resonancia magnetica- nuclear
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
INGENIERIA QUIMICA AMBIENTAL
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
CATEDRÁTICO : Ing. INGA DÍAZ, Abel INTEGRANTES :
CHANCA ROMERO Robinson GARCIA LAZARO Angela LAURENTE OREGON Cristian MEZA SANCHEZ Luz QUISPE MENDOZA Rebeca RIVERA LIMACHI Karen SALAS ESCOBAR Iván SOTO DELGADILLO Mishel
CONTENIDOS
FUNDAMENTOS FISICOS DE LA RMN
VENTAJAS DE LA RMN
OBJETIVOS DE LA RMN
¿QUE ES RESONANCIA?
REQUISITOS PARA SOMETERSE A LA RMN
TIPOS DE RMN
FUNDAMENTOS DE LOS EQUIPOS DE LA RMN
APLICACIONES MEDICAS
RESONANCIALa resonancia es un estado de operación en el que una frecuencia de excitación se encuentra cerca de una frecuencia natural de la estructura de la máquina. Una frecuencia natural es una frecuencia a la que una estructura vibrará si uno la desvía y después la suelta. Una estructura típica tendrá muchas frecuencias naturales. Cuando ocurre la resonancia, los niveles de vibración que resultan pueden ser muy altos y pueden causar daños muy rápidamente.
Las resonancias magnéticas son un análisis seguro e indoloro en el cual se utiliza un campo magnético y ondas de radio para obtener imágenes detalladas de los órganos y las estructuras del cuerpo. En la resonancia magnética no se utiliza radiación y ésta es una de las diferencias que tiene con la tomografía computada.
RESONANCIA MAGNETICANUCLEAR
Técnica de análisis basada en la interacción de un campo magnético con la materia, que permite conocerla con mayor profundidad; se utiliza en medicina como herramienta de diagnóstico.
OBJETIVOS DE LA RMN
La resonancia magnética se utiliza para descartar problemas como tumores.
Aumentar las posibilidades de que una operación salga con éxito
Mayor información para acercar al cirujano, al problema que se está produciendo
Proporciona imágenes mas claras de partes del cuerpo (ORGANISMOS) que no se pueden ver con tanta claridad con las radiografías, las tomografías computadas o las ecografías.
VENTAJAS
RMN permite penetrar hasta en el interior del hueso.1
2
3
4
Ioniza las moléculas del cuerpo que son sometidas a este método evita cualquier prejuicio.
Permite hacer cortes del cuerpo humano, en cualquier plano.
Se pueden realizar recomposiciones en 3D de las diferentes partes afectadas.
REQUISITOS PARA SOMETERSE
A UNA RMN
En algún caso producen
reacciones alérgicas.
RMN requiere que el paciente permanezca
quieto.
El interior del aparato de RMN es un túnel. Se han dado casos de
Gente con claustrofobia no han podido someterse
a la técnica.
La persona que se realice una RMN no debe tener
ningún implante metálico no compatible en el cuerpo,
ya que el equipo que lo forma, cuenta, principalmente, con un
imán de una gran potencia.
FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
La resonancia magnética (RMN) es un fenómeno físico por el cual ciertas partículas como los electrones y los núcleos atómicos con un número impar de protones (Z) y/o de neutrones (N) pueden absorber selectivamente energía electromagnética de radiofrecuencia, con estas propiedades se obtendrán imágenes de RMN principalmente se usan los átomos de hidrógeno, para posteriormente emitirlas. Este proceso es lo que se denomina RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
Los electrones tienen dos componentes angulares:
ORBITAL SPIN
Movimiento alrededor del
núcleo.
Giro sobre si mismo.
ESTRUCTURA ATÓMICA
El núcleo se compone de neutrones y protones los cuales se denominan NUCLEONES.
• La carga positiva del protón es una carga eléctrica en movimiento, la cual genera una corriente eléctrica, por lo tanto produce un campo magnético propio.
• El protón es considerado como un pequeño imán.
• El movimiento del orbital que viaja a través de un diminuto aro de alambre genera un pequeño campo magnético.
Cuando colocamos los protones en un campo magnético externo potente y uniforme, al ser pequeños imanes, se alinean en dicho campo.
La alineación se hace de dos formas: paralelo y anti paralelos
Los protones al estar alineados con las líneas del campo magnético se mueven alrededor de él, este movimiento se llama: PRECESIÓN.
Los núcleos que poseen movimiento de precesión pueden absorber energía cuando son expuestos a impulsos de onda de radiofrecuencia (RF), si estas tienen las misma frecuencia que la precesión nuclear: RESONANCIA.
