Imagen por Resonancia MagnéticaLa resonancia magnética nuclear de protón (NMR) detecta la presencia de hidrógenos (protones), sometiéndolos a un gran campo magnético para polarizar parcialmente los espines nucleares, a continuación, excitar los espines con radiación de radio frequency (RF) correctamente sintonizada, y luego la detección de la radiación de radio frecuencia débil de los protones, cuando se "relajan" de esta interacción magnética. La frecuencia de esta "señal" de protón es proporcional al campo magnético al que están sometidos durante este proceso de relajación. En la aplicación médica conocida como imagen de resonancia magnética (MRI), se puede hacer una imagen de una sección transversal de tejido, mediante la producción de un gradiente de campo magnético bien calibrado a través del tejido, para que un cierto valor de campo magnético puede estar asociada con una ubicación dada del tejido. Puesto que la frecuencia de la señal de protones es proporcional a ese campo magnético, una frecuencia de señal de protones dada, puede ser asignada a una ubicación en el tejido. Esto proporciona la información para mapear el tejido en términos de los protones allí presentes. Puesto que la densidad de protones varía con el tipo de tejido, se inyecta una cierta cantidad de contraste, para mapear la imagen de los órganos y otras variaciones del tejido en el cuerpo del sujeto.
El esquema de abajo puede ayudar a visualizar el proceso de formación de imágenes. Se presume que hay dos regiones de la muestra que contienen hidrógenos suficientes para producir una fuerte señal de NMR. El dibujo superior visualiza un proceso de NMR, con un campo magnético constante aplicado a toda la muestra. La frecuencia spin-flip del hidrógeno, es entonces la misma para todas las partes de la muestra. Una vez excitado por la señal de RF, los hidrógenos tenderá a volver a sus estados más bajos en un proceso llamado "relajación", y vuelven a emitir radiación de RF a su frecuencia de Larmor. Esta señal es detectada como una función del tiempo, y luego se convierte en intensidad de señal en función de la frecuencia, por medio de una transformación de Fourier. Dado que los protones en cada una de las áreas activas de la muestra, está sometidos al mismo campo magnético, producirán la misma frecuencia de radiación y la transformada de Fourier de la señal detectada, tendrá sólo un pico. Este pico único, demuestra la presencia de átomos de hidrógeno, pero no da información para localizarlos en la muestra. La información sobre la ubicación de los átomos de hidrógeno se puede conseguir mediante la adición de un campo de gradiente calibrado, a través de la región de la muestra como se muestra en el dibujo inferior de arriba. Con un campo magnético aumentando a medida que se mueve a la derecha a través de la muestra, la energía spin-flip y por lo tanto la frecuencia de la señal emitida, aumenta de izquierda a derecha. Cuando es excitada por un transmisor de RF, la señal emitida contiene diferentes frecuencias para las dos áreas de concentración de protones. Estas frecuencias pueden ser separadas por medio de la transformada de Fourier, y el ejemplo da dos regiones diferentes de frecuencia, para las dos áreas de la muestra. Este es el principio del proceso de localización de los átomos de hidrógeno. En el boceto, sólo los ubica a lo largo de la dirección horizontal, sin dar ninguna indicación de que están a diferentes alturas.
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