3.1.3. REZONAN}A MAGNETIC| NUCLEAR| (RMN)

A. Bazele fizice ale RMN Cel mai abundent element din organism este hidrogenul, iar nucleul atomului de hidrogen (protonul) posedă proprietatea de spin. Acesta îi conferă nucleului un moment magnetic, încît nucleul se va comporta ca o minusculă bară magnetică. Ca şi acul magnetic, la plasarea într-un cîmp magnetic puternic, nucleele vor avea tendinţa de aliniere.

Magnetizarea este o mărime vectorială care poate fi reprezentată printr-o componentă longitudinală pe axa Z a cîmpului magnetic şi printr-o componentă perpendiculară pe prima, denumită magnetizare transversă. Magnetizarea transversă este produsă din magnetizarea longitudinală prin expunere la unde radio de o frecvenţă particulară (frecvenţa de rezonanţă Larmor). Aplicarea un fascicol de semnale de radiofrecvenţă determină rotaţia axei Z; această rotaţie este detectată şi convertită în imagine RMN.

Timpul de relaxare (denumit timp de relaxare longitudinal, termic, spin-reţea), semnifică timpul necesar pentru o substanţă să devină magnetizată după plasarea într-un cîmp magnetic, sau, invers, să îşi recapete magnetizarea longitudinală după aplicarea unui puls de radiofrecvenţă. Este determinat prin interacţiunea termică dintre protonii rezonanţi şi protonii sau alţi nuclei magnetici din reţea (sau din mediul magnetic).

Timpul T1 de relaxare reflectă relaţia dintre frecvenţa mişcării moleculare şi frecvenţa de rezonanţă Larmor care depinde de cîmpul magnetic principal al aparatului. Cînd cele două sînt similare timpul de relaxare T1 este eficient şi rapid; cînd sînt diferite, T1 este prelungit.

B. Formarea imaginii Imaginea RMN rezultă prin interacţiunea pulsurilor de radiofrecvenţă cu gradiente de

cîmpuri activate intermitent, toate sub control computerizat. Pentru recompunerea imaginii se utilizează două tipuri de algoritmi:

a) tehnica de reconstrucţie a proiecţiilor (2DPR, 3DPR)- rezoluţia spaţială este corelată cu numărul de proiecţii sau unghiuri utilizate.b) transformata Fourrier (3DFT, 3DFT): rezoluţia spaţială este corelată cu numărul de proiecţii de fază utilizate.

C. Interpretarea RMN RMN utilizează unde radio care interacţionează cu hidrogenul din ţesuturi în prezenţa

unui cîmp electromagnetic puternic. Caracterele fizice ale unui element de volum tisular explorat (voxel) sînt transformate de computer în imagine bidimensională formată din elemente grafice (pixel). ~n RMN intensitatea pixelilor reflectă densitatea nucleilor mobili de hidrogen, modificaţi de factori de mediu, de ex. de timpii de relaxare T1 şi T2.

Există parametri presetaţi de producător şi alţii ce pot fi modificaţi; parametrii necesită un vocabular specific: cei definiţi de producător sînt puterea cîmpului electromagnetic, tehnica de achiziţie (proiecţie, reconstrucţie sau transformata Fourrier) şi semnalul de achiziţie ( ecoul de spin sau durata timpului de relaxare).

Parametri la dispoziţia utilizatorului includ pulsaţia, timpul, dimensiunea matricii, grosimea şi distanţa dintre straturile examinate, cîmpul de observare, numărul de repetiţii, orientarea planului imaginii, şi tipul spirelor de radio-frecvenţă.

Creşterea rezoluţiei spaţiale în RMN (la un nivel constant semnal-zgomot) necesită un timp prelungit de explorare imagistică în condiţii de acces la cele trei planuri ale sistemul ortogonal: axial, transversal sau coronal.

Imaginile au fost achiziţionate cu un aparat Diasonics Magnetic Resonance Imager. magnetul supraconductor funcţionează la 0.35 Tesla, corespunzător unei frecvenţe de 15 MHz pentru nucleul de hidrogen. Tehnica de achiziţie este de tip transformată Fourrier bidimensională (2DFT). Matricea de achiziţie de 256 x 256 corespunde la o rezoluţie spaţială de 0.8 x 0.8 mm în plan. Tehnica 2DFT permite analiza unor straturi paralele cu grosimea de 7 mm la distanţa de 10 mm unul de altul.

Pentru zone în care anatomia este complexă şi necesită diferenţierea structurilor se pot face determinări duble pe acelaşi ţesut: se reduce distanta dintre straturi la 5 mm ceea ce creşte rezoluţia imaginii. Zone de intensitate crescută se identifică la nivelul feţei şi scalpului (teritorii ce conţin grăsime); cartilajul are un semnal relativ intens, in timp ce muşchii au un semnal intermediar. Structurile osoase au o intensitate variabilă a semnalului, funcţie de conţinutul în măduva. Osul cortical nu are semnal în timp ce măduva este intens vizibilă din cauza conţinutului crescut în grăsime. Vasele sanguine cu viteza de circulaţie mare (artere) dau semnale de intensitate mică iar venele cu un flux redus au imagine intensă