteriores que operan en

frecuencias de 200 MHz o superiores.

Inequivalencia magnética

Pueden ocurrir efectos más sutiles si los espines químicamente equivalentes

(es decir, núcleos relacionados por simetría y con la misma frecuencia RMN)

tienen diferentes relaciones de acoplamiento respecto a los espines externos.

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Los espines que son químicamente equivalentes pero no son indistinguibles

(sobre la base de sus relaciones de acoplamiento) se denominan espines con

inequivalencia magnética. Por ejemplo, los sitios 4 H del 1,2-diclorobenceno

se dividen en dos pares químicamente equivalentes por simetría, pero un

individuo miembro de uno de los pares tiene diferentes acoplamientos a los

espines que componen el otro par. La inequivalencia magnética puede dar

lugar a espectros muy complejos que sólo pueden ser analizados mediante

modelado computacional. Estos efectos son más comunes en los espectros

RMN de sistemas aromáticos y otros no flexibles, mientras que el promedio

conformacional de los enlaces CC en moléculas flexibles tiende a igualar los

acoplamientos entre protones en carbonos adyacentes, reduciendo los

problemas con la inequivalencia magnética.

3.1 ESPECTROMETRÍA DE CORRELACIÓN

La espectrometría de correlación es uno de los diversos tipos de

espectrometría de resonancia magnética nuclear (RMN) bidimensional. Este

tipo de experimento RMN es mejor conocido por su acrónimo, COSY. Otros

tipos de espectrometría RMN bidimensional son la espectrometría-J, la de

intercambio (EXSY), la de efecto Overhauser nuclear (NOESY), la de

correlación total (TOCSY), y experimentos de correlación heteronuclear como

el HSQC, HMQC y HMBC. Los espectros bidimensionales RMN proporcionan

más información acerca de una molécula que los espectros RMN

unidimensionales, y son especialmente útiles para determinar la estructura de

la molécula, en particular para moléculas que son demasiado complicadas

para la RMN unidimensional. El primer experimento bidimensional, COSY, fue

propuesto por Jean Jeener, un profesor de la Université Libre de Bruxelles,

en 1971. Este experimento fue posteriormente implementado por Walter P.

Aue, Enrico Bartholdi y Richard R. Ernst, que publicaron sus trabajos en

1976.

3.2 RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE ESTADO SÓLIDO

Una variedad de circunstancias físicas impide que las moléculas sean

estudiadas en solución, ni tampoco mediante otras técnicas espectroscópicas

a un nivel atómico. En los medios de fase sólida, tales como cristales, polvos

microcristalinos, geles, soluciones anisotrópicas, etc, se da en particular el

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acoplamiento dipolar y la anisotropía de desplazamiento químico, que se

convierten en dominantes para el comportamiento de los sistemas de espín

nuclear. En la espectrometría RMN convencional en estado de solución,

estas interacciones adicionales darían lugar a una ampliación considerable

de las líneas espectrales. Diversas técnicas permiten establecer condiciones

de alta resolución, que pueden, al menos para los espectros de 13 C, ser

comparables a los espectros RMN en estado de solución.

Dos conceptos importantes para la alta resolución en la espectrometría RMN

de estado sólido son la limitación de la posible orientación molecular

mediante orientación de la muestra, y la reducción de las interacciones

magnéticas nucleares anisotrópicas mediante giro de la muestra. De este

último enfoque, destaca el método del giro rápido en torno al ángulo mágico,

cuando el sistema está compuesto por núcleos de espines 1/2. Una serie de

técnicas intermedias, con muestras de alineamiento parcial o movilidad

reducida, se están utilizando también en espectrometría RMN.

Las aplicaciones de la RMN de estado sólido suelen utilizarse en

investigaciones sobre proteínas de la membrana, fibrillas de proteínas, todo

tipo de polímeros, análisis en química inorgánica, y también otras más

"exóticas" como las hojas de plantas y las pilas de combustible.

