22
1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) Fenomen fizic studiul spectroscopic al proprietatilor magnetice ale nucleului Protonii si neutronii au camp magnetic propriu datorita spinului lor si distributiei sarcinii electrice proprii Valorile numarului de spin sunt discrete: 0, ½, 1, 1½,... Se obtin date spectroscopice referitoare la un material situat in camp magnetic puternic APIM11 - 3 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) Din 1940 detectarea si analiza RMN a fost introdusa ca metoda de cercetare analitica in chimie si biochimie In anii 1970 s-a constatat ca utilizarea gradientului de camp magnetic permite localizarea semnalului dat de RMN si pot fi captate proprietatile magnetice ale protonilor Pe la jumatatea anilor 1980 a devenit o ramura a imagisticii medicale APIM11 - 4 Magnetism O proprietate fundamentala a materiei Generat de purtatorii de sarcina electrica in miscare Atomii cu numar par de orbite electronice nu au camp magnetic propriu Atomii cu numar impar de orbite electronice au camp magnetic propriu

Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

  • Upload
    others

  • View
    68

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

1

APIM11 - 1

Rezonanta magnetica nucleara

APIM11 - 2

Rezonanta magnetica nucleara (RMN)

• Fenomen fizic – studiul spectroscopic al proprietatilor

magnetice ale nucleului

• Protonii si neutronii au camp magnetic propriu datorita

spinului lor si distributiei sarcinii electrice proprii

• Valorile numarului de spin sunt discrete: 0, ½, 1, 1½,...

• Se obtin date spectroscopice referitoare la un material

situat in camp magnetic puternic

APIM11 - 3

Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Din 1940 detectarea si analiza RMN a fost

introdusa ca metoda de cercetare analitica in chimie si biochimie

• In anii 1970 s-a constatat ca utilizarea gradientului de camp magnetic permite localizarea semnalului dat de RMN si pot fi captate proprietatile magnetice ale protonilor

• Pe la jumatatea anilor 1980 a devenit o ramura a imagisticii medicale

APIM11 - 4

Magnetism

• O proprietate fundamentala a materiei

• Generat de purtatorii de sarcina electrica in

miscare

• Atomii cu numar par de orbite electronice nu au

camp magnetic propriu

• Atomii cu numar impar de orbite electronice au

camp magnetic propriu

Page 2: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

2

APIM11 - 5

Magnetism (2) • Susceptibilitatea magnetica = gradul in care un material se

magnetizeaza

• Materiale – diamagnetice – sensul campului magnetic indus este opus

campului magnetic extern (Ca, apa, majoritatea subst. organice (C si H))

– paramagnetice - sensul campului magnetic indus are acelasi sens cu campul magnetic extern; nu prezinta

magnetism propriu (O2, unii produsi ai sangelui, subst. de contrast pe baza de gadoliniu)

– feromagnetice – intensifica campul extern; de multe ori au magnetism propriu (Fe, Co, Ni)

APIM11 - 6

Magnetism (3) • Dipoli

• Inductia magnetica B

– Tesla (T)

– Gauss (G): 1 T=10 000 G

• Campul terestru 1/20000 T

APIM11 - 7

Caracteristicile magnetice ale

nucleului atomic Caracteristici Neutron Proton

Masa (kg) 1,674·10-27 1,672·10-27

Sarcina (Coulomb) 0 +1,602·10-19

Moment magnetic (Joule/Tesla) -9,66·10-27 1,41·10-26

Numărul de spin 1/2 1/2

• daca numarul de neutroni si protoni este par -> moment mag. nul

• daca numarul de neutroni este par si si cel de protoni este impar,

sau invers -> moment mag. diferit de zero (insuficient de puternic

pentru masurare) APIM11 - 8

Caracteristicile magnetice ale

diferitelor elemente

Nucleu Număr de

spin

Abundenţă

izotopică %

Moment

magnetic

Concentraţie

fiziologică

relativă

Sensibilitate

relativă

1H 1/2 99,98 2,79 100 1

16O 0 99,0 0 50 0

17O 5/2 0,04 1,89 50 9·10-8

19F 1/2 100 2,63 4·10-6 3·10-8

23Na 3/2 100 2,22 8·10-2 1·10-4

31P 1/2 100 1,13 7,5·10-2 6·10-5

Page 3: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

3

APIM11 - 9

Momentul magnetic

Campul magnetic al protonului Momentul magnetic (M)

