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Octubre de 2017 Página 3 de 11

Comparación de producto en escáneres para RM

ECRI Institute

Se analizan unidades de resonancia magnética (RM) estacionarias, incluyendo modelos de angiografía (ARM), imágenes planas de eco (EPI) y espectroscopía.

Instrumentación de RM

Una unidad de RM consta de un imán, imanes de calce, un sistema transmisor / receptor de RF con una bobina de antena, un sistema de gradiente, una mesa de pacientes, una computadora, monitores de pantalla y una consola de operador. Los modelos listados en la tabla tienen campos magnéticos estáticos que van de 0,25 a 3.0 T (medida en el centro del diámetro interior del imán); campos magnéticos superiores a 3.0 T sólo se utilizan en sistemas de investigación. Para comparación, el campo magnético de la tierra oscila entre 25 y 65 μT. Los imanes con intensidades de campo inferiores a 1,0 T se consideran normalmente de baja intensidad de campo, aquellos con intensidades de campo de 1,0 a 1.5 T se consideran de intensidad de campo media y aquellos con intensidades de campo superiores a 1.5 T se consideran de alta intensidad de campo. Las intensidades de campo más altas suelen permitir tiempos de formación de imágenes más cortos y mayores relaciones señal-tonoise (SNR). Los tiempos de adquisición de imágenes más largos no sólo aumentan la susceptibilidad del movimiento del paciente, sino que también impiden o degradan ciertas aplicaciones avanzadas.

Tres diseños básicos de imán están disponibles para aplicaciones de RM de diagnóstico: el imán permanente, el imán resistivo y el imán superconductor. La mayoría de los sistemas hoy en día utilizan un imán superconductor.

El imán permanente, similar a un imán de herradura, está construido a partir de aleaciones magnéticas permanentes o materiales cerámicos ferromagnéticos encerrados en una estructura de acero y no requiere ninguna energía eléctrica o refrigeración para producir el campo magnético estático. No hay casi ningún campo de franja (el campo magnético fuera de la propia estructura del imán); por lo tanto, no es necesario considerar el efecto del imán sobre el equipo circundante al seleccionar un sitio. Además, la uniformidad del campo magnético estático no se ve afectada por el movimiento cercano de objetos que contienen materiales ferrosos, tales como automóviles, tanques de aire, o grandes carros metálicos. Sin embargo, los imanes permanentes son extremadamente pesados, hasta 100 toneladas cuando se ensamblan y, por lo tanto, requieren consideraciones especiales de construcción del sitio. Además, las intensidades de campo obtenibles están limitadas a aproximadamente 0,3 T.

Los imanes resistivos utilizan la corriente eléctrica que fluye a través de cuatro a seis bobinas circulares para generar el campo magnético estático. La resistencia eléctrica de las bobinas limita la intensidad de campo de los imanes resistivos a 0.5 T o menos. El flujo de corriente produce calor que debe ser removido de la estructura del imán por elementos de refrigeración por agua dentro de las bobinas, por lo que mientras el campo magnético está activo, los imanes resistivos requieren un suministro constante de electricidad y agua de refrigeración.

Los imanes superconductores funcionan de la misma forma que los electroimanes resistivos, pero las bobinas portadoras de corriente están hechas de una aleación de niobio-titanio que, cuando se enfría a aproximadamente la misma temperatura que el helio líquido (-269 ° C), permite que la corriente eléctrica fluya sin resistencia y por lo tanto sin producción de calor. Las bobinas superconductoras están contenidas dentro de un tanque (criostato) de helio líquido (criógeno), que también puede estar contenido dentro de un tanque aislante de nitrógeno líquido. El mantenimiento de la temperatura de enfriamiento adecuada requiere la reposición periódica del suministro de criógeno.

Los suministros de enfriamiento y el servicio para estos criogénicos varían en costo. Los avances en el diseño del sistema de criógeno han reducido los requisitos de reabastecimiento para algunos sistemas. Están disponibles sistemas de "evaporación" cero, que dependen del funcionamiento ininterrumpido del sistema de refrigeración. Algunos sistemas abiertos de RM están disponibles que funcionan sin cryogens; se utiliza un sistema de refrigeración de dos etapas. Los imanes superconductores del tamaño requerido para la formación de imágenes de todo el cuerpo están comercialmente disponibles con intensidades de campo de hasta 3.0 T.

La homogeneidad se refiere al nivel de uniformidad de un campo magnético estático. Para proporcionar la homogeneidad requerida para la RM de alta resolución, se emplea el calceo activo o pasivo del imán. En el calzado activo, una corriente eléctrica ajustable en las bobinas de calce que rodean al imán se manipula manual o automáticamente antes de la adquisición de la imagen. El sistema de la bobina de la cuña también permite que el imán sea afinado y ajustado para el ambiente de la instalación específica; sin embargo, no puede compensar por completo las fuertes distorsiones del campo magnético estático causadas por el material magnético (por ejemplo, una viga de acero) en el área que rodea el sitio clínico. En el calzado pasivo, los materiales ferromagnéticos (en lugar de las bobinas) se colocan estratégicamente alrededor del sitio del imán durante la instalación para corregir las inhomogeneidades de campo local. Se requiere buena homogeneidad para realizar numerosas técnicas avanzadas de formación de imágenes (por ejemplo, supresión de grasa) y una homogeneidad deficiente puede conducir a artefactos (cualquier cosa en una imagen de RM que no represente exactamente el objeto o área con imágenes) y otros problemas de calidad de imagen.

El sistema RF transmite y recibe señales RF utilizando una antena o una bobina que rodea al paciente. Las bobinas transmiten impulsos RF usados ​​para excitar los protones. Las unidades de RM que utilizan imanes superconductores pueden tener dos conjuntos de bobinas receptoras que detectan dos señales con una diferencia de fase de 90 ° entre sí (detección en cuadratura). Estas bobinas requieren la mitad de la potencia de una única bobina con un campo oscilante y mejorar la SNR.


Palabras relacionadas:
Escáneres para resonancia magnética, escáneres para RM, unidades de resonancia magnética estacionarios, modelos capaces de angiografía por RM (ARM), imágenes planas de eco (EPI), espectroscopía, sistemas abiertos de RM, sistemas de escaneo, ECRI Institute, frecuencia Larmor de hidrógeno, instrumentación de RM, sistema RF, producción de imágenes en RM.
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