Rezonanta Magnetica Nucleara EMI

8/3/2019 Rezonanta Magnetica Nucleara EMI

1/22

Ministerul Inv mntului Republicii Moldova

Universitatea Tehnica din Moldova

Facultatea CIM

Catedra Microelectronic si dispozetivi cu semiconductori

Proiect la EMI

Tema: Imagistic medical cu rezonan magnetic nuclear

a efectuat: Gordienco Sergiu

st. gr. ME-081

a verificat dr. conf. univ. Sergiu isianu

Chi inau 2011


2/22

Cuprins

1. PRINCIPIILE GENERALE ALE IMAGISTICII MEDICALE ........................................................................ 3

TOMOGRAFIA.............................................................................................................................................................. 4

2. IMAGISTIC DE REZONAN MAGNETIC NUCLEAR .............................................. .......... .............. 5

PRINCIPII.....................................................................................................................................................................5

SPECTREDEREZONANMAGNETICNUCLEAR....................................................................................................8

3. SPECTROSCOPIA RMN BIDIMENSIONAL ..................................................................... ................... ...... 10

4. RELAXAREA SPINILOR ................................................................................................................................. . 10

5. IMAGISTICA DE REZONAN MAGNETIC (IRM) ........................................................................ ........ 12

6. INSTALAIA ...................................................................................................................................................... 13

7. EXEMPLU DE OFERT COMERCIAL DE SISTEM RMN ................................................................... ... 14

2


3/22

1.Principiile generale ale imagisticii medicale

Sintagma imagistic medical se refer la obinerea de informaii privind starea fiziologic ori

patologic, pe baza interpretrii imaginii unei poriuni a corpului. Definit n felul acesta termenul este

foarte larg deoarece imaginile ce se pot obine se bazeaz pe fenomene diferite, deci poart informaiediferit. Ele au totui unele elemente comune: reprezint imagini construite, folosind mijloace tehnice

avansate, pe baza rspunsului organismului la interaciunea cu factori fizici. Fectorul fizic poate fi purtat

de un factor chimic, de exemplu radiofarmaceuticele. n acest caz, interaciunea are loc ntre ctructurile

bologice i factorul chimic, cel fizic fiind ns purttorul informaiei.

Interaciunea cu factorul fizic implic cedarea unei cantiti de energie esutului. Cu ct energia

cedat este mai mare, cu att investigaia respectiv poate avea efecte colaterale mai importante.

Imaginea se construiete de la gradul diferit n care un parametru al factorului e modificat prininteraciunea cu anumite esuturi, deci funcie de caracteristicile acestora. Valorile parametrului respectiv

sunt convertite n grade de luminozitate (nuane de gri sau culori asociate convenional) a imaginii. Cu ct

diferena ntre caractericticile esuturilor, din punct de vedere al factorului respectiv, va fi mai mare, cu

att va fi mai accentuat contrastul imaginii. Calitatea imaginii e dat de contrast i de posibilitatea de a

distinge mai multe detalii, deci de sensibilitate i de rezoloie. Calitatea imaginii e afectat de zgomotul

suprapus peste semnalul util i de eventuale artefacte1. Aceti parametri depind de rspunsul esutului dar

i de caracteristicile radiaiei incidente i de prelucrarea tehnic a raspunsului. Imaginile obinute prin

diferite tehnici difer de ntre ele, funcie de:

factorul fizic i parametrii acestuia;

mecanismul de interaciune cu materialul biologic;

mijloace tehnice folosite pentru aplicarea factorului fizic i nregistrarea rspunsului;

modul de construire a imaginii, de regul pe calculator, cel puin la tomografie; n felul

acesta se poate mbulnti calitatea imaginii.

Principalii factori fizicii utilizai astzi n imagistica medical sunt: radiaiile X (radiologie,

tomografie X sau tomodensitometrie), ultrasunetele (ecografie i tomografie cu ultrasunete); radiaiile

ionizante emise de substane radioactive, fixate, de regul, pe trasori specifici esutului investigat

(scintigrafie, tomoscintigrafie sau tomografie de emisie), cmpul electromagnetic (tomografie RMN).