3.3 ESPECTROMETRÍA RMN APLICADA A PROTEÍNAS

Gran parte de la reciente innovación dentro de la espectrometría RMN se ha

dado en el campo de estudio de las proteínas, y se ha convertido en una

técnica muy importante en la biología estructural. Un objetivo común de estas

investigaciones es obtener una alta resolución de las estructuras

tridimensionales de las proteínas, similar a lo que puede lograrse por

cristalografía de rayos X. En contraste con la cristalografía de rayos X, la

RMN se limita sobre todo a las proteínas relativamente pequeñas, de menos

de 35 kDa, aunque los avances técnicos permiten la resolución de

estructuras más grandes. La espectrometría RMN es a menudo la única

manera de obtener información de alta resolución, en todo o en parte, de

proteínas no estructuradas.

Las proteínas son varios órdenes de magnitud más grandes que las

pequeñas moléculas orgánicas que se mencionaron anteriormente en este

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artículo, pero la misma teoría se aplica a la RMN. Debido al mayor número de

elementos presentes en la molécula, los espectros unidimensionales básicos

se ven solapados con la superposición de señales, hasta el punto de que el

análisis resulta imposible. Por lo tanto, se realizan experimentos

multidimensionales (2, 3 o 4D) para hacer frente a este problema. Para

facilitar estos experimentos, es conveniente marcar isotópicamente la

proteína con 13 C y 15 N, debido a que los isótopos 12 C predominantes de

forma natural no son activos a la RMN, mientras que el momento cuadrápolo

nuclear del isótopo 14 N predominante de forma natural impide que se pueda

obtener información de alta resolución a partir de este isótopo de nitrógeno.

El método más importante utilizado para la determinación de la estructura de

las proteínas utiliza experimentos NOE para medir las distancias entre pares

de átomos dentro de la molécula. Posteriormente, las distancias obtenidas se

utilizan para generar una estructura 3D de la molécula usando un programa

de ordenador.

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4. FUNDAMENTOS Y PRINCIPIOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA

MAGNÉTICA NUCLER (RMN).

La espectroscopia de RMN fue desarrollada a finales de los años cuarenta

para estudiar los núcleos atómicos. En 1951, los químicos descubrieron que

la espectroscopia de resonancia magnética nuclear podía ser utilizada para

determinar las estructuras de los compuestos orgánicos. Esta técnica

espectroscópica puede utilizarse sólo para estudiar núcleos atómicos con un

número impar de protones o neutrones (o de ambos). Esta situación se da en

los átomos de 1H, 13C, 19F y 31P. Este tipo de núcleos son magnéticamente

activos, es decir poseen espín, igual que los electrones, ya que los núcleos

poseen carga positiva y poseen un movimiento de rotación sobre un eje que

hace que se comporten como si fueran pequeños imanes. En ausencia de

campo magnético, los espines nucleares se orientan al azar. Sin embargo

cuando una muestra se coloca en un campo magnético, tal y como se

muestra en la siguiente figura, los núcleos con espín positivo se orientan en

la misma dirección del campo, en un estado de mínima energía denominado

estado de espín α, mientras que los núcleos con espín negativo se orientan

en dirección opuesta a la del campo magnético, en un estado de mayor

energía denominado estado de espín β.

La diferencia de energía entre los dos estados de espín α y β, depende de la

fuerza del campo magnético aplicado H0. Cuanto mayor sea el campo

magnético, mayor diferencia energética habrá entre los dos estados de espín.

En la siguiente gráfica se representa el aumento de la diferencia energética

entre los estados de espín con el aumento de la fuerza del campo magnético.

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Cuando una muestra que contiene un compuesto orgánico es irradiada

brevemente por un pulso intenso de radiación, los núcleos en el estado de

espín α son promovidos al estado de espín β. Esta radiación se encuentra

en la región de las radiofrecuencias (rf) del espectro electromagnético por

eso se le denomina radiación rf. Cuando los núcleos vuelven a su estado

inicial emiten señales cuya frecuencia depende de la diferencia de energía

(∆E) entre los estados de espín α y β. El espectrómetro de RMN detecta

estas señales y las registra como una gráfica de frecuencias frente a

intensidad, que es el llamado espectro de RMN. El término resonancia

magnética nuclear procede del hecho de que los núcleos están en

resonancia con la radiofrecuencia o la radiación rf. Es decir, los núcleos

pasan de un estado de espín a otro como respuesta a la radiación rf a la

que son sometidos.

