¿Qué es la RMN?
Resonancia Magnética Nuclear
Imágenes por Resonancia Magnética Nuclear (NMRI), también conocida como Imágenes por Resonancia Magnética (MRI),
El nombre completo de RMN Esta imagen de resonancia magnética nuclear (MRI) es un proceso físico en el que el nivel de energía de espín de un núcleo atómico con un momento magnético distinto de cero se divide bajo la acción de un campo magnético externo y absorbe radiación de radiofrecuencia de una determinada frecuencia a través de resonancia. La espectroscopia de resonancia magnética nuclear es una rama de la espectroscopia. Su frecuencia de resonancia está en la banda de radiofrecuencia y la transición correspondiente es la transición del espín nuclear en el nivel de energía de Zeeman.
La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico en el que los núcleos atómicos en un campo magnético estático se ven afectados por otro campo magnético alterno. En términos generales, la resonancia magnética nuclear se refiere a la tecnología que utiliza fenómenos de resonancia magnética nuclear para obtener información sobre la estructura molecular y la estructura interna del cuerpo humano.
No todos los núcleos atómicos pueden producir este fenómeno. Los núcleos atómicos pueden producir resonancia magnética nuclear porque tienen espín nuclear. El espín nuclear produce un momento magnético. Cuando el momento magnético nuclear está en un campo magnético externo estático, se produce precesión de núcleos y división del nivel de energía. Bajo la influencia de un campo magnético alterno, el núcleo de espín absorbe ondas electromagnéticas de frecuencias específicas y pasa de un nivel de energía más bajo a un nivel de energía más alto. Este proceso se llama resonancia magnética nuclear.
La resonancia magnética (MRI) también se llama tecnología de imágenes por resonancia magnética. Este es otro avance importante en imágenes médicas después de la TC. Desde su aplicación en la década de 1980, se ha desarrollado rápidamente. El principio básico es colocar el cuerpo humano en un campo magnético especial y estimular los núcleos de hidrógeno en el cuerpo humano a través de pulsos de radiofrecuencia, haciendo que los núcleos de hidrógeno resuenen y absorban energía. Después de detener el pulso de radiofrecuencia, el núcleo de hidrógeno emite una señal de radio a una frecuencia específica y libera la energía absorbida, que es recogida por un receptor fuera del cuerpo y procesada por una computadora electrónica para obtener una imagen, lo que se llama resonancia magnética nuclear. imágenes.
La resonancia magnética nuclear es un fenómeno físico. Como método analítico, se utiliza ampliamente en física, biología química y otros campos. No se utilizó en pruebas clínicas médicas hasta 1973. Para evitar confusión con las imágenes radiológicas en medicina nuclear, se denomina resonancia magnética (MRI).
La resonancia magnética es una tecnología de obtención de imágenes de espín magnético biológico que utiliza las características del movimiento del espín nuclear para generar señales después de ser excitadas por pulsos de radiofrecuencia en un campo magnético externo. Las señales son detectadas por el detector y. luego ingrese en la computadora para su procesamiento. Muestre la imagen en la pantalla después de la conversión.
La información proporcionada por la resonancia magnética no solo es mayor que la de muchos otros métodos de imágenes médicas, sino que también es diferente de los métodos de imágenes existentes. Por tanto, tiene enormes ventajas potenciales en el diagnóstico de enfermedades. Puede producir directamente imágenes tomográficas de corte transversal, plano sagital, plano coronal y varios planos oblicuos sin artefactos en la detección por TC; no es necesario inyectar agente de contraste ni produce radiación ionizante ni efectos adversos en el cuerpo; La resonancia magnética es muy eficaz para detectar enfermedades cerebrales comunes como hematoma intracerebral, hematoma extracerebral, tumores cerebrales, aneurismas intracraneales, malformaciones arteriovenosas, isquemia cerebral, tumores intraespinales, siringomielia, hidrocefalia, etc. También es eficaz en el diagnóstico de enfermedades como la hernia discal y Cáncer primario de hígado.