1 Elemente ce nu au corespondent n structura anatomic

3


4/22

Tomografia

Cu oricare din aceti factori fizici se pot obine imagini tomografice. Termenul de tomografie vine

de la gr. tom=seciune, deci nseamn obinerea unor imagini pe seciuni. Prima etap este stabilirea

seciunii ori seciunilor pe care se face nregistrarea. n continuare seciunea se mparte n elemente de

volum (voxel = volum element) i trebuie obinut un semnal corespunznd rspunsului individual alfiecruia. Odat nregistrate aceste semnale imaginea se construiete de ctre un calculator n aa fel nct

fiecrui element de volum s-i corespund un element de imagine (pixel=picture element). Un parametru

al rspunsului tisular, cel mai adesea intensitatea, dar nu numai, se traduce n grade de luminozitate

(uneori culoare) a pixel-ului corespunztor, astfel nct matricea reprezint o matrice de elemente (puncte)

de luminozitate. Fiecrui element de imagine corespunzndu-i un element de volum, cu ct matricea e mai

mare, cu att elementul de volum e mai mic.

Evident, nu se pot distinge detalii mai mici dect un voxel. Micorarea voxel-ului duce ns, deregul, la mrirea zgomotului.

4

Element de volum

voxel

Element de imagine

pixel

Corespondena element de volum element de imagine n tomografie


5/22

Prin nregistrarea unui numr mare de seciuni adiacente, se poate construi, pe calculator o imagine

tridimensional (3D), care apoi poate fi examinat n orice seciune: planuri diferite i unghiuri diferite.

2.Imagistic de rezonan magnetic nuclear

Principii

O particul n micare de rotaie e caracterizat de un moment cinetic (L), vector perpendicular pe

planul traiedtoriei, dependent de masa i viteza particulei i raza traiectoriei, deci descrie caracteristicile

micrii: L~mvr.

O sarcin electric n micare este influenat de un cmp magnetic, deci se comport ca un mic

magnet, caracterizat printr-un moment magnetic. Momentul magnetic e tot un vector perpendicular pe

planul traiectoriei, sensul depinnzd de semnul sarcinii.

Electronul are un moment cinetic i, respectiv, un moment magnetic orbital, corespunztor rotaiei

n jurul nucleului, dar i un moment cinetic i, respectiv, un moment magnetic de spin. Acestea din

urm ar putea fi interpretate intuitiv ca fiind corespunztoare unei micri de rotaie n jurul propriei axe.

n mecanica cuantic, momentul cinetic de spin sau spinul (S) e cuantificat, depinznd de numrul cuantic

5

d

r

L

S

S

-em

e

S

+e mp

Momentul cinetic i momentul magnetica. Momentul cinetic i momentul cinetic de spin al unui electron; b. Momentul cinetic de spin imomentul magnetic de spin al unui electron; c. Momentul cinetic de spin i momentul magnetic despin al unui proton; L = momentul cinetic orbital al electronului; v = viteza; r = raza orbitei; S =momentul cinetic de spin; = momentul magnetic de spin; e = sarcina elementar; m

e, m

p= masa

electronului, respectiv a protonului

a. b. c.


6/22

de spin (s), S= s=( h2 ) s , ce poate lua valorile s=1 /2 . Momentul magnetic corespunztor (de spin)are valoarea:

=gS=g( h2 ) s ; []=J/Tunde: =e/2m=raport giromagnetic;

g=factorul lui Land, constant ce depinde de natura particulei;

h=constanta lui Plank;

S=moment cinetic de spin;

s=munr cuantic de spin, s=1/2,-1/2.

Momentul magnetic se msoar n joule/tesla (J/T).

