Principios Físicos de la Resonancia Magnética

GENERACIÓN DE LA IMAGEN

La generación de imágenes mediante RM proviene de la recogida de ondas de radiofrecuencia (RF) procedentes de la excitación de la materia que se ha magnetizado previamente mediante la acción de un campo magnético (B0). Los núcleos de Hidrógeno (más abundantes en el organismo humano) son capaces de recibir (resonancia) y emitir energía al ser sometidos a la acción de las ondas de RF, según lo describe la ecuación de LARMOR:

wo = gBo

Donde:
- wo: Frecuencia de precesión.
- g: Constante giromagnética propia de cada núcleo magnetizable.
- Bo: Intensidad del campo magnético principal.



Excitación y relajación

Excitación

El valor de la magnetización del voxel depende de la densidad poblacional del Hidrógeno (H) que se encuentra en el voxel. En estas condiciones si sometemos el voxel a la exposición de ondas de radiofrecuencias, el vector de magnetización se desvía de su posición inicial de equilibrio. Los núcleos de H han entrado en resonancia con la emisión de radiofrecuencia. El vector magnetización realiza un movimiento de giro sobre la dirección del campo magnético a la frecuencia de la radiación absorbida. A este movimiento del vector M se le denomina movimiento de mutación.


Relajación

Durante la relajación, la magnetización del voxel va a volver a su posición de equilibrio alineada con Bo. Esta variación de posición representa una variación magnética que induce una corriente eléctrica que puede ser medida y servirá para realizar la imagen.



Relajación longitudinal

Relajación longitudinal: la componente del vector de magnetización (M) que es paralela al campo magnético principal B0 es llamada magnetización longitudinal (Mz). El conjunto de procesos mediante los que se recupera a la magnetización en equilibrio térmico M0, es llamado relajación longitudinal o relajación espín-red, y se caracteriza por una constante de tiempo T1. 

M_z(t) = M_z(0) \cdot \left( 1 - e^{-t/T_1} \right) \,



Relajación transversal

Relajación transversal: la componente del vector de magnetización (M) que es perpendicular magnético principal B0 es llamada magnetización transversal(Mxy). El conjunto de procesos mediante los que decae hasta prácticamente cero, es llamado relajación transversal o relajación espín-espín, y se caracteriza por una constante de tiempo T2. 

M_{xy}(t) = M_{xy}(0) \cdot e^{-t/T_2} \,



T1 y T2 contrast

T1 corresponde a la componente de la relajación que ocurre en la dirección del campo magnético ambiente. Esto por lo general sucede por interacciones entre los núcleos de interés y los núcleos no excitados en el medio, como también con campos eléctricos en el medio (denominado en forma genérica como la 'red'). Por lo tanto, T1 es llamado la relajación de la "red de spin" y está representada por una constante de tiempo especifica equivlanete al 63% de su valor máximo.

T2, es la componente 'verdadera' de relajación hacia las condiciones de equilibrio, perpendicular al campo magnético ambiente. Por ello, la relajación está dominada por interacciones entre los núcleos que ya se encuentran excitados. Por dicha razón, la relajación T2 es llamada relajación "transversal" o "spin-spin, representada por una constante de tiempo especifica del tejido equivalente al 37% de su valor máximo.

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