La ressonància magnètica és una tecnologia d'imatge no invasiva que produeix imatges anatòmiques detallades en tres dimensions. Sovint s'utilitza per a la detecció de malalties, el diagnòstic i el seguiment del tractament. Es basa en una tecnologia sofisticada que excita i detecta el canvi en la direcció de l'eix de rotació dels protons que es troben a l'aigua que constitueix els teixits vius.
Com funciona la ressonància magnètica?
Les ressonàncies magnètiques utilitzen potents imants que produeixen un camp magnètic fort que obliga els protons del cos a alinear-se amb aquest camp. Quan un corrent de radiofreqüència s'impulsa a través del pacient, els protons s'estimulan i giren fora de l'equilibri, esforçant-se contra l'atracció del camp magnètic. Quan s'apaga el camp de radiofreqüència, els sensors de ressonància magnètica són capaços de detectar l'energia alliberada a mesura que els protons s'alineen amb el camp magnètic. El temps que triguen els protons a alinear-se amb el camp magnètic, així com la quantitat d'energia alliberada, canvia en funció de l'entorn i de la naturalesa química de les molècules. Els metges són capaços de distingir entre diversos tipus de teixits a partir d'aquestes propietats magnètiques.
Per obtenir una imatge de ressonància magnètica, un pacient es col·loca dins d'un imant gran i ha de romandre molt quiet durant el procés d'imatge per no desdibuixar la imatge. Els agents de contrast (sovint que contenen l'element gadolini) es poden administrar a un pacient per via intravenosa abans o durant la ressonància magnètica per augmentar la velocitat a la qual els protons s'alineen amb el camp magnètic. Com més ràpid s'alineen els protons, més brillant serà la imatge.
Quins tipus d'imants fan servir les ressonàncies magnètiques?
Els sistemes de ressonància magnètica utilitzen tres tipus bàsics d'imants:
-Els imants resistents estan fets de moltes bobines de filferro embolicades al voltant d'un cilindre per on passa un corrent elèctric. Això genera un camp magnètic. Quan s'apaga l'electricitat, el camp magnètic mor. Aquests imants tenen un cost de fabricació més baix que un imant superconductor (vegeu més avall), però necessiten grans quantitats d'electricitat per funcionar a causa de la resistència natural del cable. L'electricitat pot resultar cara quan es necessiten imants de major potència.
-Un imant permanent és només això... permanent. El camp magnètic és sempre allà i sempre amb tota la força. Per tant, mantenir el camp no costa res. Un inconvenient important és que aquests imants són extremadament pesats: de vegades moltes, moltes tones. Alguns camps forts necessitarien imants tan pesats que serien difícils de construir.
- Els imants superconductors són, amb diferència, els més utilitzats en les ressonàncies magnètiques. Els imants superconductors són una mica similars als imants resistius: les bobines de filferro amb un corrent elèctric que passa creen el camp magnètic. La diferència important és que en un imant superconductor el cable es banya contínuament en heli líquid (a un fred de 452,4 graus sota zero). Aquest fred gairebé inimaginable fa baixar la resistència del cable a zero, reduint dràsticament el requeriment d'electricitat del sistema i fent-lo molt més econòmic d'operar.
Tipus d'imants
El disseny de la ressonància magnètica està determinat essencialment pel tipus i format de l'imant principal, és a dir, tancat, tipus túnel, o obert.
Els imants més utilitzats són els electroimants superconductors. Aquests consisteixen en una bobina que s'ha fet superconductora per refrigeració líquida d'heli. Produeixen camps magnètics forts i homogenis, però són cars i requereixen un manteniment regular (és a dir, omplir el dipòsit d'heli).
En cas de pèrdua de superconductivitat, l'energia elèctrica es dissipa en forma de calor. Aquest escalfament provoca una ràpida ebullició de l'heli líquid que es transforma en un volum molt elevat d'heli gasós (quench). Per evitar cremades tèrmiques i asfíxia, els imants superconductors disposen de sistemes de seguretat: tubs d'evacuació de gasos, control del percentatge d'oxigen i temperatura dins de la sala de ressonància magnètica, obertura de porta cap a l'exterior (sobrepressió a l'interior de la sala).
Els imants superconductors funcionen contínuament. Per limitar les limitacions d'instal·lació d'imants, el dispositiu té un sistema de blindatge que és passiu (metàl·lic) o actiu (una bobina superconductora exterior el camp de la qual s'oposa al de la bobina interna) per reduir la força del camp dispers.
La ressonància magnètica de camp baix també utilitza:
-Electroimants resistius, més econòmics i més fàcils de mantenir que els imants superconductors. Són molt menys potents, consumeixen més energia i requereixen un sistema de refrigeració.
-Imants permanents, de diferents formats, composts per components metàl·lics ferromagnètics. Tot i que tenen l'avantatge de ser econòmics i fàcils de mantenir, són molt pesats i de poca intensitat.
Per obtenir el camp magnètic més homogeni, l'imant s'ha d'ajustar finament ("shimming"), ja sigui de manera passiva, utilitzant peces de metall mòbils, o activament, utilitzant petites bobines electromagnètiques distribuïdes dins de l'imant.
Característiques de l'imant principal
Les principals característiques d'un imant són:
-Tipus (electroimants superconductors o resistius, imants permanents)
-Força del camp produït, mesurada en Tesla (T). En la pràctica clínica actual, això varia de 0,2 a 3,0 T. En la investigació, s'utilitzen imants amb forces de 7 T o fins i tot 11 T i més.
-Homogeneïtat