Mrimea B=h/2=he/4me se numete magnetonul lui Bohr (me=masa electronului) se poate

considera o cuant de moment magnetic. n mod similar protonul are i el moment magnetic de spin. Se

definete magnetonul nuclear, N=hN/2=he/4mp, n care s-a nlocuit masa electronului cu a protonului

(mp); N este raportul giromagnetic al protonului. Magnetonul nuclear e cu trei ordine de marime mai mic

dect magnetonul lui Bohr deoarece masa protonului este mai mare. Se constat i se demonstreaz n

mecanica cuantic faptul, inexplicabil n cadrul mecanicii clasice, ca neutronul, dei neutru, are totui un

moment magnetic de spin, egal cu al protonului. Ca i n cazul electronului, nucleolii se asociaz in

perechi de spin opus (+1/2 i 1/2), astfel nct pentru un numr par, spinil total e nul.

Pentru un nucleu, cuprinznd un numr Z de protoni i A-Z neutroni, momentul magnetic de spin

total se obine prin nsumarea momentelor corespunztoare protonilor i, respectiv, neutronilor. Sunt

posibile trei cazuri:

att protonii ct i neutronii sunt n numr par (A i Z pare); rezult un spin nul;

numrul de mas (A) e impar, deci fie protunii, fie neutronii, sunt n numr impar; rezult un

spin semintreg (+1/2 sau 1/2);

A e par i Z impar, ceea ce nseamn c att protonii ct i neutronii sunt n numr impar;

spinil este ntreg (1), deoarece spinul semintreg rezultat pentru fiecare tip de nucleoni n partese adun, dnd 1.

Dac o particul, avnd un moment magnetic nenul, e plasat n cmp magnetic (B), asupra ei se

exercit un cuplu de fore, ceea ce imprim o micare de precesie, precesia Larmour, avnd ca ax direcia

cmpului magnetic, n urma creia se va orienta pe direcia lui B. E o micare similar cu a unui titirez.

Viteza unghiular (L) i, respectiv, frecvena (L) micrii de presesie sunt date de relaiile:

6


7/22

L=gB; L=L/2=g(/2)B.

nmulind frecvena cu constanta lui Plank, se regsete expresia magnetonului. Deci

hL=g(h/2)B=gBB pentru electron

hL=gN(Nh/2)B=gNNB pentru un proton.

Deci L, frecvena Larmoure a protonului, e proporional cu inducia cmpului magnetic i cu

magnetonul nuclear. Ea este de ordinul MHz, aadar n domeniul de radiofrecven.

Dac o particul avnd un moment magnetic se plaseaz ntr-un cmp magnetic uniform de

inducie B, ea va avea o energie potenial =-B=-gNNBs.

Comparnd aceast relaie cu expresia frecvenei Larmoure, rezult c la o variaie a numrului

cuantic de spin cu 1 unitate (ntre 1/2 i +1/2), energia variaz cu =hL.

Deci ntr-un cmp magnetic, protonul se poate afla n dou stri energetice, cea mai joas

corespunznd spinului +1/2. Cele dou stri reprezint o orientare paralel (p), respectiv, antiparalel (a),

7

Micarea de precesie a protonului n cmp magneticB = inducia cmpului magnetic; = momentul magnetic;

L= viteza unghiular a precesiei Larmour;

= unghiul format de momentul magnetic i inducia cmpului magnetic

B

B

L


8/22

cu direcia cmpului. La echilibru, ntr-o populaie de protoni, repartiia pe cele dou nivele este dat de

relaia lui Boltzmann: e kThB

a

p

N

N2

= , n care:

Np i Na reprezint numrul de protoni aflai pe cele dou nivele (paralel, respectiv antiparalel).B=inducia cmpului magnetic;

k=constanta lui Boltzmann;

h=constanta lui Plank;

T=temperatura absolut.

Raportul are o valoare puin mai mare dect 1, deci pe nivelul fundamental se afl mai puini

protoni. n consecin, la echilibru, N rezultant e paralel cu inducia cmpului magnetic (B).

Pentru ca un proton s treac de pe nivelul fundamental pe nivelul excitat, trebuie s i se furnizeze

o energie egal cu . Deci el poate absorbi o radiaie electromagnetic de frecven egal cu frecvena

Larmoure; este frecvena de rezonan. Sup cum reiese din relaiile de mai sus, aceast frecven e

proporional cu inducia cmpului magnetic B.