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5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA RMN

En su conjunto, la RMN presenta ventajas importantes sobre otras

técnicas de imagen. No utiliza radiaciones ionizantes, permite la obtención

de imágenes en todos los planos del espacio y alcanza un gran contraste

entre los tejidos corporales, mayor que el obtenido con cualquier otra

técnica de imagen. Esta última característica permite diferenciar unos

tejidos de otros, caracterizar tejidos y lesiones y determinar con precisión

su extensión.

Las desventajas de esta técnica derivan fundamentalmente de su elevado

coste y de los tiempos de estudio, que son largos. En este sentido, gran

parte de los avances más recientes se están produciendo en la obtención

de secuencias cada vez más rápidas. Con la excepción que supone ser

portador de marcapasos, de determinadas prótesis o clips quirúrgicos

magnéticos, en la actualidad no se conocen riesgos biológicos

relacionados con el uso médico de la RMN.

6. IMPORTANCIA DE LAS TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS

APLICADAS A COMPUESTOS ORGÁNICOS

En 1951, los químicos descubrieron que la espectroscopia de resonancia

magnética nuclear podía ser utilizada para determinar las estructuras de los

compuestos orgánicos. Esta técnica espectroscópica puede utilizarse sólo

para estudiar núcleos atómicos con un número impar de protones o

neutrones (o de ambos). Esta situación se da en los átomos de 1H, 13C, 19F

y 31P. Este tipo de núcleos son magnéticamente activos, es decir poseen

espín, igual que los electrones, ya que los núcleos poseen carga positiva y

poseen un movimiento de rotación sobre un eje que hace que se comporten

como si fueran pequeños imanes.

Existen más núcleos en el estado de espín α que en el β pero aunque la

diferencia de población no es enorme sí que es suficiente para establecer las

bases de la espectroscopia de RMN.

La siguiente ecuación muestra la dependencia entre la frecuencia de la señal

y la fuerzadel campo magnético H0 (medida en Teslas, T).

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ΔE = h υ = h γ/2π H0 donde γ = radio giromagnético

El valor del radio giromagnético depende del tipo de núcleo que se está

irradiando; en el caso del 1H es de 2.675 x 108 T-1s-1. Si espectrómetro de

RMN posee un imán potente, éste debe trabajar a una mayor frecuencia

puesto que el campo magnético es proporcional a dicha frecuencia. Así por

ejemplo, un campo magnético de 14.092 T requiere una frecuencia de trabajo

de 600 MHz.

Hoy en día los espectrómetros de RMN trabajan a 200,300, 400, 500 y 600

MHz.

A continuación, se muestra de forma esquemática los principales

componentesd e un equipo para medidas de resonancia magnética nuclear.

como se observa, el espectrómetro de RMN consta de cuatro partes:

1. Un imán estable, con un controlador que produce un campo magnético

preciso.

2. Un transmisor de radiofrecuencias, capaz de emitir frecuencias precisas.

3. Un detector para medir la absorción de energía de radiofrecuencia de la

muestra.

4. Un ordenador y un registrador para realizar las gráficas que constituyen el

espectro de RMN.

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Tubo de Muestra

Imán superconductor

Espectro de RMN

Detector y amplificador Genrador de

radiofrecuencia y ordenador

Para obtener un espectro de RMN, se coloca una pequeña cantidad del

compuesto orgánico disuelto en medio mililitro de disolvente en un tubo de

vidrio largo que se sitúa dentro del campo magnético del aparato. El tubo con

la muestra se hace girar alrededor de su eje vertical.

En los aparatos modernos el campo magnético se mantiene constante

mientras un breve pulso de radiación rf excita a todos los núcleos

simultáneamente. Como el corto pulso de radiofrecuencia cubre un amplio

rango de frecuencias los protones individualmente absorben la radiación de

frecuencia necesaria para entrar en resonancia (cambiar de estado de espín).

A medida que dichos núcleos vuelven a su posición inicial emiten una

radiación de frecuencia igual a la diferencia de energía entre estados de

espín. La intensidad de esta frecuencia disminuye con el tiempo a medida

que todos los núcleos vuelven a su estado inicial.

Un ordenador recoge la intensidad respecto al tiempo y convierte dichos

datos en intensidad respecto a frecuencia, esto es lo que se conoce con el

nombre de transformada de Fourier (FT-RMN). Un espectro FT-RMN puede

registrarse en 2 segundos utilizando menos de 5 mg de muestra.

