Rezonanta magnetica nucleara: principiul metodei, aplicatii

Rezonanta magnetica nucleara: principiul metodei, aplicatii

PRINCIPIU: metoda de explorare imagistica care consta in obtinerea de sectiuni tomografice de 1-30 mm grosime in orice plan al spatiului, prin utilizarea unor impulsuri de radiofrecventa (RF) intr-un camp magnetic intens (0,2-3T) si omogen.

Se bazeaza pe comportamentul nucleilor atomilor intr-un camp magnetic intens - in particular a nucleilor de hidrogen care se gasesc din abundenta in corpul uman - si pe fenomenul de rezonanta a acestora in camp magnetic la aplicarea unui puls de RF cu o frecventa specifica

Datorita miscarii de rotatie in jurul propriului ax (spin nuclear) protonii de H se comporta ca niste mici magneti, fiind caracterizati de un moment magnetic;

Cand este plasat intr-un camp magnetic extern, momentul magnetic generat de miscarea de spin descrie o miscare de rotatie pe o panza de con (asemanatoare unui titirez) - miscare de precesie; frecventa acestei miscari se numeste frecventa Larmor si este specifica fiecarui nucleu, depinzand de intensitatea campului magnetic (de exemplu, pentru nucleul de hidrogen este de 21 MHz la 0,5T, 42 MHz la 1T, 63 MHz la 1,5T);

Fenomenul de rezonanta magnetica apare la aplicarea unui impuls de RF cu frecventa egala cu frecventa Larmor, cand protonii de H sunt scosi din starea de echilibru, la care revin dupa incetarea acestuia (relaxare), emitand la randul lor un semnal de RF (cu aceeasi frecventa) care este detectat, amplificat, digitizat si prin utilizarea unor algoritmi de reconstructie este generata imaginea RM.

Intensitatea semnalului este diferita in tesuturi, functie de concentratia protonilor H-1 (apa, grasimi), de timpul de relaxare necesar revenirii nucleelor la starea de echilibru energetic initial (T1 si T2), de timpul de emisie a impulsului RF.

Cand vectorul magnetizare tisulara neta este perturbat din starea de echilibru cu ajutorul pulsului RF cu frecventa Larmor, acesta se va orienta catre un plan perpendicular (x,y) pe directia campului extern (z);

Componenta vectorului magnetizare neta pe directia campului extern se numeste magnetizare longitudinala, iar componenta perpendiculara pe acesta se numeste magnetizare transversala (masurabila, fiind singura capabila sa induca un semnal in bobinele receptoare - legea inductiei a lui Faraday);

Unghiul de rotatie a vectorului magnetizare neta (flip angle) depinde de intensitatea pulsului de RF aplicat ca si de durata acestuia; acesta poate fi de 90 , sau intermediar; acesta influenteaza la randui intensitatea semnalului RM (influentand magnetizarea transversala).

imaginea -

Intensitatea semnalului RM - contrastul imaginii - depinde de:

o  densitatea de protoni

o  timpul de relaxare T1    a tesuturilor (specifice fiecarui tesut)

o  timpul de relaxare T2

Tesuturile cu T1 scurt apar stralucitoare pe imaginile ponderate T1; T1 este lung pentru moleculele mici (ex. apa) si pentru moleculele mari (ex. proteinele); T1 este scurt pentru grasimi si moleculele cu dimensiuni intermediare; T1 creste cu intensitatea campului magnetic extern;

Tesuturile cu T2 lung apar stralucitoare pe imaginile ponderate T2; lichidele au in general T2 lung, in timp ce solidele si moleculele mari au T2 scurt; T2 depinde foarte putin de intensitatea campului magnetic);

Imaginile ponderate PD (densitate de protoni) au un contrast intrinsec redus datorita variatiilor mici de densitate in protoni a tesuturilor (max. 10%);

Fluxul afecteaza de asemenea contrastul imaginii - baza angiografiei RM;

Administrarea de agenti de contrast, creste contrastul prin scurtarea T1;

APLICATII

o  Studiul tuturor regiunilor anatomice si organelor;

o  Studii angiografice -  angiografia RM - MRA (magnetic resonance angiography);

o  Spectroscopia RM (MRS - magnetic resonance spectroscopy)

utilizeaza fenomenul de rezonanta magnetica aplicat si altor nuclei, cel mai frecvent cel de fosfor 31P; studiul metabolismului celular; necesita un camp magnetic mai intens si mai uniform decat in aplicatiile clinice uzuale; in curs de standardizare;

Realizeaza sectiuni multiplanare 2D si 3D in orice plan al spatiului: axial coronal, sagital;

Rezolutie tisulara neegalata: discrimineaza substanta cenusie de cea alba;

Detecteaza leziuni incipiente, minimale (cancer);

Este NEINVAZIVA - nu utilizeaza radiatii ionizante;

Dezavantaje: cost mare, disponibilitate redusa; nu poate fi utilizata la pacientii cu pacemaker, proteze sau implanturi metalice.