SEMINARIO EQUIPOS E INSTALACION EN RESONANCIA MAGNETICA

EQUIPOS E INSTALACIÓN



La parte más importante de un equipo de RM es el imán principal, que tiene que ser lo suficientemente intenso para permitir obtener la imagen de RM.

La intensidad del campo magnético se mide en Tesla o Gauss, siendo:

1 Tesla = 10.000 Gauss.

Gauss fue un matemático alemán que realizo por primera vez la medida del campo magnético de la tierra.

Tesla esta considerado como el “padre” de la corriente alterna. Era un hombre muy singular que rechazo compartir el premio Nóbel con el inventor Thomas Edison en 1900

La mayoría de los imanes utilizados tienen intensidad de campo entre 0.5 y 1 Tesla (Como comparación, el campo magnético de la tierra esta entre 0.3 y 0.7 Gauss, el imán de la puerta de un frigorífico tiene aproximadamente 100G = 0.01 T)

El campo magnético tiene que ser muy homogéneo, ya que directamente determina la frecuencia de presesión.

La homogeneidad se expresa en términos de ppm (partes por millón) en un volumen definido (para calcular esto, se divide la diferencia entre el máximo y el mínimo de campo magnético por el promedio del campo magnético y esto se multiplica por un millón).

Las más pequeñas in homogeneidades del campo producen diferencias en la frecuencia de presesión.

La homogeneidad del campo magnético puede mejorarse mediante ciertos ajustes eléctricos o mecánicos, proceso llamado compensación (shimming).

CONCLUYENDO:

La RM usa un campo magnético estático que debe tener suficiente intensidad para producir imágenes que den una señal capaz de proporcionar una buena definición anatómica. Por otra parte, El campo magnético ha de ser muy homogéneo para que la imagen no contenga artefactos que pueden llevar a errores diagnósticos. Los equipos de RM se pueden clasificar de acuerdo con:

1. Intensidad del campo magnético.
2. Forma de generar el campo magnético



Intensidad del campo magnético



Esta se mide en Gauss (G) o Tesla (T). En general hoy se habla de equipos de campo alto, equipos de campo medio y de campo bajo.

Campo alto: superior a 1 T.
Campo medio: 0.3-1 T.
Campo bajo: inferior a 0.3 T.

En general o se habla y se trabaja con equipos de campo alto.


Forma de generar el campo


Hay diversas formas de crear un campo magnético.

IMANES PERMANENTES:

Es el tipo de imán que tanto fascinan a los niños pequeños. Se construyen sobre la base de elementos magnéticos. Las ventajas de este tipo de imán son que siempre están magnetizados y nunca utilizan energía para funcionar. Sus posibles desventajas son: la inestabilidad térmica, su limitación de intensidad de campo magnético y su peso (un imán de 0.3 T puede pesar 100 toneladas).

ELECTROIMÁN

El campo magnético se produce al circular la corriente por cables en espiral (típicamente de Niobio titanio). Estos imanes pueden a su vez dividirse en resistivos y superconductores.

- Imanes resistivos:

Un imán resistivo esta formado por una espiral metálica (bobina) atravesada por una corriente eléctrica por cables a temperatura ambiente, que genera un campo magnético. Presentan magnetismo en tanto circule corriente por ellos. Por tanto utilizan corriente eléctrica.

Como presentan resistencia al paso de la corriente eléctrica estos imanes generan mucho calor cuando funcionan y tienen que ser enfriados mediante instalación evacuadora de calor (agua).

Comparados con los imanes permanentes, adquieren una mayor intensidad del campo.

Los recientes imanes resistivos (híbridos) con un núcleo de hierro, tienen características de permanentes y de resistivos, combinando algunas de sus ventajas.

- Imanes superconductivos

Son los más utilizados en los equipos de RM actualmente. También utilizan electricidad, pero emplean un conductor especial de corriente con cables a una temperatura próxima al cero absoluto.

Se enfrían a la temperatura de los superconductores (a –272° C), a esta temperatura el material conductor pierde su resistencia a la electricidad, por ello, si se envía una corriente eléctrica esta fluye permanentemente, creando un campo magnético constante. Se utilizan los llamados criogenos (helio, nitrógeno) para enfriar estos imanes y tienen que rellenarse de vez en cuando.

Cuando, por alguna razón se eleva la temperatura en el imán por encima de la temperatura de los superconductores habrá una perdida de superconductividad (llamado QUENCH) y un aumento brusco de la resistencia al flujo de electricidad.

Esto da lugar a la producción de gran cantidad de calor, que hace que hiervan los criogenos rápidamente y se evaporen por las vías de escape.