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7. ARTICULO DE INVESTIGACION

RESUMEN

El Instituto de Neurología de Barrow hace investigaciones para dar opinión

acerca del nuevo aparato de acuerdo a su rapidez y calidad en cuanto a la

Resonancia magnética clínica. El director del instituto Jim Pipe explica las

ventajas de la RM en los pacientes; el invento una hélice, esta técnica es la

que elimina los artefactos de movimientos del pacientes. El antes de entrar

en el instituto ha trabajado en el departamento de radiología en Detroit. El

instituto fue el primero en tener el sistema de RM Philips para que tenga la

tecnología más avanzada de acuerdo a la rapidez del RMI y la calidad de la

imagen es mayor.

Principio de técnicas de hélice y MultiVane

Los métodos convencionales es recopilar datos a lo largo de líneas

horizontales de todo el ventilador del espacio k. Los Datos de la hélice y el

MultiVane son recogidas como cuchillas giratorias. Luego un tren de ecos

recoge todos los datos de una cuchilla. Las imágenes obtenidas por

transformación de Fourier de acuerdo a cada cuchilla ilustran que las

frecuencias espaciales bajas son recogidas por cada pala (círculo rojo),

mientras que el borde de información corresponde a la orientación de la hoja

en el espacio de alta frecuencia (azul y flechas amarillas). Cuando se

combinan todos los datos se producirá una imagen completa y nítida.

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El desarrollo del espiral MR para uso clínico robusto y rápido

Un aspecto de la investigación de la carretilla es el desarrollo de espiral MR.

El "Espiral RM se ha utilizado en la investigación durante un buen rato, pero

no se utiliza clínicamente mucho porque no es muy fuerte ", dice Pipe. "Sin

embargo, tiene el potencial de hacer posible la generación de imágenes con

la misma SNR, la calidad y el contenido como imágenes normales, pero

conseguidas en menos tiempo y con los artefactos de movimiento reducido.

"Se estima que si obstáculos técnicos se resuelven, las imágenes espiral

podría reducir exploración neurológicos.

La velocidad aborda tanto las cuestiones clínicas y económicas

Mayor velocidad de escaneo permite la obtención de imágenes más rápido

con menos movimiento relacionado con desenfoque, o de mayor resolución

en el momento en el mismo ciclo. Además de los beneficios clínicos, el Dr.

Pipe ve un beneficio económico importante. "Si pudiéramos llegar a cambiar

el RM para que podamos hacer los exámenes de cinco minutos que cuestan

cien dólares, en lugar de 45-minutos, exámenes de mil dólares, sería

realmente cambiar el paradigma de cómo usamos la RM, "dice. "En Estados

Unidos, por ejemplo, gastamos unos 20 mil millones de dólares cada año en

la RM. Sique incluso podría reducir los tiempos de 45 minutos a la mitad, y

luego cobrar el 60% del corriente de carga por lo que todavía están haciendo

más por hora, podemos ahorrar miles de millones de dólares en costos de

atención médica sin comprometer la calidad de la atención al paciente en

absoluto. "

Dr. Pipe reconoce que no todos los exámenes será tan corto como de cinco

minutos, y que tal cambio requiere más que sólo avance técnico. "Cuando

doy charlas educativas, señalo que no estamos haciendo imágenes rápidas

sólo porque es cool. Creo que la razón principal tener rápido una RM es

porque no podemos permitirnos largos tiempos de exploración de RM más".

Y añade: "El deseo de ir más rápido debe seguir a los pacientes, ya que

desea obtener el examen sobre lo más rápido que puedan, y también se

adapta bien con la economía de la salud, porque tenemos que ser más

eficiente con estas herramientas costosas ".

Otras áreas de estudio incluyen la fMRI, angiografía por resonancia

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magnética

Además de desarrollar secuencias rápidas, Ingenia del Instituto del sistema

se utilizarán para desarrollar aún no cartesiano de reducción del movimiento

técnicas, tales como MultiVane, y para una amplia variedad de investigación.