APIM11 - 10

Momentul magnetic (2)

Orientarea aleatoare Orientarea in camp magnetic extern

(paralel- nivel energetic scazut; antiparalel – nivel energetic mai ridicat)

APIM11 - 11

Momentul magnetic (3) • La 0° K toti protonii se orienteaza paralel cu

campul magnetic exterior)

• Cresterea campului magnetic -> cresterea numarului de protoni aliniati paralel cu acesta, creste diferenta dintre cele doua niveluri energetice

• La temp. fiziologica, in camp de 1 T, numarul de protoni de energie scazuta in exces este de 2 spini la 1 milion (210-6) -> intr-un voxel, 1021 protoni, sunt cu 210-61021 =21015 mai multi protoni aliniati paralel cu campul -> camp detectabil

APIM11 - 12

Momentul magnetic (4)

Page 4: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

4

APIM11 - 13

Miscarea de precesie (1) • Pe langa orientarea paralela cu liniile de camp

apare si o miscarea de precesie a momentului magnetic

APIM11 - 14

Miscarea de precesie (2)

APIM11 - 15

Miscarea de precesie (3) • frecventa miscarii de precesie este proportionala

cu inductia campului magnetic:

00 B

200 Bf

de unde frecventa (de ordinul MHz) (frecventa

Larmor):

- unde γ este raportul giromagnetic, specific fiecarui

element

APIM11 - 16

Raportul giromagnetic

Nucleu γ/2π (MHz/T)

1H 42,58

13C 10,7

17O 5,8

19F 40,0

23Na 11,3

31P 17,2

Page 5: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

5

APIM11 - 17

Campul magnetic utilizat

Inductia 1H 31P

0,15T f=42,58MHz/T·0,15T = 6,39MHz f=17,2MHz/T·0,15T =2,58MHz

0,5T f=42,58MHz/T·0,5T =21,29MHz f=17,2MHz/T·0,5T =8,6MHz

1,5T f=42,58MHz/T·1,5T =63,87MHz f=17,2MHz/T·1,5T =25,8MHz

3,0T f=42,58MHz/T·3,0T =127,74MHz f=17,2MHz/T·3,0T =51,6MHz

• efectuarea unei excitari selective a diferitelor elemente -> precizie ridicata a masurarii inductiei magnetice si a frecventei in zona de interes,

• precizia de masurare a frecventei de spin este de 10-12 MHz

APIM11 - 18

Campul magnetic perpendicular • Este nul

• Un impuls de radiofrecventa cu frecventa egala cu frecventa de precesie (camp magnetic B1 de-a lungul axei Ox)-> aport de energie -> protonii cu energie joasa (paraleli cu campul) trec in starea cu energie ridicata (antiparaleli cu campul)

• La incetarea impulsului sistemul revine la starea initiala -> genereaza camp electromagnetic -> semnal RMN

• Valorile campului magnetic extern sunt cuprinse intre 0,5 si 7 T

APIM11 - 19

Rezonanta si excitatie (1)

APIM11 - 20

Rezonanta si excitatie (2)

Semnal de inductie libera (free induction decay – FID)

Page 6: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

6

APIM11 - 21

Rezonanta si excitatie (3)

APIM11 - 22

Rezonanta si excitatie (4)

Impuls de 90 Impuls de 180

APIM11 - 23

Rezonanta si excitatie (5)

+

APIM11 - 24

Rezonanta si excitatie (6)

Page 7: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

7

APIM11 - 25

Rezonanta si excitatie (7)

Efectul impulsului RF asupra vectorului de magnetizatie

APIM11 - 26

Rezonanta si excitatie (8)

APIM11 - 27

Constante de relaxare (1)

• Constanta de relaxare longitudinala T1 – timpul necesar ca magnetizarea longitudinala Mz sa revina la valoarea de 63% din valoarea initiala, dupa ce s-a aplicat un implus de 90°

• Constanta de relaxare transversala T2 – atenuarea oscilatiei libere datorata interactiunii spin-spin; este exponentiala si este tipica fiecarui element

• T1 > T2

APIM11 - 28

Constante de relaxare (2)