La RMN también tiene algunas desventajas. Su resolución espacial no es tan buena como la tomografía computarizada, por lo que los pacientes con marcapasos o algunos cuerpos extraños metálicos no pueden ser examinados con resonancia magnética y es más costosa.
La historia de la tecnología de resonancia magnética nuclear
En la década de 1930, el físico Isidor Rabi descubrió que los núcleos atómicos en un campo magnético se organizarían en paralelo en orden directo o inverso a lo largo de la dirección del campo magnético. La dirección de giro del núcleo se invierte después de las ondas de radio. Ésta fue la primera comprensión de la interacción de los núcleos atómicos con campos magnéticos y campos de radiofrecuencia externos. Por esta investigación, Rabi ganó el Premio Nobel de Física en 1944.
Durante 1946, dos científicos estadounidenses, Bloch y Purcell, descubrieron que cuando un núcleo atómico con un número impar de núcleos (incluidos protones y neutrones) se coloca en un campo magnético y en un campo de radiofrecuencia de una frecuencia específica Cuando se aplica una frecuencia, la energía del campo de radiofrecuencia será absorbida por el núcleo atómico. Esta es la comprensión inicial de la resonancia magnética nuclear. Por este motivo, ambos ganaron el Premio Nobel de Física en 1952.
El fenómeno de la resonancia magnética nuclear se puso en práctica poco después de su descubrimiento. Los químicos explotaron el efecto de la estructura molecular en el campo magnético alrededor de los átomos de hidrógeno para desarrollar la espectroscopia de resonancia magnética nuclear, que se utiliza para analizar la estructura molecular.
A medida que pasa el tiempo, la tecnología de espectroscopía de resonancia magnética nuclear continúa desarrollándose, desde el espectro de hidrógeno unidimensional inicial hasta espectros avanzados como el espectro de 13C y el espectro de resonancia magnética nuclear bidimensional, la capacidad de la tecnología de resonancia magnética nuclear para analizar estructuras moleculares es cada vez mayor. cada vez más fuerte. Después de entrar en la década de 1990, la gente incluso desarrolló tecnología para utilizar información de resonancia magnética nuclear para determinar la estructura terciaria de las moléculas de proteínas, lo que hizo posible determinar con precisión la estructura molecular de las proteínas en la fase de solución.
En 1946, Purcell de la Universidad de Harvard y Bloch de la Universidad de Stanford anunciaron su descubrimiento de la resonancia magnética nuclear (RMN). Por ello recibieron el Premio Nobel de 1952. La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno en el que el momento magnético de un núcleo atómico sufre una absorción de resonancia bajo la acción simultánea de un campo magnético constante y un campo magnético de alta frecuencia (en la banda de radio) cuando se cumplen ciertas condiciones. La resonancia magnética nuclear se ha convertido rápidamente en una tecnología de alta tecnología para explorar y estudiar la microestructura y las propiedades de la materia. Actualmente, la RMN se ha utilizado ampliamente en física, química, ciencia de materiales, ciencias biológicas y medicina.
El núcleo atómico está compuesto por protones y neutrones, los cuales tienen momentos magnéticos intrínsecos. En términos sencillos, se comportan como pequeñas agujas magnéticas en un campo magnético. Bajo la influencia de un campo magnético externo, la interacción entre el momento magnético nuclear y el campo magnético hace que los niveles de energía se dividan y la diferencia del nivel de energía es proporcional a la intensidad del campo magnético externo. Si al mismo tiempo se añade un campo electromagnético alterno correspondiente al intervalo de niveles de energía, puede provocar la transición del nivel de energía del núcleo atómico y producir resonancia magnética nuclear. Se puede ver que su principio básico es similar al fenómeno de absorción de resonancia de los átomos.