Leslie Baxter, de Barrow, utilizará Ingenia 3.0T para los estudios de

resonancia magnética funcional de la estimulación cerebral profunda y la

depresión, la planificación pre-quirúrgica y otras aplicaciones de resonancia

magnética funcional. Barrow también pueden utilizar el escáner para la

investigación sobre diversos temas, incluyendo imágenes cardiovasculares y

el Alzheimer.

"La investigación cambia todo el tiempo, pero siempre estamos interesados

en decisiones clínicas RMI lo cual es realmente bueno, y queremos eliminar

toda la técnica límites de manera que lo único que nos limita son la física y la

fisiología, " Dr. Pipe resume.

A pesar de su experiencia de exploración con Ingenia es todavía limitada, el

Dr. Pipe es muy positivo sobre el sistema. "Las imágenes neuronales son

muy buenos", dice. "Este es nuestro primer sistema con un diámetro 70 cm,

lo cual es fantástico desde un punto de vista del paciente. Nuestras primeras

impresiones de DSTREAM son realmente buenas, y hay una gran cantidad

de flexibilidad que será muy ventajoso para nosotros. "Pero se reserva su

mayor elogio para el personal de Philips. "Mi mayor incentivo para trabajar

con Philips es el pueblo. Admiraba el trabajo de un montón de gente dentro

de Philips durante mucho tiempo, y yo soy encantados de poder trabajar con

ellos ", dice.

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8. INVESTIGACION EN EL HOSPOTAL SANTO TOMAS

El tomógrafo axial de 256 cortes es un equipo de última generación, que fuera de los

Estados Unidos solo lo tiene países como México, Argentina y Brasil. Actualmente el

Hospital Santo Tomas cuenta con uno de estos en donde se realizan 40 exámenes

diarios.

La empresa a la cual se le compro fue la empresa Philips, por un monto de 2 millones y

medio.

Pero que tiene de innovador este tomógrafo, bueno el tomógrafo en una sola vuelta

realiza 256 cortes, en vez de 16 o 64 por vuelta lo cual expone al paciente a más tiempo

dentro del tomógrafo y expuesto a más radiación, el tiempo por vuelta es de 0.6

segundos mucho más rápido que los convencionales que demoran 2 segundo, la

reducción del tiempo se debe a que este tomógrafo gira en un colchón de aire, cuando

los demás giran en balineras, y si tomamos esto último en cuenta, algo que gire y cree

fricción demorara más que algo que gire en el aire donde no se crea ningún tipo de

fricción.

Este tomógrafo nos permite captar imágenes de hasta 0.6 mm de espesor lo cual trae la

ventaja de ver más allá y encontrar el lugar especifico donde se aloja el problema, esto

da como resultado una imagen 10 veces mejor que la obtenida con tomógrafos

convencionales. Puede ser manipulado por técnicos en radiología luego de recibir un

entrenamiento de un año en el hospital.

El tamaño es casi igual a los demás, solo tiene 40 cm más, utiliza menos energía y la

dosis de radiación a la que se exponen los pacientes es menor.

El precio de una tomografía en Hospitales privados oscila alrededor de 600 a 800

dólares y se realizan con un tomógrafo de 64 cortes, mientras que el Santo Tomas un

hospital público tiene un costo de 80 a 250 con tomógrafo de 256 cortes.

Este tomógrafo trae grandes ventajas una de ellas es tomar imágenes en menor

espesor, esto nos puede hallar patologías como la estenosis que es una constricción o

estrechamiento de un orificio o conducto corporal, esto puede se originado por tumores,

engrosamiento o hipertrofia, o por infiltración y fibrosis de las paredes o bordes luminales

o valvulares, con estas imágenes se puede insertar un catéter y volver al tamaño

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original.

El área donde se encuentra el tomógrafo todo es blindado y el vidrio que separa la sala

es de plomo, tomo especial para este tipo de maquinas.

Además del tomógrafo de 256 cortes ue permitirá realizar estudios en tiempo

fraccionado de minutos para procedimientos de cardiotomografía, colonoscopia virtual,

angiografías, reconstrucciones de tercera dimensión, multiplanares y en tercera

dimensión. Un sistema de Angiografía con detector de estado sólido para apoyar las

especialidades de cardiología, neurocirugía, cirugía vascular, radiología intervencionista

y cirugía cardiovascular; y un sistema de Fluoroscopia y Radiología digital directa para

análisis gastroduodenales, colón por enema, colangiografía endoscópicas,

Hipsterosalpingografías.