Las ventajas de los imanes superconductivos son:
La mayor intensidad de campo magnético y la excelente homogeneidad (del orden de 10 a 50 ppm sobre una región de 45 cm de diámetro).

Las desventajas son: El alto costo y la necesidad de utilizar los criogenos que son muy costosos.



VENTAJAS Y DESVENTAJAS


1.IMANES PERMANENTES.

- VENTAJAS
- Campo magnético limitado al paciente.
- No hay problemas externos
- Se puede introducir a la sala equipos de reanimación
- No precisa una instalación eléctrica complicada
- No utiliza criogenos
- Se puede instalar por piezas.

- DESVENTAJAS
- Peso elevado ( alrededor de 100 toneladas)
- Campo magnético limitado (0.4T)

2. IMANES RESISTIVOS.

- VENTAJAS
- No necesita criogenos
- Más económico



- DESVENTAJAS
- Campo magnético limitado (0.4 T)
- Precisa instalación evacuadora de calor (agua)
- Precisa apantallamiento magnético


3.IMANES SUPERCONDUCTORES

- Ventajas
- Campo magnético elevado
- No precisa enfriamiento del imán

- DESVENTAJAS
- Necesita reposición de criogenos
- Precisa apantallamiento magnético
- Precio elevado



Sistemas de apantallamiento


Una unidad de RM necesita dos tipos de apantallamiento: apantallamiento magnético y apantallamiento de radiofrecuencia. Exceptuando los imanes permanentes, el resto necesita un sistema que aísle el campo magnético del exterior, e impida a la vez influencias externas de objetos ferromagnético o campos magnéticos que puedan alterar la homogeneidad magnética y deteriorar la imagen, además de atraer objetos metálicos e influir en aparatos mecánicos y eléctricos como ordenadores, monitores, marcapasos y unidades de RX.

Por otro lado el espacio esta lleno de ondas de radiofrecuencia piense solo en las emisoras que puede recibir un radio, un celular o un beeper, además los objetos metálicos grandes en movimiento ascensores, vehículos que pueden influir en el campo magnético.

Este apantallamiento se logra forrando la sala de resonancia con laminas de cobre formando una cámara que comúnmente conoceremos como LA CAMARA DE FARADAY



Diseño de una sala de RM.


Es importante que la unidad de RM quede en el servicio de diagnostico ya que puede necesitar apoyo de otras técnicas, además se debe buscar accesos cómodos desde los otros servicios y desde la calle, resistencia del suelo y ausencia de equipos y elementos ferromagnético que puedan alterar el campo.

No es recomendable escatimar espacio o situarla en un lugar de difícil acceso ya que esto influye en él numero de estudios/dia.

Una sala “ideal” seria: El imán, sus controles y accesorios pueden ser instalados en un área no menor a 50 m cuadrados sin contar con espacios adicionales como:

- Sala de lectura (10 m)
- Archivo (15m)
- Revelado (5 m)
- Control (25 m)
- Preparación de medicamentos (5 m)
- Entrevista del paciente (10 m)
- Espera de pacientes (10 m)
- Recuperación ( 10 m)
- Secretaria ( 10 m)
- Recepción (5 m)
- Imán con apantallamiento (50 m)
- Sala de maquinas (30 m)
- Áreas comunes (50 m)
Total área aproximada 200 m

Es recomendable que el servicio tenga dos accesos independientes uno para el personal y otro para los pacientes.
Existe una relación directa entre el tiempo del examen y la calidad de las imágenes, en general los estudios son largos y es difícil superar un promedio de 1 estudio / hora, que puede variar de acuerdo al servicio, las exigencias del radiólogo, el protocolo a utilizar (ya que una silla turca es mas corta), a la administración de contraste etc... Sin embargo es preciso crear protocolos buscando alcanzar la mayor información posible en un plazo de tiempo más corto.

Los costos pueden ser desglosados así:

-Amortización del equipo
-Amortización del local
-Contrato de mantenimiento
-Personal
-Criogenos

y unos costos variables como: placas, sobres, cassettes, etc...

























EQUIPO DE RM



Los principales componentes de un sistema de RM son el imán principal con sus bobinas homogenizadoras, los electroimanes (gradientes para localizar espacialmente la señal), el emulador-demodulador de RF y el procesador de imágenes.

1. EL IMAN PRINCIPAL:

Debe producir un campo magnético extremadamente homogéneo para lo cual se ayuda de pequeños campos magnéticos añadidos.

El imán se sitúa en el interior de un criostato para mantener la baja temperatura, con cámaras de vacío y cámaras de nitrógeno liquido.


2. BOBINAS DE HOMOGENIZACIÓN

Situadas en el interior del imán principal producen un campo magnético final (Bo) muy homogéneo.