En sus inicios, la resonancia magnética nuclear se utilizaba principalmente para estudiar la estructura y las propiedades del núcleo, como la medición del momento magnético nuclear, el momento cuadripolar eléctrico y el espín nuclear. Posteriormente, se utilizó ampliamente en el análisis de la composición y la estructura molecular. , tejido biológico y tejido vivo, análisis patológico, diagnóstico médico, seguimiento no destructivo de productos, etc. Para un núcleo de hidrógeno aislado (es decir, un protón), cuando el campo magnético es de 1,4 T, la frecuencia de resonancia es de 59,6 MHz y la onda electromagnética correspondiente es una onda de radio con una longitud de onda de 5 m. Pero en las moléculas compuestas, esta frecuencia de resonancia también está relacionada con el entorno químico en el que se encuentra el núcleo de hidrógeno. Las frecuencias de resonancia de los núcleos de hidrógeno en diferentes entornos químicos son diferentes, lo que se denomina desplazamiento químico. Esto se debe al efecto de blindaje, al efecto de inducción y al efecto conjunto de la nube de electrones extranucleares sobre el campo magnético. Al mismo tiempo, la división por acoplamiento de espín también se produce debido a la interacción de átomos entre moléculas. La estructura molecular de los compuestos, especialmente los compuestos orgánicos, se puede inferir a partir de cambios químicos y números de fragmentación. Esta es la espectroscopia de RMN. En la década de 1970, la aparición de instrumentos de RMN por transformada pulsada de Fourier condujo a un número cada vez mayor de aplicaciones de la espectroscopia C13. El análisis por RMN de la composición y estructura del material tiene las ventajas de una alta precisión, pocas restricciones en las muestras y ningún daño a las muestras.
El primer experimento de resonancia magnética fue publicado por Lauterper en 1973, que inmediatamente atrajo una gran atención y entró en la etapa de aplicación clínica en sólo 10 años. Hay un campo magnético estable y un campo electromagnético alterno que actúa sobre la muestra. Una vez eliminado el campo electromagnético, los núcleos atómicos excitados pueden saltar a un nivel de energía bajo, irradiar ondas electromagnéticas e inducir una señal de voltaje en la bobina, llamada señal de resonancia magnética nuclear. Debido a la presencia de grandes cantidades de agua e hidrocarburos, existe una gran cantidad de núcleos de hidrógeno en los tejidos humanos. En general, la señal obtenida utilizando núcleos de hidrógeno es más de 1.000 veces mayor que la de otros núcleos. Las señales de voltaje del tejido normal y del tejido enfermo son diferentes. Combinada con la tecnología CT, es decir, la tecnología de tomografía computarizada, se puede obtener cualquier imagen transversal del tejido humano, especialmente para el diagnóstico de lesiones de tejidos blandos, lo que muestra sus ventajas. Es muy sensible a la lesión y la imagen es muy. claro.
En el estudio de la resonancia magnética, un tema de vanguardia es la resonancia magnética funcional, que estudia las funciones del cerebro humano y las actividades de pensamiento avanzado. Se sabe mucho sobre la organización del cerebro, pero se sabe menos sobre cómo funciona el cerebro y por qué tiene funciones tan avanzadas. Bell Labs comenzó a investigar en esta área en 1988, y el gobierno de Estados Unidos designó la década de 1990 como la "Década del Cerebro". La tecnología de resonancia magnética nuclear puede observar directamente cuerpos vivos y el sujeto sometido a prueba está consciente. Tampoco sufre daños por radiación, tiene una velocidad de imagen rápida, una alta resolución espacial y temporal (hasta 100 μm y decenas de ms respectivamente) y puede detectar una variedad. de nucleidos, cambios químicos selectivos, etc. Un hospital de Wisconsin, en Estados Unidos, ha tomado miles de imágenes in vivo del cerebro humano en funcionamiento, lo que se espera que revele el misterio del cerebro humano en funcionamiento en un futuro próximo.
