Transferencia de magnetización

Transferencia de magnetización (MT), en NMR y RESONANCIA MAGNÉTICA, se refiere a la transferencia nuclear polarización de spin o girar la coherencia de una población de núcleos a otra población de núcleos y a las técnicas que hacen uso de estos fenómenos. Hay cierta ambigüedad con respecto a la definición precisa de la transferencia de magnetización, sin embargo la definición general dada arriba abarca nociones más específicas. Núcleos activos NMR, aquellas con spin cero, pueden acoplarse enérgicamente a uno otro bajo ciertas condiciones. Los mecanismos de acoplamiento de energía nuclear de la vuelta han caracterizado extensivamente y se describen en los siguientes artículos: Acoplamiento de momento angular, Interacción dipolo – dipolo magnético, J-acoplamiento, Acoplamiento dipolar residual, Efecto nuclear de Overhauser, Relajación de spin-spin, y Transferencia de saturación de vuelta. Alternativamente, algunos núcleos en un sistema químico son lábiles y el intercambio entre entornos no equivalentes. Un ejemplo más concreto de este caso se presenta en la sección Transferencia de magnetización de intercambio químico.

En cualquier caso, técnicas de transferencia de magnetización sondeo la relación dinámica entre dos o más poblaciones núcleo distinguible, en cuanto a intercambio de energía entre las poblaciones puede ser inducida y medir en un experimento NMR idealizado.

Transferencia de magnetización de intercambio químico

En la proyección de imagen de resonancia magnética o MM1 de muestras macromoleculares, tales como soluciones de proteínas, por lo menos dos tipos de moléculas de agua, sin (a granel) y destino (hidratación), están presentes. Las moléculas de agua a granel tienen muchos grados de libertad mecánicos, y movimiento de estas moléculas por lo tanto exhibe un comportamiento estadísticamente promediado. Debido a esta uniformidad, más protones de agua tienen frecuencias de resonancia muy cerca de la frecuencia de Larmor media de esos protones. En un espectro NMR correctamente adquirido esto es visto como una estrecha línea diferencial (a 4,8 ppm, 20 C). Las moléculas de agua a granel son también relativamente lejos del campo magnético perturbando las macromoléculas, tales que los protones de agua libre experimentan de un campo magnético más homogéneo, que se traduce en una más larga y más lenta de la magnetización transversal defasaje T₂^*. Por el contrario, las moléculas de agua de hidratación mecánicamente están limitadas por la extensa interacción con macromoléculas locales y por lo tanto inhomogeneidades del campo magnético no son un promedio hacia fuera, que conduce a líneas de resonancia más amplia. El resultado es más rápido el defasaje de la magnetización que produce la NMR señal y mucho más corto T₂ Values(<200 μs). Debido a la T₂ los valores son tan cortos, la NMR señal de los protones de agua no se observa típicamente en MRI.

Sin embargo, utilizando un pulso de saturación de resonancia para irradiar los protones en la población de destino (hidratación) puede tener un efecto detectable en la señal NMR de la piscina del protón (gratis) móvil. Cuando se satura una población de giros, tal que la magnitud del vector de magnetización macroscópica acerca a cero, no existe ninguna polarización de spin restantes con que producir una señal NMR. Relajación longitudinal se refiere a la vuelta de la polarización de giro longitudinal, que se produce en una tarifa descrita por T1. Mientras que el número de moléculas de agua de hidratación puede ser insuficiente para producir una señal observable, intercambio de las moléculas de agua entre la hidratación y la población a granel permite caracterización de la población de hidratación y la medición de la tasa en la cual las moléculas están intercambiando entre sitios a granel y encuadernados. Tales experimentos se llaman a menudo transferencia de saturación o transferencia de saturación química intercambio (CEST), porque la señal del agua a granel se observa a disminuir cuando la población de hidratación está saturada. Teniendo en cuenta estas técnicas desde la perspectiva opuesta, la magnetización (es decir, la polarización de spin) se transfiere a la población de hidratación saturado de vuelta del agua a granel, permite unificar expresiones métodos de intercambio químico con otras técnicas que la transferencia de magnetización entre las poblaciones de los núcleos. Puesto que el grado de decaimiento de la señal depende de la tasa de cambio entre libres y agua de hidratación, MT se puede utilizar para proporcionar un método de contraste alternativo además T₁,T₂y las diferencias de densidad de protones.

MT se cree que es un indicador no específico de la integridad estructural del tejido se va a examinar.

Una extensión de MT, el ratio de transferencia de magnetización (MTR) se ha utilizado en Neurorradiología a destacar anormalidades en las estructuras del cerebro. (El MTR es)M_o-M_t)/M_o.)

Véase también

• La proyección de imagen de resonancia magnética
• Espectroscopia de resonancia magnética

Referencias

• RS de SD Wolff y Balaban. Contraste de transferencia de magnetización (MTC) y el tejido de agua relajación del protón in vivo. Resonancia magnética en medicina. 1989; 10 (1): 135-144.
• RC de Mehta, Lucio GB, Enzmann DR. magnetización transferencia de imágenes por resonancia magnética: un examen clínico. Temas en la proyección de imagen de resonancia magnética. (1996; 8 4): 214-30.
• Cociente de Hyperintensities de la materia blanca Subcortical Demencia Vascular isquémica transferencia Tanabe JL, Ezequiel F, Jagust WJ, et al. magnetización. AJNR Am J Neuroradiol. 1999; 20 (5): 839-844.
• Symms M, hora de Jäger, Schmierer K, Yousry TA. Un examen de neuroimagen de resonancia magnética estructural. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2004 Sep; 9:1235-44. Revisión. PMID 15314108
• Lepage M, McMahon K, Galloway GJ, De Deene Y, posterior SÅJ, Baldock C, 2002. Transferencia de magnetización de imagen para dosimetría de gel polímero. Phys Med Biol 47 1881-1890.

Acoplamientos externos

• El papel de las técnicas no convencionales de MRI en Demyelinating desordenes
• Secuencia de transferencia de resultados de resonancia magnética en la esclerosis de Lateral de Amyotropic con una magnetización de Spin eco

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