Cuando desaparecen las ondas RF, los núcleos excitados se relajan, es decir liberan el exceso de energía que han absorbido en forma de una onda de RF .
Esta onda de radio que es transmitida por los núcleos constituye la señal de la RM
Para poder obtener la imagen el cuerpo se divide en pequeños cubos del
menor tamaño posible llamado VÓXEL
La intensidad de la imagen depende de la energía
emitida por los protones durante la relajación.
CAMPO MAGNÉTICO RADIO FRECUENCIA
NÚCLEOS DE HIDRÓGENO
Liberación de Energía: RELAJACIÓN
SEÑAL DE RELAJACIÓN
IMAGEN RMN
Absorción de Energía: RESONANCIA
Tipos de RMN
RMN Multidimension
al
Espectrómetro de RMN de Impulsos o Transformada
de Fourier (FT/RMN)
Espectrómetro de RMN con
Onda Continua
espectrómetro de rmn con onda continua
Son semejantes en principio a los instrumentos ópticos de absorción en que disminuye la señal de absorción a medida que se barre lentamente la frecuencia de la fuente.
Consiste en mantener constante el campo magnético e ir haciendo un barrido de frecuencias con un campo oscilante, o bien, mantener constante la frecuencia del campo oscilante, e ir variando la intensidad del campo magnético para encontrar las transiciones (picos del espectro). En la RMN de CW las señales del espectro se registran como señales en resonancia.
Espectrómetro RMN de
Impulsos o Transformada de Fourier (FT/RMN)
La señal que se detecta FID es una señal u onda oscilante, contiene todas las señales del espectro en una forma que es dependiente del tiempo y decae hasta hacerse cero.Esta onda puede convertirse en un espectro de señales en función de su frecuencia. Para ello se utiliza la Transformada de Fourier. El resultado es lo que se conoce como un espectro de RMN (espectro de frecuencias).
En este tipo de instrumentos, la muestras e
irradia con impulsos
periódicos de energía RF que atraviesan la
muestra perpendicular
mente al campo
magnético.
Se requiere de: ordenadores capaces de llevar a cabo las operaciones matemáticas necesarias para pasar desde el dominio de tiempo al de la frecuencia y conocimiento sobre cómo poder excitar simultáneamente todo un rango de frecuencias.
RMN Multidimensional
• Secuencia de pulsos: Número de pulsos de RF Tiempos de espera (sistema evolucione ) Gradientes de campo magnético Adquisición de la FID.
• La secuencia de pulsos debe constar de al menos dos pulsos y éstos deben separados por un periodo de espera incrementable
• Tipos de experimentos multidimensionales: Experimentos de correlación
homonuclear. Experimentos de correlación
heteronuclear.
ESPESTROMETRO DE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR
PRINCIPALES COMPONENTES DE UN ESPECTROMETRO
1.- Un IMÁN ESTABLE, con un controlador que produce un campo
magnético estable de fuerza Bo.
2.- Un TRANSMISOR DE RADIOFRECUENCIAS, capaz de emitir frecuencias precisas.
3.- Un RECEPTOR muy sensible capaz de detectar señales débiles producidas por el núcleo en resonancia.
4.- Un ORDENADOR para controlar los pulsos de frecuencia y para
almacenar datos.
5.- Un APARATO DE IMPRESIÓN de los datos.
En medicina, la resonancia magnética nuclear es una técnica de obtención de imágenes internas del organismo imagen basada en el fenómeno físico de la resonancia . Estas imágenes se utilizan como fuente de información en numerosos diagnósticos.
APLICACIÓN EN LA MEDICINA
Entre las técnicas mas utilizadas para obtener imágenes por medo de la RMN son las siguientes:
RMN por difusión RMN Angiografía RMN por Espectroscopia RMN Funcional
Los órganos y aparatos que más se estudian con estos métodos son:
Aparato Muscoloesquelético Columna vertebral Cráneo Abdomen Pelvis Tórax Corazón
Para realizar el proceso se coloca a la persona dentro de una máquina que es un tubo, que es el escáner, y se debe de permanecer quieto mientras se desarrolla el análisis, pues el movimiento puede afectar seriamente las imágenes obtenidas.
La RMN no presenta ningún riesgo, no produce dolor y solo si se necesita inyectar alguna sustancia contrastante, como el gadolino, se puede presentar alguna reacción alérgica.
Que no exista algún elemento metálico tales como :
Marcapasos Dispositivos
implantados Grapas o clavos
metálicos. Prótesis metálicas Joyas o broches de
metal
Verificación de grado de pureza de materia prima
Análisis de drogas y fármacos
Control de calidad de productos químicos
Identificación de sustancias desconocidas
Análisis de polímeros
APLICACIÓN EN LA QUÍMICA