Si la variable de frecuencia de la RMN se aumenta a dos o más, se puede conseguir una RMN bidimensional o multidimensional, obteniendo así más información que la RMN unidimensional. En la actualidad, la aplicación de la resonancia magnética nuclear se limita a los núcleos de hidrógeno, pero desde la perspectiva de las necesidades de aplicación práctica, también se requiere el uso de otros núcleos como C13, N14, P31, S33, Na23 e I127 para la resonancia magnética nuclear. imágenes de resonancia. El C13 ha entrado en la etapa práctica, pero aún necesita ampliarse y profundizarse más. La resonancia magnética nuclear se combina con otros efectos físicos, como el efecto Mössbauer (efecto de absorción de la resonancia sin retroceso de los rayos gamma), la resonancia de espín electrónico, etc., para obtener información más valiosa, tanto en la teoría como en las aplicaciones prácticas. gran significado. La resonancia magnética nuclear tiene amplias perspectivas de aplicación. Con el avance de la tecnología de pulso de Fourier, el espectro de C13 ha entrado en la etapa de aplicación. Hay motivos para creer que los espectros de otros núcleos deberían entrar en la etapa de aplicación en un futuro próximo.
Por otro lado, los científicos médicos han descubierto que los átomos de hidrógeno en las moléculas de agua pueden producir resonancia magnética nuclear. Utilizando la resonancia magnética nuclear, pueden obtener información sobre la distribución de las moléculas de agua en el cuerpo humano, de esta manera con precisión. mapear la estructura interna del cuerpo humano. Basándose en esta teoría, Damadian, MD, del SUNY Southern Medical Center, distinguió con éxito las células cancerosas de las células del tejido normal midiendo el tiempo de relajación de la resonancia magnética nuclear. Inspirado por la nueva tecnología de Damadi, Paul Lauterper, físico de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook, desarrolló una técnica de imágenes basada en resonancia magnética (MRI) en 1973 y utilizó con éxito su dispositivo para obtener una imagen de la estructura interna de un ser vivo. Se extrae la almeja. Después de Lauterper, la tecnología de imágenes por resonancia magnética se ha vuelto más madura y se ha utilizado más ampliamente. Se ha convertido en un método de detección médica de rutina y se usa ampliamente en el tratamiento y tratamiento de enfermedades del cerebro y la médula espinal como la enfermedad de Parkinson y la esclerosis múltiple, así como la esclerosis múltiple. diagnóstico de cáncer. En 2003, Paul Lauterper y Peter Mansfield, profesor de la Universidad de Nottingham en el Reino Unido, ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus contribuciones a la tecnología de imágenes por resonancia magnética. El principio básico es colocar el cuerpo humano en un campo magnético especial y estimular los núcleos de hidrógeno en el cuerpo humano a través de pulsos de radiofrecuencia, haciendo que los núcleos de hidrógeno resuenen y absorban energía. Después de detener el pulso de radiofrecuencia, el núcleo de hidrógeno emite una señal de radio a una frecuencia específica y libera la energía absorbida, que es recogida por un receptor fuera del cuerpo y procesada por una computadora electrónica para obtener una imagen, lo que se llama resonancia magnética nuclear. imágenes.
El principio de la resonancia magnética nuclear
El fenómeno de la resonancia magnética nuclear se origina en la precesión del momento angular de espín del núcleo atómico bajo la acción de un campo magnético externo.
Según los principios de la mecánica cuántica, los núcleos atómicos, al igual que los electrones, también tienen momento angular de espín, y el valor específico de su momento angular de espín está determinado por el número cuántico de espín del núcleo atómico. Los resultados experimentales muestran que diferentes tipos de núcleos atómicos tienen diferentes números cuánticos de espín:
Un núcleo con un número par de masas y números de protones tiene un número cuántico de espín de 0.
Un núcleo cuyo número de masa y número cuántico de espín son impares es un semientero.
Un núcleo con masa par y un número impar de protones tiene un número cuántico de espín entero.
Hasta el momento, sólo se pueden utilizar núcleos con un número cuántico de espín igual a 1/2. Los núcleos atómicos comúnmente utilizados son: 1H, 11B, 13C, 17O, 19F, etc.
