UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS - FACULTAD INGENIERÍARESONANCIA MAGNÈTICA UD
2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LARESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
Resonancia Magnética UDUniversidad Distrital Francisco José De Caldas
2011
2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
EL SPIN
Propiedad fundamental de las partículas subatómicas, también llamada momento angular intrínseco. Puede ser consideradocomo 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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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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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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PRECESIÓNFRECUENCIA 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 ZRED 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-YRED 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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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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NIVELES DE ENERGIA Y TRANSICIÓN
Transición
Nivel de Energía Alto
Nivel de Energía Bajo
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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.
Animación tomada de: http://vam.anest.ufl.edu/forensic/nmr.html
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2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
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.
Animación tomada de: http://vam.anest.ufl.edu/forensic/nmr.html
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TIEMPOST1 Y T2
Animación tomada de: http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/
