CURSO DE RESONANCIA

MAGNETICA NUCLEAR

El espectro electromagnético y su aplicación en el diagnóstico por

imágenes

Lic. Carlos R. Sánchez

¿Qué es el espectro

electromagnético?

Se conoce como espectro de

una radiación, al conjunto de

frecuencias que contiene.

FOTON

• Es la mínima cantidad de cualquier tipo de

radiación electromagnética.

• Son alteraciones energéticas que se mueven

a través del espacio a la velocidad de la luz

• 300.000 km/s

RADIACIÓN

ELECTROMAGNÉTICA

• Los campos eléctricos y magnéticos son

perpendiculares entre si y a su vez son

perpendiculares al sentido de propagación

de la onda electromagnética

HISTORIA

• 1800 HERSCHELL descubre la radiación infrarroja.

• 1810 RITTER Y WOLLASTON descubren la radiación

ultravioleta.

• 1860 JAMES MAXWELL desarrolla la teoría de las ondas

electromagnéticas.

• 1887 HERTZ descubre las ondas de radio.

• 1895 RONTGEN descubre los rayos x.

• 1896 BEQUEREL descubre los rayos gamma.

ESPECTRO

ELECTROMAGNETICO

• Rayos gamma

• Rayos x

• Rayos ultravioleta

• Luz visible

• Radiación infrarroja

• Radiación microondas

• Ondas de radio

• AMPLITUD

• FRECUENCIA

• FASE

PROPIEDADES DE LAS ONDAS

ELECTROMAGNETICAS

a

m

p

l

i

t

u

d

Es la distancia que hay entre el punto de

inflexión de la onda y el máximo

• AMPLITUD

• FRECUENCIA

• FASE

LA DEFINICION DE HERTZ ES :

Número de CICLOS POR SEGUNDO

FRECUENCIA :

Es el número de vibraciones por unidad de tiempo

1 SEG

F

R

E

C

U

E

N

C

I

A

• AMPLITUD

• FRECUENCIA

• FASE

F

A

S

ETIEMPO

TIEMPO

F

A

S

E

TIEMPO

F

A

S

E

ONDAS DE DIFERENTES

FRECUENCIAS

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

ONDAS DE DIFERENTES

AMPLITUDES

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

ONDAS DE DIFERENTES

FASES

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

LONGITUD DE ONDA

• A mayor longitud de onda, menor

frecuencia y menor energía

• A menor longitud de onda, mayor

frecuencia y mayor energía

LONGITUD DE ONDA

TIPOS DE RADIACION

• IONIZANTES

• NO IONIZANTES

RADIACION IONIZANTE

• Son ondas electromagnéticas de alta

frecuencia, muy energéticas que

interaccionan con la materia, capaces de

romper moléculas.

RADIACION IONIZANTE

• RADIACION GAMMA

• RADIACION X

• RADIACION ULTRAVIOLETA

RADIACIONES NO

IONIZANTES

• RESONANCIA MAGNÉTICA

ESPECTRO

ELECTROMAGNETICO

RAYOS COSMICOS

• Son partículas subatómicas que proceden

del espacio exterior y que tienen una

energía elevada debido a su gran velocidad

RAYOS COSMICOS

RAYOS GAMMA

• Se originan en las desintegraciones de

isótopos radioactivos

• Son emitidos por el núcleo de los

radioisótopos

• Se asocian a emisiones alfa o beta

RECORDAR

• La emisión de radiación de partículas

alfa y partículas beta, no son radiaciones

electromagnéticas.

RAYOS X

• Se originan fuera del núcleo por oscilación

electrónica

• En los orbitales electrónicos

• Alcance ilimitado

ULTRAVIOLETA

• Se produce por saltos electrónicos entre

átomos y moléculas excitados

• El sol es emisor de rayos ultravioletas

ULTRAVIOLETA

• Esta imagen del

sol fue tomada

por el satélite

SOHO

ESPECTRO LUMINOSO

• Se origina por saltos electrónicos entre

niveles atómicos y moleculares

• Esta comprendido entre 300 y 1500 nm

• La ventana óptica entre 380 y 780 nm

• Por encima de 780nm esta la luz infrarroja

• Por debajo de los 380nm la luz ultravioleta

ESPECTRO LUMINOSO

INFRARROJO

• Es emitida

por cuerpos

calientes y

son debidas a

vibraciones

de los átomos

MICROONDAS

Son producidas

por vibraciones

moleculares

ONDAS DE RADIO

Son producidas

por el hombre

con circuito

oscilante

ENERGIA ELECTRICA

RADIOTERAPIA

• La radioterapia intenta maximizar la

absorción de la radiación dentro del cuerpo,

de modo que la energía se deposite en una

zona del cuerpo ocupada por un tumor

ocasionando tanto daño como sea posible,

y una mínima irradiación al tejido sano.