Debido a que el núcleo atómico está cargado, se genera un momento magnético cuando el núcleo atómico gira. La dirección del momento magnético es la misma que la del núcleo, y su tamaño es proporcional al momento angular de. el núcleo. Cuando el núcleo atómico se coloca en un campo magnético externo, si el momento magnético del núcleo atómico está en una dirección diferente al campo magnético externo, el momento magnético del núcleo atómico girará alrededor de la dirección del campo magnético externo, de manera similar. al giro del eje del giroscopio durante la rotación, lo que se denomina movimiento de progresión. La precesión tiene energía y una cierta frecuencia.
La frecuencia de la precesión nuclear está determinada por la fuerza del campo magnético externo y las propiedades del propio núcleo, es decir, para un átomo específico, bajo una determinada intensidad del campo magnético externo, la frecuencia. de la precesión del espín nuclear es fija.
La energía de precesión nuclear está relacionada con el campo magnético, el momento magnético nuclear y el ángulo entre el momento magnético y el campo magnético.
Según los principios de la mecánica cuántica, el ángulo entre el momento magnético del núcleo atómico y el campo magnético externo no se distribuye continuamente, sino que está determinado por el número cuántico magnético del núcleo. Solo puede saltar entre estos números cuánticos magnéticos y no puede haber cambios suaves para formar una serie de niveles de energía. Cuando el núcleo atómico recibe energía de otras fuentes en un campo magnético externo, se producirá una transición de nivel de energía, es decir, el ángulo entre el momento magnético del núcleo atómico y el campo magnético externo cambiará. Esta transición de nivel de energía es la base para la obtención de señales de RMN.
Para provocar que la precesión del espín nuclear experimente una transición de nivel de energía, es necesario proporcionar al núcleo la energía necesaria para la transición. Esta energía suele ser proporcionada por un campo de radiofrecuencia externo. Según los principios de la física, cuando la frecuencia del campo de radiofrecuencia externo es la misma que la frecuencia de la precesión de espín del núcleo atómico, la energía del campo de radiofrecuencia puede ser absorbida eficazmente por el núcleo atómico, proporcionando asistencia para transiciones de niveles de energía. Por lo tanto, en un campo magnético externo determinado, un núcleo atómico específico solo absorbe la energía proporcionada por un campo de radiofrecuencia de una frecuencia determinada, formando así una señal de resonancia magnética nuclear.
Aplicaciones de la Resonancia Magnética Nuclear
Tecnología de Resonancia Magnética Nuclear
Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear
La tecnología de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) combina las Fenómeno de la resonancia magnética nuclear Técnicas aplicadas para determinar la estructura molecular. La espectroscopia de RMN juega un papel muy importante en la determinación de la estructura de moléculas orgánicas. La espectroscopia de resonancia magnética nuclear, junto con la espectroscopia ultravioleta, la espectroscopia infrarroja y la espectrometría de masas, los químicos orgánicos denominan las "cuatro espectroscopias famosas". La investigación actual sobre espectros de RMN se centra principalmente en los espectros de núcleos de 1H y 13C.
Para un núcleo atómico aislado, el mismo núcleo atómico sólo es sensible a un campo de radiofrecuencia de una determinada frecuencia en el mismo campo magnético externo. Sin embargo, debido a la influencia de factores como la distribución de las nubes de electrones en las moléculas, la intensidad real del campo magnético externo a menudo cambia hasta cierto punto la intensidad del campo magnético externo que sienten los núcleos atómicos en diferentes posiciones en la estructura molecular. La estructura también es diferente. La influencia de la nube de electrones en la molécula sobre la intensidad del campo magnético externo hará que los núcleos en diferentes posiciones de la molécula sean sensibles a campos de radiofrecuencia de diferentes frecuencias, lo que resultará en diferencias en las señales de resonancia magnética nuclear. analizando la estructura molecular mediante resonancia magnética nuclear. La distribución de enlaces químicos y nubes de electrones cerca del núcleo se denomina entorno químico del núcleo, y el cambio en la posición de frecuencia de la señal de RMN causado por la influencia del entorno químico se denomina desplazamiento químico del núcleo.
