Transcript Fundamentos Fisicos RMN - Universidad Distrital Francisco Jose de

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS - FACULTAD INGENIERÍA
RESONANCIA MAGNÈTICA UD
2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
Resonancia Magnética UD
Universidad Distrital Francisco José De Caldas
2011
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RESONANCIA MAGNÈTICA UD
2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
EL SPIN
Propiedad fundamental de las
partículas subatómicas, también
llamada
momento
angular
intrínseco. Puede ser considerado
como resultado del movimiento de
rotación o de giro de las partículas
sobre su propio eje.
El giro de los protones sobre su
mismo eje genera pequeños
campos magnéticos.
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
RED DE MAGNETIZACIÓN
La suma de todos los diminutos
campos magnéticos de cada spín se
llama magnetización neta o
magnetización macroscópica.
Normalmente, la dirección de estos
vectores se distribuyen al azar . Por
lo tanto, la suma de todos los spín
da una magnetización neta es nula
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
CAMPO MAGNÉTICO EXTERNO
Si los protones son expuestos a un
gran campo magnético externo, los
spín se alinean con dicho campo:
Unos se alinean en el mismo
sentido (se ubican en un estado de
nivel de energía alto) y otros en el
sentido contrario (se ubican en un
estado de energía bajo).
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
PRECESIÓN
FRECUENCIA DE LAMOR
El movimiento oscilatorio de un
cuerpo sobre su eje de rotación es
llamado: Precesión.
Un protón expuesto a un campo
magnético externo presenta una
precesión con una frecuencia de
oscilación proporcional a la
magnitud
del
campo.
Esta
frecuencia es llamada: Frecuencia
de Lamor.
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VECTOR DEL SPIN
El campo magnético del protón
se representa con un vector que
tiene
un
componente
longitudinal (eje Z) y un
componente transversal (plano
XY).
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COMPONENTE Z
RED DE MAGNETIZACIÓN
Debido a que los espín 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 Magnetización
posee un componente en Z no
nulo.
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COMPONENTE X-Y
RED DE MAGNETIZACIÓN
Debido a que la precesión de los
protones entre si no es en fase.
La sumatoria de los componentes
transversales (plano XY) del campo
magnético es Nulo.
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
NIVELES DE ENERGIA Y TRANSICIÓN
Un protón inmerso en un campo magnético puede invertir su
alineación con dicho campo, es decir pasar de un nivel de
energía a otro.
Esto sucede si a los protones inmersos en un campo magnético
externo se someten a una señal de radiofrecuencia con la misma
frecuencia de su frecuencia de precesión. De ésta manera los
neutrones son capaces de absorber un fotón y cambiar de nivel
de energía.
Tan pronto sea retirada la señal de radio frecuencia los protones
regresan a su alineación original y liberan energía.
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
NIVELES DE ENERGIA Y TRANSICIÓN
Nivel de Energía Alto
Nivel de Energía Bajo
Transición
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
TIEMPO
T1
Al someter los protones a la señal RF
algunos de ellos invierten su
alineación
haciendo
que
la
magnitud del componente Z del
vector de la red de magnetización
cambie.
Cuando se retira la señal RF, la
alineación de los protones regresa a
la original y la magnitud del
componente Z del vector también lo
hace. El tiempo que demora el
componente Z en retornar a su
magnitud original después de retirar
la señal RF es llamado T1.
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TIEMPO
T2
Al someter los protones a la señal RF
(a la frecuencia de Lamor) , éstos
oscilan en resonancia con dicha
señal y todos con la misma fase.
Esto lleva a que el componente XY
de la red de magnetización ya no
sea Nulo.
Cuando se retira la señal 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 después de retirar la
señal RF es llamado T2.
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TIEMPOS
T1 Y T2
Animación tomada de: http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/