El documento describe las bases físicas de la resonancia magnética nuclear y sus aplicaciones en neurorradiología. Explica conceptos como los campos magnéticos, la excitación y relajación nuclear, las secuencias de imagen y la difusión. También cubre el uso de la difusión para evaluar infartos cerebrales, tumores y otras patologías.

1. Bases Físicas de Resonancia en Neurorradiología

3. Bases Físicas

4. Bases Físicas

11. Bases Físicas EXCITACIÓN NUCLEAR

12. Bases Físicas EXCITACIÓN NUCLEAR Tres grupos de núcleos de H - Agua libre - Agua ligada - Molécula lipídicas

13. Bases Físicas RELAJACIÓN NUCLEAR Proceso de liberación de energía Influenciada por el medio ( RED) Induce señal eléctrica ( FID) Recogida por antena receptora Frecuencias distintas (Análisis de Fourier )

14. Bases Físicas RELAJACIÓN NUCLEAR T1 Relajación Longitudinal( spin-red) Entorno Molecular Lípidos (intermedio) Liberación facilitada Agua Libre (pequeña y móvil) Liberación restringida

15. Bases Físicas RELAJACIÓN NUCLEAR T1 IR

16. Bases Físicas RELAJACIÓN NUCLEAR T2 Relajación Transversal (Sincronismo relajación) Coherencia se pierde post 90° Interacción Spin-Spin Refleja señal del agua Libre

17. Bases Físicas RELAJACIÓN NUCLEAR T2 y T2* T2 No considerar inhomogeneidades del campo externo Ni variaciones locales T2* Considera todos los factores T2* < T2

18. Bases Físicas SECUENCIAS CLÁSICAS SE

19. Bases Físicas SECUENCIAS CLÁSICAS GRE

20. Bases Físicas SELECCIÓN DEL PLANO TOMOGRÁFICO RM permite selección tomográfica en cualquier plano Gradiente magnético en la dirección deseada Pares de bobinas recorridas por corrientes continuas Las corrientes son opuestas lo que incrementa el Gradiente

21. Bases Físicas SELECCIÓN DEL PLANO TOMOGRÁFICO

22. Bases Físicas RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN Es necesario individualizar cada voxel del plano tomográfico Gradientes magnéticos perpendiculares durante relajación Codificación por gradiente y por fase Análisis de Fourier

23. Bases Físicas RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN Gy Codificación en fase Gradiente por filas A mayor frecuencia se adelantan( desfasan) Gradiente de codificación en fase Phase-Encoding Gradient

24. Bases Físicas RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN Gx Codificación de frecuencias Gradiente por columnas Se relajan a frecuencias distintas, pero también se desfasan Se aplica gradiente bipolar Gradiente de desfase y Gradiente de lectura

25. Bases Físicas RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN Por cada fila se recoge unas seña Se repite ciclo tantas veces como indique nla DIM-FASE El conjunto de datos ESPACIO K

26. Bases Físicas RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN

27. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS

28. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS GRADIENT ECHO Gx bipolares Pulso  º y Gy Llenado lineal del espacio K TR cortos, favorece magnetización residual STEADY STATE GRE INCOHERENTES Spoiler ( elimina comp transv.) Potenciadas T1 ANGIO VASOS DEL CUELLO

29. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS FSE Llenan varias líneas del espacio K en cada TR Pulsos consecutivos de 180° Codificación con Gradiente de Fase distinto

30. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS FSE

31. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS EPI Trayectoria de llenado espacio K en zig-zag Postexcitación genera Tren de Ecos ( ETL) mismo TR SINGLE SHOT llenado espacio K en un TR Gr codificación de fase se aplica cuando Gx pasa por 0 se acumula la fase y se llenan líneas Preparación tisular : 90°,  º, 180-90-180

32. Bases Físicas de Resonancia en Neurorradiología Dr. Rodrigo Flores Hernández Mayo de 2005

33. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS EPI

34. DIFUSION La agitación térmica de la molécula de agua Movimiento Browniano( difusión molecular) Movimiento Fickiano Movimiento de traslación y cambio de orientación de las moléculas de agua libre Expansión de moléculas desde un punto inicial

35. DIFUSION Las moléculas de agua libre están en continuo movimiento aleatorio debido a la agitación térmica. Completamente al azar. r2 = 2 D t Ecuación básica de la difusión libre mostrando que el desplazamiento crece dependiendo tan solo de la raíz cuadrada del tiempo transcurrido.

36. DIFUSION agua libre coeficiente de difusión D= 10 –5 cm2/s flujo capilar 1 mm/s. 2 ms 2 micras 20 micras 200 ms. 2 ms 20 ms coeficiente de difusión D= 10 –5 cm2/s

37. DIFUSION La señal RM es sensible a estos pequeños desplazamientos moleculares del agua libre. Agitación molecular Traslación molecular

38. DIFUSION Agitación molecular Traslación molecular Gradiente

39. DIFUSION TE suficientemente largo para intercalar pulsos de gradiente Sensible a difusión en dirección de gradiente Al menos tres gradientes Valor de b directamente proporcional a potenciación en difusión

40. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS DIFUSION

41. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS DIFUSION Aumento de b produce aumento de TE Pot T2 T2 shine-trough A mayor b mayor potenciación en difusión b depende de G gradiente, duración gre, intervalo de gre

42. Bases Físicas SECUENCIAS RÁPIDAS DIFUSION Cálculo con diferentes valores b, permite eliminar Contaminación T2 b = 1000 ( D= 0,001 mm/s ) valor de tejido cerebral

43. Bases Físicas Coeficiente de Difusión Aparente (ADC) Voxel :Difusión red de microcapilares Difusión extravascular Microcapilares caída de señal más rápida, por lo que desaparece Bihan : IVIM y IVCM Pseudodifusión Dos compartimientos : Flujo capilar 5% Estático

44. Bases Físicas Coeficiente de Difusión Aparente (ADC) Valores de b bajos : Efecto de microcirculación a caída de señal Valores de b altos¨: sólo se manifiesta difusión Difusión isotrópica : igual probabilidad en cualquier dirección Difusión anisotrópica:Variación según dirección de medición

45. Bases Físicas Tensor de difusión o Tensor del ADC Conjunto de valores que describen la dependencia de las direcciones de medida Conjunto de 9 valores que incorporan: Dirección difusión (x,y,z) Ejes ortogonales de gre

46. Bases Físicas Tensor de difusión o Tensor del ADC ADCxx ADCxy ADCxz ADCyx ADCyy ADCyz ADCzx ADCzy ADCzz

47. Bases Físicas Tensor de difusión o Tensor del ADC

50. DIFUSIÓN E INFARTO ( 1 hora)

51. DIFUSIÓN E INFARTO ( 6 horas)

55. DIFUSIÓN y TUMORES (GLIOMA)

57. DIFUSIÓN y TUMORES (METASTASIS)

58. DIFUSIÓN y TUMORES (METASTASIS)

59. DIFUSIÓN y TUMORES (METASTASIS)

60. DIFUSIÓN y TUMORES (METASTASIS)

61. DIFUSIÓN y TUMORES (LINFOMA)

63. DIFUSIÓN y ABSCESO

65. DIFUSIÓN y HEMORRAGIA

66. DIFUSIÓN y HEMORRAGIA