Las constantes de acoplamiento son otra información importante proporcionada por los espectros de RMN además de los cambios químicos. El llamado acoplamiento se refiere a la interacción del momento angular de espín de los núcleos atómicos adyacentes, que cambiará la distribución del nivel de energía de la precesión del espín nuclear en el campo magnético externo, lo que provocará la división del nivel de energía, cambiando así la forma de la señal. pico en el espectro de resonancia magnética nuclear. Al analizar los cambios en estas formas de picos, se pueden inferir las relaciones de conexión entre los átomos en la estructura molecular.
Por último, la intensidad de la señal es la tercera información importante en los espectros de RMN. Los núcleos en el mismo entorno químico mostrarán los mismos picos de señal en el espectro de RMN. Analizando la intensidad del pico de señal se puede conocer el número de estos núcleos, proporcionando así información importante para el análisis de la estructura molecular. La intensidad del pico de la señal se caracteriza por la integración del área bajo la curva del pico de la señal, lo cual es particularmente importante para los espectros de 1H-NMR, mientras que para los espectros de 13C-NMR, la intensidad del pico no es muy importante porque la correspondencia entre la intensidad del pico y el número de núcleos no es Significativamente.
Los primeros espectros de RMN se centraban principalmente en el espectro del hidrógeno, porque los átomos de 1H que pueden producir señales de RMN son extremadamente abundantes en la naturaleza, y las señales de RMN que producen son muy fuertes y fáciles de detectar. Con el desarrollo de la tecnología de transformada de Fourier, los instrumentos de RMN pueden emitir simultáneamente campos de radiofrecuencia de diferentes frecuencias en un período de tiempo muy corto, lo que permite escanear la muestra repetidamente, distinguiendo así las señales de RMN débiles del ruido de fondo, lo que permite a las personas poder recolectar. Señales de RMN de 13C.
En los últimos años, la gente ha desarrollado tecnología de espectroscopia de resonancia magnética nuclear bidimensional, que permite obtener más información sobre las estructuras moleculares. En la actualidad, la espectroscopía de RMN bidimensional ha podido analizar la estructura espacial de moléculas proteicas de pequeño peso molecular.
Tecnología de imágenes por resonancia magnética
zeugmatografía
La tecnología de imágenes por resonancia magnética es la aplicación de la resonancia magnética nuclear en el campo médico. El cuerpo humano es rico en agua y diferentes tejidos tienen diferentes niveles de agua. Si se puede detectar la información de distribución del agua, se puede obtener una imagen relativamente completa de la estructura interna del cuerpo humano.
La tecnología de imágenes por resonancia magnética es una tecnología que infiere la distribución de las moléculas de agua en el cuerpo humano identificando la distribución de la señal de los átomos de hidrógeno en las moléculas de agua y luego detecta la estructura interna del cuerpo humano.
A diferencia de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear, que se utiliza para identificar estructuras moleculares, la resonancia magnética nuclear se adapta a la fuerza de un campo magnético externo en lugar de a la frecuencia de un campo de radiofrecuencia. El instrumento de imágenes por resonancia magnética proporcionará dos campos magnéticos de gradiente mutuamente perpendiculares en la dirección perpendicular al campo magnético principal. De esta manera, la distribución del campo magnético en el cuerpo humano cambiará con el cambio de posición espacial. de diferentes fuerzas y direcciones. De esta manera, los átomos de hidrógeno en diferentes partes del cuerpo humano responderán a diferentes señales de campo de radiofrecuencia. Al registrar esta reacción y realizar cálculos, se puede obtener información sobre la distribución espacial de las moléculas de agua, obteniendo así una imagen de la estructura interna del cuerpo humano.
La resonancia magnética también se puede combinar con la tomografía de rayos X (TC) para proporcionar datos importantes para el diagnóstico clínico y la investigación médica fisiológica.