Spectre de rezonan magnetic nuclear

O populaie de nuclee cu spin nenul, plasat ntr-un cmp magnetic uniform i constant se

repartizeaz, aa cum am vzut ntre cele dou nivele energetice conform legii lui Boltzman. Dac peste

acest cmp se suprapune un cmp electromagnetic cu frecvena Larmour, spinii absorb energia i pot trece

rapid pe nivelul energetic superior; ei intr n rezonan cu cmpul EM. Reorientarea spinilor induce o

tensiune electromoroare ntr-o nfurare ce nconjoar proba. Aplicndu-se un cmp electromagnetic de

8

Nivelele energetice ale protonului

B = inducia cmpului magnetic ; Np,Na = nr de protoni cu orientare paralele i respectiv antiparalel; = diferena dintre nivelele energetice.

B = 0B 0

Np

Np


9/22

frecven variabil continuu (n domeniul de radiofrecven), fiecare specie nuclear cuprins n eantion

va intra n rezonan la propria frecven Larmour (=L); s-a realizat astfel un baleiaj de frecven.

nregistrndu-se semnalul se obine spectrul RMN, A(); frecvena liniilor spectrale corespunde frecvenei

Larmour a nucleelor, iar amplitudinea numrului de nuclee care absorb la frecvena respectiv.

Operaia se poate realiza i altfel: cmpul EM aplicat are o frecven constant, dar peste cmpul

B se aplic un al doilea cmp, de intensitate mult mai mic (B) i reglabil. Rezonana se obine pentru

gNN(B+B)=hL. S-a fcut un baleiaj de cmp.

n prezent, spectrele RMN se obin prin aplicarea unui semnal de radiofrecven sub forma unor

impulsuri scurte (s), de frecven fix. Acestea induc o perturbare a spinilor. Dup ncetarea impulsului,

ei revin n situaia de echilibru, printr-o precesie Larmour liber, corespunznd unui semnal sinusoidal

9

Schema de principiu a unei instalaii de spectrometrie RMNGRF = generator de radiofrecven (RF); BE = bobin de excitare; BR = bobin de recepie; P = prob;RRF = receptor de RF; AF = analiza Fourier (n cazul excitrii cu un impuls scurt de frecven fix); =frecvena; A = amplitudinea semnalului.

GRFRRF RRF

Spectru

A


10/22

amortizat, specific pentru fiecare specie nuclear prezent. Se nregistreaz rspunsul sistemului ca o

funcie de timp f(t). Printr-o transfirmare Fourier se obine spectrul A() al sistemului.

Frecvena Larmour, depinznd de inducia cmpului magnetic n imediata vecintate a nucleului, e

influenat de cmpurile magnetice ale altor nuclee prezente i de norul electronic ce nconjoar nucleul.

Acesta realizeaz o ecranare, ce se manifest prin faptul c nucleul simte un cmp magnetic nai nicdect cel aplicat (B). Consecina va fi o deplasare a frecvenei de rezonan fa de cea a nucleului izolat.

Deplasarea e de ordinul 10-6 din frecvena de rezonana i se exprim n pri pe milion (ppm=10-6).

Deplasarea poate da indicaii asupra mediului ambiant. De exemplu, frecvena de rezonan a protonilor n

grsimi e deplasat fa de cea n ap cu 3,3ppm. La B=1T, frecvena Larmour a protonilor fiind 42,6MHz

corespunde unei deplasri de 140Hz. Exprimarea n ppm are avantajul c nu depinde de intensitatea

cmpului.

10

Semnal recepionat la excitarea n impulsuri

a. evoluia n timp a semnalului recepionat; b. spectrul corespunztor

t

b.

a.


11/22

11

140Hz

0 1 2 3 4f (ppm)

A

Deplasarea chimicLa o frecven Larmour a protonului, lB=1T,

L=42,6MHz, unei deplasri

chimice de 3,3ppm i corespunde o

variaie a frecvenei de 140Hz


12/22

3.Spectroscopia RMN bidimensional

La excitarea cu un cmp de RF a macromoleculelor, interaciunile dintre protoni sunt multiple,

deci spectrele ce se obin sunt extrem de complexe, multe linii spectrale suprapunndu-se, aa c devine

destul de dificil de extras informaia. Acest lucru este nlturat prin spectroscopia bidimensional.