Page 8: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

8

APIM11 - 29

Relaxarea longitudinala T1

• magnetizarea longitudinala Mz paralela cu B0 -

tranzitia protonilor intre nivelurile energetice de la E1

la E2 (paraleli->antiparaleli) si revenirea de la E2 la E1

• excitarea prin impuls de RF de 90 -> absorbtie de

energie, disparitia Mz - stare instabila

• incetarea impulsului = revenirea la starea stabila, Mz

creste progresiv, are loc relaxarea longitudinala

(relaxare spin-retea, relaxare T1)

APIM11 - 30

Relaxarea longitudinala T1

- relaxarea longitudinala creste cu cresterea lui B0

APIM11 - 31

Relaxarea longitudinala T1 • variaza cu structura moleculara: este mai lung pentru

lichide comparativ cu solidele (500 – 1000 ms)

• relaxarea spin–retea este cu atat mai eficace cu cat

frecventa coliziunilor este mai apropiata de frecventa de

rezonanta Larmor

• este mai scurt in tesuturile grasoase - molecule mari, lente

• este mai lung in apa – molecule mici, rapide

• cu cat lichidul este mai pur cu atat T1 creste; prezenta

proteinelor in lichid scurteaza T1

• infiltratia hidrica in tesut (tumoare, edem, infarct)

prelungeste T1

• Secvente ponderate in T1

APIM11 - 32

Relaxarea transversala T2

• magnetizarea transversala Mxy perpendiculara pe B0 -

sincronizarea si defazarea spinilor

• excitarea prin impuls de RF de 90 -> aparitia Mxy

prin sincronizarea spinilor

• incetarea impulsului -> defazarea rapida a protonilor

(pierderea coerentei de faza a protonilor), Mxy

descreste rapid, are loc relaxarea transversala

(relaxare spin-spin, relaxare T2)

Page 9: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

9

APIM11 - 33

Relaxarea transversala T2

- relaxarea transversala nu depinde de cresterea lui B0

APIM11 - 34

Relaxarea transversala T2 • relaxarea spin–spin este consecinta interactiunii

protonilor intre ei datorita neomogenitatii campului

magnetic de origine moleculara

APIM11 - 35

Relaxarea transversala T2 • fenomenul de relaxare transversala nu implica schimburi

de energie

• variaza cu structura moleculara: este mai lung pentru

lichide comparativ cu solidele sau tesuturile formate din

molecule mari (50 - 100 ms)

• este mai lung in apa – molecule mici, rapide produc o

anulare a campurilor locale -> absenta “relativa” a micilor

campuri magnetice locale care favorizeaza rel. trans.

• este mai scurt in solide sau in cazul moleculelor mari

• infiltratia hidrica in tesut (tumoare, edem, infarct)

prelungeste T2

• Secvente ponderate in T2

APIM11 - 36

Valori constante de relaxare

Ţesut T1; 0,5T(ms) T1; 1,5T(ms) T2 (ms)

Ţesut adipos 210 260 80

Ficat 350 500 40

Muşchi 550 870 45

Materia albă 500 780 90

Materia cenuşie 650 900 100

Lichid cefalo-

rahidian

1800 2400 160

Page 10: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

10

APIM11 - 37

Semnalul de inductie libera (FID)

APIM11 - 38

Notiunea de T2*

• la nivel macroscopic B0 este

omogen -> descrestere FID dupa

o curba descrescatoare in T2

• la nivel microscopic insa exista o

serie de neomogenitati de camp

B0 de origine instrumentala sau

proprie care accentueaza

defazarea spinilor -> descrestere

FID dupa o curba descrescatoare

in T2*

APIM11 - 39

Secventa ecou de spin • este secventa de baza

• in 1955 Hahn a propus aceasta metoda care ne ajuta sa

scapam de neomogenitatile proprii campului magnetic

principal extern B0 si permite masurarea lui T2

• neomogenitatile campului magnetic B0 sunt constante

-> aplicarea unui impuls de RF de 180 duce la

anularea defajazelor induse de B0

• dupa o perioada TE/2 de la aplicarea impulsului de RF

de 90 se aplica un impuls de RF de 180 ->inversarea

defazajelor fara modif. sensului de rotatie

APIM11 - 40

Secventa ecou

de spin

Page 11: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

11

APIM11 - 41

Secventa ecou de spin

APIM11 - 42

Fenomenul de ecou de spin

APIM11 - 43

Cronologia evenimentelor

-citirea unei

singure linii

APIM11 - 44

Cronologia imp. RF pentru obtinerea

tuturor liniilor dn imagine

Page 12: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

12

APIM11 - 45

Ecoul de spin

• secventa cea mai folosita in imagistica

• calitate excelenta a imaginii (prin ponderare in T1 si

T2 si alegerea corespunzatoare a lui TR si TE)

