Course: Imágenes por Resonancia Magnética Nuclear: Fundamentos Físicos

Topic outline

General
Imágenes por Resonancia Magnética Nuclear:
Fundamentos Físicos
El curso virtual comienza el miércoles 14 de Abril
¿ Primera resonancia funcional en Uruguay?

Bienvenidos al curso de Imágenes por RMN, destinado a alumnos de posgrado en Física Médica y materias afines. Facultad de Ciencias, UdelaR.
En este espacio encontrarán todo el material relativo al curso, además de otros recursos de apoyo e interactividad útiles.
- Avisos Forum
- Espacio de consultas, dudas y preguntas Forum
  En este foro se podrán postear todo tipo de consultas, dudas o preguntas, ya sean sobre los temas del curso o sobre las cuestiones administrativas del mismo. También se alienta a que los estudiantes utilicen el foro para discutir entre ellos sobre los temas del curso de modo interactivo, y no solo con los docentes, si bien los docentes aportarán su punto de vista también.
- Horarios y Docentes Page
  Dada la situación de emergencia sanitaria actual por el COVID-19, las clases se desarrollarán en forma virtual hasta nuevo aviso.
- Programa Page
- Evaluación Page
- Bibliografía Page
Modalidad de las clases
Not available
Prácticos
Clases
- CLASES DICTADAS Page
  Contenido de las clases
  1. Generalidades del curso.
  2. Momentos magnéticos clásicos. Factor giromagnético de partículas y núcleos (link).
  3. Torque, fuerza y energía de un momento magnético en un campo magnético. Caso puntual. Ecuaciones de Bloch: precesión. Frecuencia de Larmor. Interacciones, anchos de línea y vidas medias de estados. (link)
  4. Solución de las ecs. Bloch. Referenciales rotantes. Campos de RF. Polarización lineal. Promedio temporal. Campos efectivos y resonancia. Polarizaciones circular y resonancia. Giro de espín. Ejemplo "spin flip" 90 grados. (link)
  5. Componentes cartesianas de un momento magnético sometido a un campo L de RF. Expresión matricial. Secuencia de pulsos. Bases polarizadas L y R. Base compleja. Ángulo de precesión en el LAB. Magnetización. Ecuación de Bloch para la magnetización.T_1 tIempo de relajación espín-red. Magnetización de equilibrio. Evolución temporal de la magnetización longitudinal. (link)
  6. Desfase de espines y T_2 tiempo de relajación espín-espín. Evolución de la magnetización transversal. Tiempo de relajación por inhomogeneidades del campo externo T'_2. Tasas de desfase R. Tiempo total de desfase transversal T*_2. Ecuaciones de Bloch con relajación y solución para campo constante; expresión para componente compleja/de fase. Ecs. Bloch para campo externo, campo RF izquierdo, en el referencial rotante. Pulsos RF cortos, soluciones. Pulsos RF largos y soluciones estacionarias. (link)
  7. DIscusión de pulsos largos y cortos de RF. Mecánica cuántica de espines. Espacio de estados. Ecuación de Schrodinger. Momentos angulares . (link).
  8. Espacio de estados y kets. Operadores. Hermiticidad. Postulados de la mecánica cuántica. (link)
  9. Reducción del paquete de ondas. Solución de la ecuación de Schrodinger. Teorema de Ehrenfest. Momento angular, relaciones de conmutación. Espín. Matrices de Pauli.(link)
  10. Teorema de Ehrenfest para momento, impulso y momento angular. Relación de incertidumbre de Heisenberg. Ejemplo de espín 1/2. (link)
  11. Ejemplos de valores medios. Espines en un campo magnético. (link)
  12. Valores medios del operador de espín en un campo magnético constante y uniforme. Ecuaciones de bloch para valores medios del operador de espín. Fórmula de Rabi para un espín en un campo magnético de RF. (link)
  13. Resolución de la ecuación de Schrodinger para un espín 1/2 en un campo de RF. Probabilidad de transición, resonancia. Rotaciones y espines. Operador evolución. (link)
  14. Espines en equilibrio térmico. Magnetización de equilibrio. Ley de Curie. (link)
  15. Magnetización de equilibrio y exceso de espines. Deducción cuántica de la relajación longitudinal. Matriz densidad:definición. (link)
  16. Matriz densidad y magnetización. Cálculo de la matriz densidad para espines. Ecuación de Liouville. Matriz densidad en equilibrio térmico. Promedios estadísticos y cuánticos. Expresión de la matriz densidad en términos de proyectores. (link)
  17. Conceptos de detección de señales. Ley de Inducción de Faraday. Principio de reciprocidad. Flujo Magnético calculado en un volumen usando el campo de recepción y la magnetización de una muestra. (link)
  18. Señal de una magnetización en precesión. Detección de la componente perpendicular al campo externo de la magnetización. Independencia espacial. Desmodulación y filtrado de la señal. Canales real e imaginario. (link)
  19. Ejercicios 1, 2 y 4 del práctico 6. Señales de espines en precesión en el ref. de laboratorio y ref. rotante. Pulsos de radio frecuencia. Bobinas de cuadratura. (link)
  20. Fase acumulada. Desfase de espines en el plano ransversal. T2, T2' y T2*. Spin-eco. (link)
  21. Solución de las ecuaciones de Bloch para secuencia spin-eco. Determinación del valor de T2 usando secuencias spin-eco. Señal de FID de pulsos de 90 gradis repetidos. Secuencias turbo spin-eco. Recuperación de inversión (IR) y determinación del valor T1. Soluciones de las ecuaciones de Bloch para secuencias IR. (link)
  22. Transformada de Fourier. Densidad de espín efectiva y magnetización. Codificación de posición en frecuencia. Fase acumulada debida a la presencia de gradientes. Espacio K. Transformada de Fourier entre el espacio K y la densidad de espines. Ejemplos de transformada de Fourier en una dimensión. Principio de funcionamiento de los ecos de gradiente. Intervalo de muestreo para las adquisiciones de eco de gradiente. (link)
  23. Espacio-k. Imágenes 2D y 3D. (link)
  24. Muestreo infinito y finito de la señal, Aliasing y criterio de Nyquist. (link)
  25. Calidad de imagen. FOV. Ruido. Filtros (link)
  26. Resolución espacial. SNR (Link)
  27. Adquisiciones EPI: Echo Planar Imaging. Principios de resonancia magnética funcional fMRI.
  28. Procesamiento de fMRI con SPM.
Parciales
- Parcial 1 File
- Parcial 1: Soluciones File
Presentaciones de papers
Presentación de papers: día 1
Presentación de papers: día 2
Archivos
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