Con estos innovadores equipos de imagenología, el Hospital Santo Tomás pone a

disposición del público en general la más avanzada tecnología Philips dirigida a mejorar

la salud y calidad de vida de miles de panameños.

Toda el área fue diseñada por el Jefe técnico Elías Menacho. Todas Salas de exposición

de equipos de rayos x se encuentran blindados, es decir, que todas las estructuras de la

sala están plomados. Además todos deben portar un dosímetro para detectar alguna

dosis de radiación que sobre pasa de la dosis permitida de radiación.

Las dosis de radiación son acumulativas que van desapareciendo a largo tiempo, al año.

Reglamentado.

La Radiación es un rayo que viaja en línea recta, que se va atenuando dependiendo de

la dosis que se aplique.

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Tomógrafo de 256 cortes

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Angiografía

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CONCLUSIÓN

La resonancia magnética nuclear (RMN) tiene un importante uso en el campo

de la medicina y también en otras áreas de la salud como en la química; para

análisis estructurales, enlaces químicos y en el estudio de procesos

dinámicos. En cuanto a la biología tiene una gran importancia en los estudios

tridimensionales de macromoléculas como proteínas, ADN y polisacáridos.

Tiene también la gran parte del uso en la industria como en la industria de

cosméticos que contienen aceite de las emulsiones, líquidos, polvos y

pigmentos. En industrias alimentarias como el contenido de aceites y grasas.

En industrias farmacéutica para el peso de los recubrimientos, contenido de

aceite de las capsulas y tabletas y en lo primordial de todos en la industria

medica que se enfocan en los parámetros de relajación y medidas de difusión

en muestras in-vitro. En el campo de la medicina el uso de la resonancia

magnética se usa más la MRN que se basa en la detección de protones.

Forman imágenes de la concentración de protones, muchos de esos protones

se encuentra en forma de moléculas de agua por eso se utiliza el MRI para

tejidos blandos como el cerebro o los ojos, sistema nervioso central, aparato

locomotor y estudios vasculares.

Se da también a conocer la historia de la resonancia magnética que fue

inventada por Raymond Damadian Vahan, que llevo a cabo su investigación

con sodio y potasio en las células vivas así llegando al descubrimiento de la

RMN.

En cuanto a los principios y fundamentos se da a entender el movimiento de

los protones al realizar una RMN para la interpretación. Los fundamentos es

la obtención de imagen que se basa en los átomos especialmente los

hidrógenos. Los principios explican a su vez los movimientos de los protones

en cuanto a su rotación y precesión. Los cuales generan un campo

magnético.

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BIBLIOGRAFÍA

Ever Augusto Torres Silva (2008) – “RESONANCIA MAGNETICA

NUCLEAR” [en linea] http://www.slideshare.net/cheo.torres/resonancia-

magnetica-nuclear-rmn

Carlos Fernandez Llates. (visitado el 5 de marzo 2013) RESONANCIA

MAGNÉTICA NUCLEAR. http://www.gii.upv.es/personal/gbenet/treballs

%20cursos%20anteriors-TIM-IIN-INYP-

ANEXOS

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Movimiento de los protones

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ÍNDICE

INTRODUCCION 2

OBJETIVOS 3

DESARROLLO 4

1. HISTORIA DE LA ESPECTROMETRÍA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN) 4

2. ESPECTROMETRÍA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN) 5

3. TÉCNICAS DESARROLLADAS A PARTIR DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO 7

3.1 ESPECTROMETRÍA DE CORRELACIÓN 10

3.2 RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE ESTADO SÓLIDO 10

3.3 ESPECTROMETRÍA RMN APLICADA A PROTEÍNAS 11

3

4. FUNDAMENTOS Y PRINCIPIOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLER (RMN).

13

5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA RMN 15

6. IMPORTANCIA DE LAS TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS APLICADAS A COMPUESTOS

ORGÁNICOS 15

7. ARTICULO DE INVESTIGACION 18

8. INVESTIGACION EN EL HOSPOTAL SANTO TOMAS 21

CONCLUSIÓN 25

BIBLIOGRAFIA 26

ANEXOS 27

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