Como ya hemos mencionado, en relación con los campos magnéticos, todos ellos tienen in homogeneidades, para conseguir una mejor homogeneidad se realiza una serie de ajustes mecánicos y eléctricos, para este proceso de compensación se utilizan las bobinas de homogenización o de compensación o Shimming.

3. GRADIENTES DE CAMPO

Los gradientes de campo producen una alteración en el campo magnético, codificada espacialmente. Son electroimanes resistivos (X, Y, Z) que se apagan y encienden muchas veces durante una secuencia de RM (produciendo el típico ruido).

Al aplicarlos al sujeto, diferentes regiones de este estarán expuestas a fuerzas magnéticas distintas, con lo que sus protones precesaran también a frecuencias distintas. Estos gradientes se usan para las 3 operaciones básicas en la formación de la imagen: selección del plano tomografico, codificación de fase y codificación de frecuencia.


4. SISTEMA DE RADIOFRECUENCIA


El principal propósito del sistema de radiofrecuencia es irradiar al paciente con la cantidad precisa de RF para inclinar o abatir el vector de magnetización (Mo) de los protones que precesan, el ángulo determinado.


5. MODULADOR DE RADIOFRECUENCIA


El modulador de radiofrecuencia controla la anchura de banda y el nivel de potencia de la RF transmitida.


6. BOBINA RECEPTORA


Detecta las radiaciones de RF emitidas por el sujeto, durante el proceso de resonancia y manda la señal al demulador que determina las 3 propiedades del eco (su frecuencia, su fase y su amplitud).


7. BOBINAS DE RADIOFRECUENCIA


Son antenas usadas para transmitir la onda de RF al paciente y recibir la señal de RF, puede ser de cuerpo, cráneo o superficie.

Llamadas también bobinas de volumen rodean toda la parte del cuerpo que se desea estudiar y deben ser del tamaño aproximado del sujeto.

La bobina de cuerpo es una parte permanente del equipo y rodea el paciente, es muy importante ya que actúa como transmisora para todos los tipos de examen, también recibe la señal cuando se exploran zonas grandes del cuerpo.

La bobina de cráneo posee un casco, actúa como bobina receptora siendo la bobina de cuerpo la que transmite el pulso de RF.

Las bobinas de superficie se colocan directamente en el área de interés y tienen formas diferentes en función de la parte a examinar. Son bobinas receptoras, solamente de la señal que viene de los tejidos próximos a ellas; las estructuras profundas no pueden ser examinadas con estas bobinas, igual que con la antena de cráneo el pulso de RF es emitido en estos casos por la bobina de cuerpo.

Actualmente existen bobinas denominadas cuadráticas o de cuadrature consistentes en dos bobinas situadas en el mismo eje pero giradas 90° una respecto a la otra; La señal recibida en cada bobina se reajusta para la diferencia de fase 90° y se suman e incrementa la relación señal ruido (RSR) a la raíz cuadrada.



SEGURIDAD Y CONTRAINDICACIONES



Los riesgos potenciales de la RM han sido estudiados con profundidad y hasta el momento actual, no se han demostrado efectos perjudiciales a largo plazo. Esto contrasta con los efectos nocivos conocidos de los RX.

El estudio de RM somete al paciente a tres efectos teóricamente perjudiciales: Un campo magnético estático intenso, gradientes de campo magnético débiles, aunque rápidamente cambiantes que inducen en el organismo potenciales eléctricos y el efecto calorífico de la radiación de RF.

Respecto a los posibles efectos de campos magnéticos estáticos, no se han detectado anormalidades cromosomicas por debajo de 4 T. El campo magnético ejerce una fuerza de atracción sobre los objetos ferromagnéticos, el mayor riesgo es determinado por los objetos móviles en las proximidades del imán los cuales pueden convertirse en proyectiles.

Casi ninguna de las válvulas protésicas cardiacas es ferromagnética y el campo magnético no tiene efecto sobre su funcionamiento. No debe utilizarse en pacientes con clips de aneurismas cerebrales, puesto que pueden ser movilizados.

Los campos magnéticos rápidamente cambiantes inducen una corriente en el conductor eléctrico. A causa de la longitud de los cables de un marcapasos cardiaco, estos pueden sufrir potenciales eléctricos más altos inducidos en sus puntas por lo que pacientes con marcapasos no deben hacerse esta técnica.

La radiación de RF interacciona con los tejidos produciendo calor.
No se han observado cambios en la temperatura interna solo en la cutánea hasta de 3°C.

Las corrientes inducidas en objetos metálicos implantados podrían producir un efecto calórico.