Dentro de su gran variedad, la instrumentación utilizada para producir imágenes por RMN contiene
los siguientes componentes:
- Un imán
- Un sistema de gradiente
- Un sistema de RF
- Un sistema informático para el manejo de los distintos componentes
IMAN
Componente principal
TIPOS
- Permanentes
- Electroimanes Resistivos
- Electroimanes Superconductores
IMANES PERMANENTES
Es relativamente sencillo y consiste en una gran pieza de material ferro magnético. En realidad son pesadas estructuras de hierro en forma de C. El magnetismo es permanente y no necesita a aporte de energía externo para mantener activo el campo magnético. Los extremos de la C son los polos norte y sur entre los que se sitúan las líneas de flujo magnético.
El campo magnético suele ser menor de 0.4 T. La masa de hiero necesaria para un imán de 0.2T con
un campo magnético estático adecuado y un espacio suficiente para dar cabida al cuerpo humano
es de casi 23 toneladas.
IMANES REISISTIVOS
Es un electroimán en el que el campo magnético se genera por el paso de una corriente eléctrica por un hilo que es un buen conductor eléctrico pero posee una resistencia finita. Consiste en un núcleo de aire o de hierro envuelto con una bobina de alambre extenso. Se pueden diseñar para tener un
campo magnético vertical u horizontal hasta aproximadamente (0.3T) El diseño de un imán con un núcleo de 1m con un campo de 0.15T en el centro del núcleo requiere 1500 vueltas del hilo a través de las cuales circulan 200 amperios. Se produce gran cantidad de calor y para un campo de 1.5 T es aun mayor por lo que no es tan barata
IMANES SUPERCONDUCTORES
Consiste en una bobina o solenoide fabricadas con una aleación metálica superconductora a través
del cual se hace pasar una corriente eléctrica que produce un campo magnético. El solenoide tiene forma de túnel y su máxima intensidad esta en el centro del mismo a lo largo del eje del cilindro en su zona central.
La superconductividad es un fenómeno que se observa en algunos metales y materiales cerámicos.
Cuando estos materiales se enfrían hasta una temperatura cercana al cero absoluto (-270°C) no ofrecen resistencia al paso de la Corriente eléctrica. Para trabajar con un imán superconductor se debe manejar temperaturas suministradas por un baño de Helio líquido (4 °K). Una vez enfriado, el imán se activa conectando la alimentación de corriente por unas horas hasta lograr la estabilidad deseada
(carga) para luego ser desconectado. La corriente y el campo serán constantes, solo sometidos a una desviación mínima (0.001G/h) causada por pérdidas resistivas minúsculas debidas a imperfecciones en las uniones de los hilos.
Imanes Superconductores de configuración abierta : A raíz de la creciente demanda de
procedimientos terapéuticos de intervención guiados por imagen de RMN, los cuales exigen secuencias de imagen rápidas en equipos de configuración abierta se han desarrollado imanes
superconductores de campo intenso y bobinas divididas que permiten un acceso relativamente
sencillo al paciente. Estas bobinas producen un campo de 0.5 T en el centro del paciente.
HOMOGENIEDAD DEL CAMPO MAGNETICO
El campo magnético debe ser lo mas homogéneo posible. Un solenoide simple aun con una alta densidad de arrollamiento, debería ser muy largo comparado con su diámetro para generar un
campo homogéneo. Las heterogeneidades del campo magnético afectan negativamente a la obtención de imágenes por RMN, por lo que se deben realizar ajustes por un proceso llamado nivelación (shimming). Este puede ser activo o pasivo
Nivelación pasiva: colocación de pequeñas piezas de hierro en el imán o compensando de forma
simétrica la distorsión del campo causada por un objeto metálico fijo en el entorno por otro de forma semejante.
Nivelación activa : Se realiza activando una serie de bobinas que están ubicadas en el interior del túnel. Debido a la cantidad e bobinas y elementos informático necesarios, esta nivelación es más cara que el sistema pasivo. En los equipos más modernos son las propias bobinas de gradiente las que se encargan de esta función (Autoshim).
BLINDAJE
Blindaje pasivo: Es el blindaje para reducir el campo magnético externo al imán que se realiza mediante una estructura de hierro que rodea al imán.
Blindaje activo: Se efectúa mediante la activación de bobinas adicionales que se sitúan externamente al campo magnético principal. El campo magnético externo se contrarresta produciendo un campo
magnético opuesto a B0
SISTEMA DE GRADIENTES
Un gradiente es una variación de una magnitud cualquiera a lo largo de una distancia. En RMN es la variación del campo magnético en una determinada distancia. La unidad de medida del gradiente es el militesla/m (mT/m) Los gradientes se crean activando unas bobinas inducidas en el túnel del
imán.
Existen tres bobinas de gradiente que se ajustan en sentido coaxial en el núcleo central del imán. Éstas están en parejas, orientadas en una dirección del espacio y crean gradientes a lo largo de los ejes Z, X e Y.
SISTEMA DE RADIOFRECUENCIA
Es el encargado de generar y recoger la señal e RM emitida por los tejidos. Detecta el paso del vector de magnetización durante su giro en el plano transversal. Esta señal es muy débil por lo que el sistema de RF (transceptor) debe ser adecuado para cada zona a explorar. Todos los equipos comerciales disponen de una serie de antenas optimizadas para diferentes regiones anatómicas. Una misma antena puede servir para estudiar diferentes zonas anatómicas.
TIPOS DE BOBINAS
Por sus características respecto a la señal:
-Bobinas receptoras: Solo captan la señal que emite la muestra (tejido)
-Bobinas de Transmisión /Recepción: Pueden emitir pulsos de Rf y recoger la señal emitida. La antena de T/R que tienen los equipos de uso clínico es la denominada antena de cuerpo (body coil),
que esta integrada al gantry. E
Por su forma:
-Bobinas envolventes o de volumen: Rodean totalmente al paciente. Ofrecen una imagen con una intensidad de señal homogénea en todo el corte. Son rígidas.
-Bobinas de superficie: Cubren un volumen menor con una intensidad de señal decreciente según aumenta la distancia a la antena. Por lo general son antenas flexibles que se adaptan al paciente
OTROS
-Bobinas microscópicas:
-Bobinas para estudios angiográficos
periféricos
-Bobinas endocavitarias
-Bobinas en arreglo de fase
Blindaje de radiofrecuencia
Se hace necesario un blindaje alrededor del equipo de RMN para atenuar la fuentes extrañas de ondas de RF. Este blindaje se conoce como Jaula de Faraday . Este tipo de blindaje utiliza un metal conductor eléctrico en forma de laminas o malla, generalmente cobre.
SISTEMA IMFORMATICO
Conformado por el ordenador y accesorios que constituyen el centro de mando y control del sistema de RMN. Es responsable de muchas funciones relacionadas con el recojo, manipulación, almacenamiento, recuperación y presentación de datos en múltiples formatos.
ACCESORIOS
Conformado por elementos adicionales que forman parte del equipo y pueden ser necesarios para la realización del estudio, comodidad del paciente así como su traslado y seguridad. Estos elementos incluyen monitores de signos vitales para el paciente, dispositivos de protección auditiva, camillas y
parantes no ferromagnéticos, etc