Extitarea se face n secvene. ntr-o prim etap, proba este iradiat cu un semnal de RF care va excita

toate nucleele. Fiecare ns va avea o precesie cu o frecven ce depinde de cmpul local, deci de

interaciunile la care ia parte. Dup un timp t1 variabil n trepte, cnd spinii var fi defazai n funcie de

propria frecven Larmour, se aplic un al doilea semnal de RF, care va avea, evident, efecte diferite

asupra fiecrui spin. Dup un timp t2, timpul de achiziie, se nregistreaz rspunsul. Operaia se repet

pentru diferite valori ale lui t1, ateptndu-se, de fiecare dat, revenirea n starea de repaus. Prin analiza

Fourier a rspunsurilor nregistrate, s(t1,t2), se obine spectrul bidimensional, funcie de dou variabile de

frecven, 1 i 2, corespunztoare timpilor t1 i t2. Spectrul va cuprinde o serie de vrfuri aflate pediagonal, reprezentnd spectrul unidimensional, dar i alte vrfuri, aezate simetric fa de dagonal.

Acestea indic interaciunile dintre protoni: un vrf avnd coordonatele ( a, b) i simetricul lui de

coordonate (b, a) indic interaciunea dintre un nucleu cu frecvena de rezonan a i unul cu frecvena

b. Spectroscopia RMN bidimensional e foarte util pentru determinarea structurii proteinelor i a altor

macromolecule biologice.

4. Relaxarea spinilor

Dac peste cmpul magnetic uniform B0, care a orientat spinii pe direcia lui se suprapune un al

doilea cmp, cmpul de excitare (), variabil cu frecvena Larmour i orientt perpendicular pe primul,

spinii vor iei din starea de echilibru. Ei se vor orient pe direcia cmpului de excitare, deci normal la

direcia cmpului B0. Magnetizarea pe direcia lui B0, pe care o vom nota cu va deveni nul, iar cea pe

direcia cmpului excitator (), notat x, va fi maxim. La ntreruperea cmpului , spinii vor revenii,

dup un anumit timp, la starea de echilibru, efectund o micare de precesie cu frecvena Larmour.

Variaia cmpului magnetic rezultat poate fi msurat prin t.e.m. indus ntr-o bobin. Semnalul

nregistrat e un semnal sinusoidal atenuat (dup o lege exponenial), cu frecvena L. Constanta de timp

de atenuare se numete timp de relaxare. Amplitudinea semnalului scade datorit cedrii energiei

moleculelor nconjurtoare. Timpul de relaxare nregistrat pe direcia longitudinal (z = direcia cmpului

B0) se numete timp de relaxare longitudinal sau timp de relaxare spin-reea, reeaua desemnnd

ansamblul moleculelor crora le cedeaz energie. Se noteaz cu T1.

12


13/22

z=

0(1e

t

T1 )

n care 0=magnetizarea (momentul magnetic) n repaus, orientat pe direcia cmpului B0 (z); z =

componenta longitudinal a magnetizrii.

La t=T1, z=0(1-1/e) ~ 0,630 , iar la t=3T1; 0 crete la 0,95 0, deci practic a revenit la valoareainiial.

Timpul de relaxare nregistrat ntr-un plan perpendicular pe B 0 se numete timp de relaxare

transversal sau timp de relaxare spin-spin. Se noteaz cu T2.

x=

x0e

t

T2

n care: x0=magnetizarea transversal n momentul iniial, deci dup excitare n momentul n care ncepe

relaxarea; x=componenta transversal a magnetizrii.La t=T2; x=x0(1/e) ~ 0,37x0, iar la t=3T2; x scade la 0,05x0, deci se poate considera c a revenit

la 0.

