Relajación del Espín Nuclear
En la NMR, se utiliza un fuerte campo magnético para polarizar parcialmente los espines nucleares. Tomando protones como el ejemplo más común, el exceso del espín del protón en la dirección del campo magnético, constituye una pequeña magnetización neta del material. Para establecer las condiciones de observación de una señal de NMR, se aplica una radiación fuerte de radiofrecuencia a la muestra, a la apropiada frecuencia, para producir "volteo de espín". Desde el punto de vista cuántico, los fotones de RF son absorbidos por algunos de los protones, para voltearlos desde su forma paralela al campo magnético, a la forma antiparalela, que es un estado de energía más alto.
Cuando se apaga el campo de excitación de RF, los protones tienden a regresar a su estado de energía más bajo. Esta "relajación" de nuevo, a un estado en el que sus espines son paralelos al campo magnético estático, produce una pequeña cantidad de radiación de RF, que se detecta como señal de NMR. Se observan típicamente, dos constantes de tiempo diferentes para el decaimiento.
| Tiempos de relajación T1 aproximados de varios tejidos, para una intensidad de campo de 1 Tesla. |
| Tejido | T1(ms) |
| Grasa | 180 |
| Hígado | 270 |
| Corteza renal | 360 |
| Materia blanca | 390 |
| Bazo | 480 |
| Materia gris | 520 |
| Músculo | 600 |
| Médula renal | 680 |
| Sangre | 800 |
| Flúido cerebroespinal | 2000 |
| Agua | 2500 |
| La mayor de las dos constantes, se denomina normalmente T1, y está asociada con el decaimiento de la componente del campo que es paralela al campo magnético estático aplicado B0. Esta dirección de campo, se toma normalmente para definir el eje z del sistema. Esta constante de tiempo se llama a veces constante de tiempo longitudinal. Tambien se llama tiempo de relajación red-espín. Como la energía potencial magnética es proporcional a la proyección a lo largo de este eje, un cambio en la magnetización a lo largo de este eje, implica un intercambio de energía. Esto implica que el espín ha interactuado con su entorno.
En la aplicación a la imagen por resonancia magnética del cuerpo, la interacción es buena cosa, porque implica capacidad para distinguir entre diferentes tipos de tejido.
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| Tiempos de relajación T2 aproximados de varios tejidos, para una intensidad de campo de 1 Tesla. |
| Tejido | T2(ms) |
| Grasa | 40 |
| Hígado | 50 |
| Corteza renal | 70 |
| Materia blanca | 80 |
| Bazo | 90 |
| Materia gris | 90 |
| Músculo | 100 |
| Médula renal | 140 |
| Sangre | 180 |
| Flúido cerebroespinal | 300 |
| Agua | 2500 |
Datos de Bushong
| La mas corta de las dos constantes de tiempo se denomina normalmente T2, y está asociada con el decaimiento de la componente del campo que es perpendicular o transversal al campo magnético estático aplicado B0. Esta constante de tiempo se llama a veces constante de tiempo transversal. Tambien se llama tiempo de relajación espín-espín. Como se muestra en la tabla de la izquierda, esta constante de tiempo tambien varía con el tipo de tejido.
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Índice
Conceptos de Espectro Nuclear
Referencias
Hobbie
Cap. 17
Bushong
MRI |