• dezavantaj – dureaza mult

• De ex. daca se aplica impulsul de RF 180 dupa 10

ms, atunci TE = 15-20 ms, ceea ce e mult pentru o

secventa ponderata in daca T1

APIM11 - 46

Contrast in T1, T2 si densitatea protonica

• contrastul= traducerea semnalului RMN in tonuri de

gri

• diferentele in timpi de relaxare (chiar pana la 500%)

si diferentele in densitatea de protoni (intr-o masura

mica 0-15%)

• T1, T2 si densitatea de protoni intervin intotdeauna in

grade diferite

• alegerea parametrilor secventei favorizeaza unul

dintre acesti factori

APIM11 - 47

Variatia magnetizarii transv. si long.

APIM11 - 48

Relatia dintre magnetizarea transv. si long.

- TE determina momentul

masurarii

- TR determina nivelul de

crestere al mag. long

(semnalul diponibil)

Page 13: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

13

APIM11 - 49

Influenta TR

• TR lung (daca TR=4T1 ->

(98% din crestere )

• TR scurt (daca TR<T1 ->

(crestere de maxim 63%)

TR conditioneaza contrastul in T1,

adica ponderarea in T1 a unei

secvente

APIM11 - 50

Influenta TR

• fie doua tesuturi R, L cu

valori ale lui T1 diferite

• TR lung (2 s) – diferenta

mica a magnetizarii

• TR scurt (0,5s) ->

semnalul pentru R este

mai puternic (mai alb)

decat al tesutului L –

avem contrast in T1

APIM11 - 51

Influenta TE • fie doua tesuturi R, L cu

valori ale lui T2 diferite

• TE scurt (mai mic de 20-

30ms) –> diferenta mica,

nu pot fi diferentiate

• TE lung (>80-100ms) ->

semnalul pentru L este

mai puternic (mai alb)

decat al tesutului R –

avem contrast in T2

APIM11 - 52

Secventa scurta ponderata in T1 • TR scurt (400-600ms)

• TE scurt (20ms)

Page 14: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

14

APIM11 - 53

Secventa lunga ponderata in T2 • TR lung (2000ms)

• TE lung (120ms)

APIM11 - 54

Secventa ponderata in densitatea de prot. • TR lung (2000ms)

• TE scurt (30-40ms)

• Contrast slab, 10-15%

APIM11 - 55

Ponderarea in T1

• Substanta alba - timpi de relaxare scurti

• LCR – timpi de relaxare lungi

• Substanta cenusie – timpi de relaxare de valori interm.

APIM11 - 56

Ponderarea in dens.prot si in T2

Ponderare in densitate TE=40ms Ponderare in T2, TE=120ms

Page 15: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

15

APIM11 - 57

Fenomene patologice

Ponderare in T1 Ponderare in T2, TE=120ms

APIM11 - 58

Secventa de

inversare-recuperare

APIM11 - 59

Produsi de contrast

• reduc timpii de relaxare

• agenti T1 si agenti T2

• agenti T1: subst. paramagnetice, Gd (dotarem,

magnevist, omniscan)

• agenti T2: subst. super-paramagnetice (magnetita)

sau feromagn. (de ex. pentru ficat se util. Magnetita –

se depune pe parenchimul sanatos - negru)

APIM11 - 60

Exemplu: meningiom al calotei

Fara agent de contrast Cu agent de contrast: Gd Dota

Page 16: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

16

APIM11 - 61

Codaj spatial

APIM11 - 62

Codajul spatial al imaginii

- Gradient de selectie Gss –plan

- Gradient de codaj de faza G-linii

- Gradient de frecventa G - coloane

APIM11 - 63

Selectia planului de sectiune

APIM11 - 64

Codajul de faza

Page 17: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

17

APIM11 - 65

Codajul de faza si de frecventa

APIM11 - 66

Codajul spatial al imaginii

APIM11 - 67

Secventa IRM

APIM11 - 68

Generarea imaginii

Page 18: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

18

APIM11 - 69

Impulsul de radiofrecventa • Masurarea selectiva a T2, T1 si a densitatii de spin a

tesuturilor -> obtinerea de imagini RMN cu contrast diferentiat

• Alegerea formei, duratei, numarului, polaritatii frecventei de repetitie a impulsurilor si a gradientilor de camp magnetic aplicat -> masurarea selectiva