T2 este mai acurt dect T1. Explicaia este urmtoarea: nmomentul ntreruperii cmpului excitator,

toate nucleele au aceai orientare, deci oscileaz n faz (semnalele sunt coerente). Pe msura relaxrii, are

loc un schimb de energie ntre nuclee (de aici denuluirea de timp de relaxare spin-spin) ceea ce face s se

piard coerena, deci rezultanta se va anula naintea revenirii pe direcia revenirii pe direcia lui B 0. n

tabelul de mai jos sunt dai timpii de relaxare pentru unele esuturi. T 1 s-a indicat prin dou valori alecmpului magnetic, deoarece depinde de acesta.

Timpii de relaxare ai unor esuturi

Tesutul T2 (ms) T1 (ms) (B=0,5T) T1 (ms) (B=1,5T)

Adipos 80 210 260

Ficat 42 350 500

Muchi 45 550 870

Materie alba 90 500 780

Materie cenuie 100 650 920

La pierderea coerenei contribuie esenial i neomogenitile cmpului magnetic extern (al

magnetului) i susceptibilitatea magnetic diferit a esuturilor. Deci, de fapt, constanta de timp

nregistrat va fi determinat de aceste neomogenitti, macnd constanta de timp caracteristic probei. Se

definete o constant de timp T2* dat de neomogenitile cmpului. ntre aceste constante de timp exist

relaia: T2*


14/22

Aa cum am vzut, numai nucleele cu spini nenuli sunt sensibile la aplicarea unor cmpuri

magnetice. n plus, momentul magnetic depinde, n afara induciei cmpului magnetic i magnetonului

nuclear, de factorul Land (gN), specific fiecrei specii nucleare. Asta nseamn c sensibilitatea diferiilor

nucleizi e mult diferit. Se definete ca sensibilitate relativ raportul dintre intensitatea semnalului produs

de o anumit specie nuclear i a semnalului produs de acelai numr de nuclee de hidrogen (protoni).Dat fiind concentraia mare n care se afl n orice esut viu, este elementul cel mai indicat pentru

nregistrare RMN in vivo. Uneori se fac i nregistrari ale fosforului.

5.Imagistica de rezonan magnetic (IRM)

Imagistica RMN (IRM) are ca scop realizarea imaginii bidimensionale dintr-o anumit seciune a

corpului din care e posibil obinerea unei imagini tridimensionale, pornind de la un numr mare de

seciuni ori chiar a unei nregistrri tridimensionale, a rspunsului esuturilor la un semnal magnetic ce

induce RMN a protonilor, oferind n felul acesta informaii privind starea fiziologic sau patologic a

esuturilor.

Parametrii msurabili care mijlocesc aceste informaii sunt densitatea de protoni i timpii de

relaxare (T1 i T2). Primul parametru (densitatea de protoni) este, evident, legat de hidratarea esuturilor,

iar ceilali doi depind de starea apei n esuturi (ap liber, ap legat), deci de interaciunea ei cu

moleculele biologice. Se observ c, spre deosebire de alte molecule imagistice n care se nregistreaz un

singur parametru, radiaia transmis, pentru razele x, radiaia reflectat, n ecografie, ori gradul de fixare

n esuturi, n cazul scintigrafiei, imaginile RMN pot nregistra 3 parametrii, ceea ce nseamn o mai mare

flexibilitate i o cantitate mai mare de informaie, dar i o complexitate sporit att a aparaturii ct i a

protocoalelor de lucru deci necesit o reglare mai fin a parametrilor funcie de ceea ce se urmrete. n

plus, prelucrarea rspunsului pentru obinerea imaginii e i ea mai complex. Marele avantaj al imagisticii

RMN este faptul c nu utilizeaz radiaii ionizante (X sau ), deci nocivitatea este incomparabil mai mic.