• Cobalto-60 emite rayos gamma de alta

energía

• Cesio-137 emite rayos gamma de menor

energía que el anterior

COBALTO TERAPIA

ACELERADOR LINEAL

• Acelerador de

electrones que

producen haces de

estas partículas y

también rayos x de

alta energía

BRAQUITERAPIA

• Esta técnica consiste en introducir la

sustancia radioactiva, contenida dentro de

semillas o agujas selladas al interior del

paciente donde se encuentra el tumor y

dejarla durante un tiempo

• cesio-137 yodo-131

• oro-198 fósforo-32

BRAQUITERAPIA

MEDICINA NUCLEAR

• Iodo-131 emite radiaciones gamma y beta

• Iodo-123 emite rayos gamma

• Tecnecio-99 emite rayos gamma

CAMARA GAMMA

PET

GAMMA - KNIFE

RADIACION NO IONIZANTE

• Cuando la frecuencia es inferior a la

radiación ultravioleta, los fotones no tienen

suficiente energía para romper enlaces

atómicos

RESONANCIA MAGNETICA

RECUERDO

• Los ultrasonidos no son ondas

electromagnéticas.• Son ondas sonoras que se propagan a distinta velocidad

dependiendo de la densidad del medio material por el que

se desplaza

• No pueden propagarse en el vacío

CONCLUSIONES

• La radiación electromagnética es una

combinación de campos eléctricos y

magnéticos

• Se propaga a través del espacio

transportando energía de un lugar a

otro, inclusive en el vacío.

CONCLUSIONES

• El nivel de penetración de una onda

electromagnética es inversamente

proporcional a su frecuencia

CONCLUSIONES

• Cuando la radiación electromagnética

es de alta frecuencia reacciona mas con

los materiales que tiene a su paso

CONCLUSIONES

El espectro electromagnético

y su aplicación en el diagnóstico por imágenes

FIN

HISTORIA DE LA RESONANCIA

MAGNÉTICA NUCLEAR

MAGNETITA

Piedra Natural

(OXIDO DE HIERRO)

Siglo VI antes de Cristo

Tales de Mileto

fue el primero en describir

Las propiedades

de la piedra imán

JEAN BAPTISTE FOURIER

1807

Análisis de datos

Transformada de Fourier

Transformada de Fourier Discreta

f x yN

F k k exk yk

kk

x y

jN

x jN

yNN

yx

( , ) ( , )1

2

2 2

0

1

0

1

RF señal

A/D

conversion

imagen

FT

k-space

HANS OERSTED

• 1820 – Demostró que la electricidad puede utilizarse para generar campos magnéticos.

• Toda carga eléctrica en movimiento genera un campo magnético.

MICHAEL FARADAY

1845

Físico y Químico

Propiedades magnéticas

de la sangre seca

HEIKE ONNES

• Físico holandés, observo en 1911 la superconductividad en el mercurio, cuando lo enfrió con helio liquido a 4 grados kelvin.

• Premio Nóbel de física en 1913

Licuador de Helio

WOLFGANG PAULI

1924

Descubrimiento del giro

nuclear

LINUS PAULING

1936

Químico

Instituto Tecnológico de California

Descubre que el estado magnético

de la hemoglobina cambia

según su estado de oxigenación

ISIDOR RABI

1937

Desarrolla la resonancia magnética

sometiendo a haces moleculares a

ondas de radio, mientras

variaban la potencia del

campo magnético

ISIDOR RABI

1944

PREMIO NOBEL DE FISICA

Desarrollo de la resonancia

magnética de haces moleculares

como técnica para estudiar las

propiedades magnéticas y la

estructura interna

de las moléculas, los átomos

y los núcleos

FELIX BLOCH

EDWARD PURCELL

1945

Demuestran el fenómeno

de la resonancia

magnética nuclear

en líquidos y sólidos

EDWARD PURCELL

FISICO

Universidad de Harvard

utilizo un bloque

de 90 grs. de Parafina

como fuente de hidrogeno

FELIX BLOCH

FISICO

Universidad de Stanford

Utilizo unas gotas de agua

contenidas en una esfera

de cristal

1952

PREMIO NÓBEL DE FÍSICA

resonancia magnética nuclear

en materia condensada

ESPECTROMETRO

ERWIN HAHN

1949

Aplica impulsos de ondas de

radio en lugar de una única

onda continua.

Descubre el fenómeno del

eco espin en las mediciones

de resonancia magnética

RICHARD ERNST

1960

Aplica el análisis de Fourier

a las señales de pulso

permitiendo acelerar y mejorar

el análisis del espectro de

frecuencias

RICHARD ERNST

1991

PREMIO NOBEL DE QUIMICA

Desarrollo la espectroscopia

de la resonancia magnética

de alta resolución

RAYMOND DAMADIAN

1971

Demostró los distintos tiempos

de relajación de los tejidos,

entre tejido tumoral y sano

en cáncer de hígado de ratas

FONAR INDOMITABLE

•3 DE JULIO DE 1977 PRIMERA

IMAGEN DEL CUERPO HUMANO

LARRY MINKOFF

Resonador de 7 Tesla