La resonancia magnética (MRI) es una tecnología de detección no invasiva. En comparación con la fluoroscopia y la radiografía, la resonancia magnética no tiene ningún efecto de radiación en el cuerpo humano. En comparación con la tecnología de pruebas ultrasónicas, la resonancia magnética es más clara y puede mostrar más detalles. En comparación con otras tecnologías de imágenes, la resonancia magnética no sólo puede mostrar lesiones sólidas tangibles, sino también determinar con precisión las respuestas funcionales del cerebro, el corazón, el hígado, etc. La tecnología de resonancia magnética juega un papel muy importante en el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, el cáncer y otras enfermedades.
Tecnología MRS
Detección por resonancia magnética nuclear
La detección por resonancia magnética nuclear es una extensión de la tecnología de resonancia magnética nuclear en el campo de la exploración geológica. Al detectar la información de distribución del agua en un determinado estrato, podemos determinar si hay agua subterránea debajo de un determinado estrato, la altura del nivel freático, el contenido de agua y la porosidad del acuífero y otra información de la estructura estratigráfica.
En la actualidad, la tecnología de detección por resonancia magnética nuclear se ha convertido en un método complementario a la tecnología tradicional de detección de perforaciones, y se ha aplicado a la prevención y control de desastres geológicos como deslizamientos de tierra. Sin embargo, en comparación con la detección por perforación tradicional, los costos de adquisición, operación y mantenimiento de los equipos de detección por resonancia magnética nuclear son muy altos, lo que limita seriamente la aplicación de la tecnología MRS en la ciencia geológica.
Características de la resonancia magnética nuclear
①La frecuencia de resonancia depende de la estructura electrónica fuera del núcleo y de la configuración del vecino nuclear ②La intensidad del pico de resonancia depende de la configuración de este; configuración en la proporción de aleación; ③La resolución de las líneas espectrales es extremadamente alta.
Ventajas de la resonancia magnética
En comparación con los rayos X ordinarios, que ganaron el Premio Nobel de Física en 1901, o la tomografía computarizada (TC), que ganó el Premio Nobel de Medicina en 1979, La mayor ventaja de la resonancia magnética es que es uno de los pocos métodos de diagnóstico clínico seguros, rápidos y precisos que no daña el cuerpo humano. Hoy en día, al menos 60 millones de casos en todo el mundo se someten a exámenes de resonancia magnética cada año. Específicamente, existen los siguientes puntos:
No hay daños por radiación al cuerpo humano;
Se puede usar una variedad de parámetros para obtener imágenes, y múltiples parámetros de imágenes pueden proporcionar información de diagnóstico rica. hacer diagnóstico médico y estudiar el metabolismo y las funciones del cuerpo humano se ha vuelto conveniente y eficaz. Por ejemplo, el valor T1 de la hepatitis y la cirrosis es mayor y el valor T1 del cáncer de hígado es mayor. Los tumores hepáticos benignos y malignos se pueden distinguir mediante imágenes potenciadas en T1.
El contorno deseado se puede seleccionar libremente ajustando el campo magnético. Se pueden obtener imágenes de áreas que son inaccesibles o de difícil acceso con otras técnicas de imagen. Para el disco intervertebral y la médula espinal, se pueden tomar imágenes sagitales, coronales y transversales, y se pueden ver las raíces nerviosas, la médula espinal y los ganglios. Puede obtener imágenes tridimensionales del cerebro y la médula espinal, a diferencia de la TC (que sólo puede obtener vistas transversales perpendiculares al eje longitudinal del cuerpo humano), que puede pasar por alto las lesiones; Diagnosticar enfermedades del corazón, pero las tomografías computarizadas son lentas e incompetentes;
Excelente resolución de los tejidos blandos. El examen de la vejiga, el recto, el útero, la vagina, los huesos, las articulaciones, los músculos y otras partes es mejor que la TC;
En principio, todos los elementos nucleares con espín distinto de cero se pueden utilizar para obtener imágenes, como hidrógeno (1H), carbono (13C), nitrógeno (14N y 15N), fósforo (31P), etc.