Imaginea se obine, ca i n cazul altor forme de imagistic, prin diferena intensitii semnalului

nregistrat n zone alturate, corespunznd unor caracteristici diferite. Deci problema care se pune e

convertirea variaiei parametrilor nregistrai n modificri ale intensitii semnalului. n ceea ce privete

concentraia protonilor, chestiunea e relativ simpl, dat fiind c amplitudinea semnalului de RF de relaxare

crete monoton cu aceasta. Pentru timpii de relaxare, intensitatea semnalului depinde de momentul n care

se nregistreaz rspunsul i de frecvena stimulilor de excitare. n funcie de acestea exist mai multe

regimuri de funcionare, dnd evident informaii diferite. Pentru mbuntirea contrastului se folosesc i

ageni de contrast. Acetia sunt, n general, materiale paramagnetice, substane cu electroni nepereche;

14


15/22

ele au o susceptibilitate magnetic ridicat, ceea ce duce la o distorsiune local a cmpului magnetic i

deci la modificarea timpilor de relaxare.

6.Instalaia

Corpul pacientului este introdus n interiorul unui magnet care genereaz un cmp magneticuniform. Se folosesc magnei permaneni, electromagnei ori magnei supraconductori. Magneii

permaneni sunt mai puin costisitori n exploatare (nu consum energie); marele lor dezavantaj e

greutatea, care poate ajunge la 100t. Electromagneii au un mare consum de energie i degaj o cantitate

important de cldur, datorit didipaiei pe rezistena nfurrilor, ceea ce implic necesitatea unui

sistem de rcire. Pot genera cmpuri magnetice de pn la 0,15T. Magneii supraconductori sunt

electromafnei rcii pn la -269C, printr-un dubli circuit cu azot i heliu lichid. La aceast temperatur,

rezistena nfurrii devine nul (fenomenul de supraconductivitate), deci consumul de energie e foarte

mic. Pot genera cmpuri de pn la 2T.

Pentru stabilirea seciunii i a elementelor de volum de pe care se face nregistrarea se aplic, pe

anumite direcii, cmpuri magnetice neuniforme liniar variabile n spaiu, suprapuse peste cmpul

magnetic principal, aa-numiii gradieni de cmp. Acetia se obin cu ajutorul unor nfurri cu

geometrie i orientare adegvate.

Semnalele de RF excitatoare se aplic prin intermediul unor bobine prin care circul un curent

alternativ cu frecvena de rezonan (dependent de inducia cmpului magnrtic). Uneori, aceleai bobine

se folosesc i pentru nregistrarea rspunsului.

Prelucrarea semnalelor nregistrate i construirea imaginii se realizeaz pe computer.

Dat fiind c se lucreaz n cmp magnetic i cu semnale electromagnetice de radiofrecven, pot

aprea interaciuni cu mediul nconjurtor, n ambele sensuri. Omogenitatea cmpului magnetic poate fi

alterat de prezena unar obiecte feromagnetice cu deosebire dac acestea sunt n micare; invers, cmpul

magnetic poate perturba funcionatrea unor aparate electrice cum ar fi: stimulatoare cardiace, monitoare

video, suporturi pentru nregistrare magnetic (discuri, benzi), tuburi de radiaii X, etc. Semnalele de RF

nregistrate fiind slabe pot fi perturbate de semnale captate din exterior. Pentru evitarea acestor

interaciuni se face o ecranare a ncperii i se evit introducerea de surse de radiaii (exemplu: iluminatul

fluorescent).

15


16/22

7.Exemplu de ofert comercial de sistem RMN

HITACHI Medical Corporation Japonia

AIRISTM

IISistem de Rezonanta Magnetica Nucleara

- cu Magnet Permanent - 0.3 Tesla -

AIRIS II este unul dintre cele mai performante sisteme

RMN disponibile la ora actuala, oferind o gama larga defunctii si facilitati

de ultima ora. Spre

deosebire de

sistemele cu

magnet rezistiv sausupra-conductor,

AIRIS II, datorita

magnetului

permanent, are costuri de intretinere extrem de scazute,

precum si o fiabilitate foarte mare. Tinand cont de conditiilespecifice din Romania, AIRIS II este ideal atat pentru

spitalele de stat, cat si pentru clinicile particulare, costurile

de intretinere mici fiind extrem de importante.

