¿Qué es la RM prepolarizada y cuáles son sus ventajas en comparación con la RM convencional?

Los sistemas de resonancia magnética actuales requieren campos magnéticos con muy poca distorsión. La distorsión proviene de campos magnéticos competidores e interferentes, generalmente en forma de piezas ferromagnéticas. Esta es una de las razones por las que cuando se somete a una resonancia magnética, lo revisan para detectar objetos metálicos, seguridad e interferencia de calidad de imagen. De hecho, una de las mayores interferencias de calidad de imagen que encontramos cuando limpiamos los imanes son las horquillas para el cabello de las mujeres. Hacer imanes superconductores es uno de los principales costos de la resonancia magnética y limita su implementación. También requiere cantidades significativas de helio líquido súper enfriado, que está aumentando en costo y la disponibilidad está disminuyendo. Los imanes resistivos son difíciles de hacer uniformes y más difíciles de hacer lo suficientemente fuertes como para dar una buena relación señal / ruido (SNR). La principal ventaja de la resonancia magnética prepolarizada es la capacidad de utilizar un imán fuerte y no uniforme para polarizar previamente el volumen de interés, y luego cambiar a un imán muy uniforme y de baja resistencia para la lectura. Esto proporciona muchas ventajas, a saber, costo primero, tamaño, complejidad. Parece limitado para un mayor volumen de interés, pero podría reemplazar muchos sistemas de resonancia magnética más pequeños utilizados para las rodillas, las articulaciones, etc. De hecho, si la tecnología madura, y cuando madure, esperaría que una compañía encuentre una forma de integrar y adaptar estos sistemas existentes. con esto un dispositivo

Del resumen del NHI de los investigadores de Stanford
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubm…
Los sistemas convencionales de resonancia magnética se basan en imanes grandes para generar un campo que sea fuerte y extremadamente uniforme. Este campo generalmente es producido por un imán permanente pesado o un superconductor enfriado criogénicamente. Un enfoque alternativo, llamado MRI prepolarizado (PMRI), emplea dos campos separados producidos por dos imanes diferentes. Se utiliza un campo magnético fuerte e inhomogéneo para polarizar la muestra. Después de la polarización, se utiliza un campo magnético débil para la lectura. Estos campos pueden ser producidos por dos electroimanes resistivos separados que cuestan significativamente menos que un solo imán permanente o superconductor. En Stanford, los autores están construyendo un prototipo de escáner PMRI adecuado para obtener imágenes de extremidades humanas de aproximadamente 20 cm de diámetro. Con este sistema, los autores esperan demostrar una calidad de imagen comparable a la MRI con un costo reducido del sistema. El trabajo inicial de los autores sobre la recepción de baja frecuencia indica que será posible obtener una relación señal / ruido de imagen comparable a un escáner de resonancia magnética que funciona con la misma intensidad de campo de polarización. Para reducir el costo de capital del sistema, los autores usan electroimanes resistivos. Aquí los autores discuten el desarrollo completo del imán de lectura, incluidas las consideraciones de diseño importantes, el calce y las gráficas de campo. Estos resultados alentadores son un paso importante hacia la evaluación de la rentabilidad de la PMRI.
http://cds.ismrm.org/ismrm-2000/…
http://cds.ismrm.org/ismrm-2001/…

La respuesta de Richard cubre los puntos principales, pero quiero decir un poco más sobre el hecho de que el campo de detección puede ser muy débil, ya que es una ventaja significativa con varios efectos secundarios.

Como se ha dicho, la RMN / RMN se basa en un campo magnético homogéneo para obtener una buena señal. Al utilizar la prepolarización con un campo fuerte pero muy no uniforme, puede aprovechar algunas de las ventajas de un campo de detección que es tremendamente débil pero extremadamente uniforme en distancias pequeñas: el de la Tierra (EFNMR). Esto es básicamente 5 órdenes de magnitud más débil, al menos, que muchos espectrómetros de RMN.

Como parte de mi trabajo de doctorado, en realidad probé algunas técnicas de inferencia bayesiana en equipos EFNMR (aquí, si es así, inclinado: extender el uso de la RMN de campo terrestre utilizando la metodología bayesiana: aplicación al dimensionamiento de partículas).

Hay algunos beneficios, a saber:

  • El electroimán utilizado para crear el campo de polarización fuerte (er) es relativamente barato (algunas aplicaciones también han utilizado imanes permanentes)
  • Como resultado del uso de un campo terrestre muy uniforme, los tamaños de muestra pueden ser mucho más grandes (en aplicaciones típicas de investigación / química, las muestras son muy pequeñas, en el gran esquema de RMN, el diámetro de las máquinas médicas es enorme)
  • El equipo, ya que no requiere enfriamiento o mucho equipo avanzado, puede ser muy pequeño y portátil, lo que tiene beneficios obvios.

Naturalmente, hay compensaciones en la relación señal / ruido y la velocidad de imagen (que mi investigación, entre muchos otros, trata de abordar), por lo que no es un almuerzo gratis. Sin embargo, dependiendo de sus aplicaciones, esas ventajas pueden ser su mejor opción.