• Trei tipuri de secvente ale impulsurilor: – Spin echo

– Inversion recovery

– Gradient recalled echo

APIM11 - 70

Structura unui echipament cu RMN

APIM11 - 71

Magnetul

• Inductia magnetica: 0,2-2T

• Magneti:

–Permanenti: 0,1-0,3 T

–Electromagneti: < 0,15 T (bobine racite cu

apa)

–Electromagneti supraconductori: < 7 T

APIM11 - 72

Electromagneti supraconductori (1)

• Fenomenul de supraconductibilitate ( la temp

de -273° K)

• Conductoarele din aliaje de titan si niobiu

• Temp de 4,7° K in heliu lichid

• Unifomitatea campului

Page 19: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

19

APIM11 - 73

Electromagneti supraconductori (2)

Dezavantaje: • costuri initiale ridicate • costurile materialelor criogenice • dificultatea de a intrerupe campul magnetig in urgente

APIM11 - 74

Bobine

• de uniformizare a campului – pt omogenizarea campului principal in interiorul tunelului magnetic

• de gradient – realizeaza variatia liniara, controlata a campului de-a lungul celor trei directii; zgomot ritmic in timpul functionarii

• de radiofrecventa – emit impulsuri de radiofrecventa si receptioneaza semnalul de rezonanta magnetica

APIM11 - 75

Uniformitatea campului magnetic

• Unifomitatea campului <-> constanta

gradientului;

• Variatia inductiei magnetice dupa fiecare directie

trebuie sa fie strict liniara

• Reglarea gradientilor = problema principala in

dispoz. RMN

• Forma magnetilor: geometrii inchise si deschise

APIM11 - 76

Generarea gradientilor

• Permit determinarea coordonatelor fiecarui punct

din zona examinata

• sunt produsi de bobine, prin suprapunere de

campuri magnetice

• Valori tipice ale gradientilor utilizati: 1-50 mT/m

• Timpul de crestere: 5-250 mT/m/ms

• Limitarile apar datorita curentilor turbionari

Page 20: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

20

APIM11 - 77

Generarea gradientilor (2)

APIM11 - 78

Generarea gradientilor (3)

APIM11 - 79

Variatia frecventei de precesie

APIM11 - 80

Variatia frecventei de precesie (2)

Page 21: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

21

APIM11 - 81

Diferenta de frecventa

• un gradient de 10 mT/m -> determina o variatie de

frecventa de 10 mT/m · 42,58 MHz/T · 1 T/1000 mT

= 0,4258 MHz/m sau 425,8 kHz/m.

• ca urmare diferenţa de frecvenţă între două felii

adiacente de grosime de 1 mm este de 425,8/1000

kHz = 425,8 Hz

• localizarea unui proton in 3D necesita aplicarea a trei

gradienti diferiti pe durata unui impuls de

radiofrecventa

APIM11 - 82

Sistemul de radiofrecventa

• bobine de emisie

• bobine de receptie

• bobinele trebuie sa rezoneze la frecventa Larmour

• bobinele sunt acordate inaintea fiecarei achizitii in

functie de inductanta pacientului

• forma bobinelor de receptie apropiata de forma

structurii anatomice studiate

• ecranarea echipamentelor in custi Faraday

APIM11 - 83

Controlul calitatii

• Verificari periodice:

– inductia campului magnetic,

– omogenitatea campului magnetic

– liniaritatea gradientilor

– acordul sistemului de radiofracventa

– optimizarea bobinelor de receptie

– sursele externe de zgomot

– sursele de alimentare

– echipamente periferice

– sisteme de control

APIM11 - 84

Aparat RMN produs de General Electric

Page 22: Rezonanta magnetica nucleara - UTClujusers.utcluj.ro/~simona/apim/apim11_4p.pdf1 APIM11 - 1 Rezonanta magnetica nucleara APIM11 - 2 Rezonanta magnetica nucleara (RMN) • Fenomen fizic

22

APIM11 - 85

Aparat RMN produs de Philips (1T)

APIM11 - 86

Aparat RMN de tip G-Scan, Esaote

Biomedica (0,38T)