Las bobinas de radiofrecuencia (bobinas RF) son los receptores, y a veces también los transmisores, de señales de radiofrecuencia (RF) en los equipos utilizados en la resonancia magnética (MRI).
La señal de RM en la RMN se produce mediante el proceso de resonancia, que es el resultado de pulsos de radiofrecuencia. Consisten en dos bobinas electromagnéticas , el transmisor y el receptor, que generan el campo y reciben la señal resultante. Los núcleos atómicos de interés en los estudios de RMN tienen sus propias frecuencias de resonancia, en la porción de radiofrecuencia del espectro electromagnético. [1]
Aunque los campos electromagnéticos producidos por la bobina transmisora están en el rango de RF de decenas de megahercios (a menudo en la porción de radio de onda corta del espectro electromagnético ) a potencias que generalmente exceden las potencias más altas utilizadas por la radioafición , hay muy poca interferencia de RF producida por la máquina de MRI. La razón de esto es que la MRI es un transmisor de radio deficiente y carece de una antena. El campo electromagnético de frecuencia de RF producido en la "bobina transmisora" es un campo cercano magnético con muy poco componente de campo eléctrico cambiante asociado (como tienen todas las transmisiones de ondas de radio convencionales). Por lo tanto, el campo electromagnético de alta potencia producido en la bobina transmisora de MRI no produce mucha radiación electromagnética en su frecuencia de RF, y la potencia de RF se limita al espacio de la bobina y no se irradia como "ondas de radio". Por lo tanto, la bobina transmisora es un buen generador de campo cercano EM en radiofrecuencia, pero un mal transmisor de radiación EM en radiofrecuencia.
La bobina receptora capta las oscilaciones en frecuencias de radiofrecuencia producidas por la precesión del momento magnético de los núcleos dentro del sujeto. La señal captada por la bobina es, por tanto, una fuerza electromotriz inducida y no el resultado de la captación de ondas de radio. Se trata de un error muy común que, lamentablemente, se ha propagado en la literatura. Los escáneres de resonancia magnética suelen estar situados en habitaciones revestidas de malla metálica que actúan como jaulas de Faraday .
Las bobinas de RF para resonancia magnética se pueden agrupar en dos clases diferentes: bobinas de volumen y bobinas de superficie.
Las bobinas de volumen están diseñadas para proporcionar una excitación de RF homogénea en un gran volumen. La mayoría de los escáneres de resonancia magnética clínicos incluyen una bobina de volumen incorporada para obtener imágenes de todo el cuerpo, y se han construido bobinas de volumen más pequeñas para la cabeza y otras extremidades.
Los diseños comunes para bobinas de volumen incluyen bobinas de jaula de pájaros, bobinas TEM, [2] bobinas de silla de montar y escalera de paso alto cilíndrica 2D. [3] [4] Estas bobinas requieren una gran cantidad de potencia de RF debido a su tamaño, por lo que a menudo se accionan en cuadratura para reducir a la mitad los requisitos de potencia de RF.
La condición para lograr una alta homogeneidad del campo magnético de RF es aproximarse a la distribución de corriente de coseno espacial en la bobina de radiofrecuencia. [5] La homogeneidad de RF de las bobinas de volumen es muy deseable para la transmisión, pero es menos ideal cuando la región de interés es pequeña. El gran campo de visión de las bobinas de volumen significa que reciben ruido de todo el cuerpo, no solo de la región de interés.
Las bobinas de superficie están diseñadas para proporcionar una sensibilidad de RF muy alta en una pequeña región de interés. Estas bobinas suelen ser bucles de una o varias vueltas que se colocan directamente sobre la anatomía de interés. El tamaño de estas bobinas se puede optimizar para la región de interés específica.
Las bobinas de superficie son bobinas de transmisión deficientes porque tienen una homogeneidad de RF deficiente, incluso en su región de interés. Su pequeño campo de visión las hace ideales como receptores, ya que solo detectan el ruido de la región de interés.