Importancia clínica: Indicaciones:
Las lesiones del sistema nervioso, incluidos tumores, infartos, hemorragias, degeneraciones, malformaciones congénitas, infecciones, etc., casi se han convertido en un medio de diagnóstico.
En particular, las lesiones de la médula espinal y la columna, como tumores, atrofia, degeneración, enfermedad traumática del disco, etc., se han convertido en la primera opción para el examen.
Cambios patológicos en los grandes vasos sanguíneos del corazón; lesiones pulmonares y mediastínicas.
El examen de los órganos abdominales y pélvicos; el sistema biliar y el sistema urinario son obviamente mejores que la TC.
Para lesiones de tejidos blandos de las articulaciones; es muy sensible a la necrosis aséptica de la médula ósea y el hueso, y las lesiones se descubren antes que las radiografías y la tomografía computarizada.
[Editar este párrafo] La diferencia entre resonancia magnética y tomografía computarizada
La tomografía computarizada (TC) puede detectar con precisión las pequeñas densidades entre diferentes tejidos en un plano anatómico transversal. La diferencia es una Método de examen ideal para observar enfermedades de huesos, articulaciones y tejidos blandos. En el diagnóstico de la artritis, se utiliza principalmente para examinar la columna, especialmente las articulaciones sacroilíacas. La TC es superior al examen de rayos X tradicional en términos de alta resolución e imágenes axiales. Gracias a la resolución de alta densidad de la TC, los tejidos blandos, los huesos y las articulaciones se pueden ver claramente. Además, la tomografía computarizada puede realizar una exploración axial y algunas articulaciones que son difíciles de distinguir con las radiografías tradicionales pueden "revelarse" en la imagen de la mordida. Por ejemplo, debido a que las superficies articulares de las articulaciones sacroilíacas están naturalmente inclinadas y curvadas y se superponen con otros tejidos, aunque en la mayoría de los casos las radiografías de las articulaciones sacroilíacas pueden cumplir con los requisitos, a veces es difícil detectar la sacroileitis en las radiografías. , por lo que los pacientes con problemas pueden someterse a un examen de tomografía computarizada.
La resonancia magnética (MRI) se basa en la interacción de ondas de radiación y núcleos de hidrógeno en un fuerte campo magnético. Una vez que se introdujo la resonancia magnética, rápidamente se convirtió en una herramienta de imagen útil para el diagnóstico de muchas enfermedades, incluido el sistema musculoesquelético. El sistema musculoesquelético es el más adecuado para la resonancia magnética debido a su amplio rango de contraste de densidades de tejido. En el diagnóstico de enfermedades de huesos, articulaciones y tejidos blandos, la resonancia magnética (MRI) tiene parámetros de imagen varias veces mayores que los de la TC y una mayor resolución de los tejidos blandos, lo que hace que el contraste de los tejidos blandos sea significativamente mayor que el de la TC. A través de su función de imágenes planas multidireccionales, las imágenes por resonancia magnética pueden mejorar significativamente la calidad de las imágenes de varias articulaciones y mostrar resultados sutiles que no se pueden distinguir mediante otros exámenes de imágenes, como nervios, tendones, ligamentos, vasos sanguíneos, cartílagos, etc. Las desventajas de la resonancia magnética del sistema óseo y articular son que no es específica para el diagnóstico cualitativo de enfermedades de los huesos y los tejidos blandos y que la velocidad de la obtención de imágenes es lenta. Las actividades voluntarias o involuntarias del paciente pueden causar artefactos de movimiento y afectar el diagnóstico.
Los rayos X, la tomografía computarizada y la resonancia magnética pueden denominarse la troika. La combinación orgánica de los tres hace que el examen de imágenes actual no solo amplíe el alcance del examen, sino que también mejore el nivel de diagnóstico.
Materiales de referencia:
/view/9319.html? wtp=tt