16
http://www.hitachi-medical.hbi.ne.jp/english/http://www.hitachi-medical.hbi.ne.jp/english/http://www.hitachi-medical.hbi.ne.jp/english/http://www.matefin.ro/hitachi/index.htmhttp://www.hitachi-medical.hbi.ne.jp/english/http://www.hitachi-medical.hbi.ne.jp/english/http://www.hitachi-medical.hbi.ne.jp/english/http://www.matefin.ro/hitachi/index.htmhttp://www.matefin.ro/hitachi/index.htmhttp://www.matefin.ro/hitachi/index.htmhttp://www.matefin.ro/hitachi/index.htmhttp://www.matefin.ro/hitachi/index.htmhttp://www.hitachi-medical.hbi.ne.jp/english/


17/22

AIRIS II - specificatii tehnice

Gantry cu magnet permanent 0.3 T, cu camp magnetic vertical

Deschidere 210O in fata si 70O in spate

Circuit magnetic fara curenti liberi Eddy

Sistem gradient 15 mT/m, slew rate 30 T/m/s

Sistem de transmisie si receptie radiofrecventa 5 kW, iesire pe 4 canale

Masa pentru pacient

Bobine

Bobina deschisa QD pentru cap

Bobina flexibila QD medie pentru corp

Bobina flexibila QD mare pentru corp

Bobina pentru gat si articulatii

Bobina QD pentru genunchi

Computer control si

procesare a datelorComputer

RISC Ultra Sparc, 64 bits

Procesor de imagine

3.5'' / 9 GB hard disk

5.25'' / 2.6 GB disk optic

Monitor color 21''

Pachet Gating

Gating ECG

Unitate Gating periferic

Pachet scanare rapida

High Resolution Fast

Spin Echo / Fast IR

Pachet "dual slice"

Pachet MRA

2D / 3D TOF

2D / 3D PC

Accesorii standard

Cutie filtrare

Fantoma de calibrare

Matlasare masa pacient

Interfon

Optiuni

1. Sistem de compensare a fluctuatiilor

magnetice

2. Bobina pentru san

3. Bobina QD pentru genunchi

4. Bobina pentru articulatii (L - mare)

5. Bobina pentru articulatii (S - mica)

6. Iesire I/F semnal DICOM 37. Bobina QD pentru incheietura mainii

8. Bobina QD pentru umar, preformata

9. Bobina preformata pentru umar

"multiple array"

10. Kit "multiple array"

17


18/22

11. Bobina pentru cap / gat "multiple

array"

12. Bobina QD flexibila pentru corp (S -

mica)

13. Bobina TMJ

14. Bobina pentru cap / gat

15. Fluoroscopie Rezonanta Magnetica

16. Blindarea camerei pentru

radiofrecventa (4 x 5 m, o fereastra, o

usa)

17. Aer conditionat

18. Imprimanta laser 8700

19.Secvente EPI (SE / DW)

Instalarea se efectueaza de catre un inginer HITACHI Medical Systems Europe, cu

asistenta din partea inginerilor MATE-FIN. Transportul sistemului in camera RMN este

supravegheata de catre inginerul HITACHI, iar dupa instalare acesta va masura undele

electromagnetice deviate.

18


19/22

8.AIRIS II Specificari Comerciale

Gantry

Award winning asymmetrical design

Gap: 43cm (17 inches)

Table

Table width: 80cm (31.5 inches)

Table drop: 45cm (17.7 inches)

Table weight limit of 500 lbs

Two speed power driven longitudinal movement

Gradient System

15mT/m Gradient Amplitude

30T/m/sec Slew Rate

Computer System

64-bit RISC based architecture

1GB memory

LCD Color Display

DICOM 3.0 compatibility

19


20/22

Magnet

0.3 Tesla

Permanent

Vertical Orientation

Self Shielded

6.6'(h) x 8.2'(v) 5 Gauss fringe field

Three-axis, per patient shim

Post to post: 110cm (43.3 inches)

20


21/22

9. ARIS II Galerie foto

21


22/22

Date post:	07-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	eugen-guritanu
View:	245 times
Download:	2 times

Rezonanta Magnetica Nucleara EMI

Documents