Arriba: Imagen de MRM de fibras musculares de ratón teñidas con citrato de amonio férrico , barra de escala de 200 μm. Abajo: micrografía convencional que muestra la bobina de MRM. [1]
La microscopía de resonancia magnética (MRM, μMRI) es una imagen por resonancia magnética (IRM) a un nivel microscópico hasta la escala de micrones. [2] La primera definición de MRM fue la IRM con resoluciones de vóxeles superiores a 100 μm. [3]
Nomenclatura
La microscopía por resonancia magnética se refiere a imágenes por resonancia magnética de muy alta resolución (hasta escala nanométrica, en algunos casos comparables con la histopatología). El término microscopía por resonancia magnética es el más utilizado por el departamento de Imágenes por Resonancia Magnética de Alta Resolución de la Universidad de Duke, dirigido por el Dr. G. Allan Johnson, y el grupo del Laboratorio Nacional de Campos Magnéticos Elevados de AMRIS, de la Universidad de Florida/Universidad Estatal de Florida. [4]
Diferencias entre MRI y MRM
La MRM representa una evolución superior de la MRI
MRM emplea un campo magnético mucho más fuerte, que se conduce en una escala mucho menor. [5]
Resolución : La resolución de la resonancia magnética médica suele ser de alrededor de 1 mm; la resolución deseada de la MRM es de 100 μm o menor a 10 μm, comparable con la histología.
Tamaño de la muestra: Las máquinas de resonancia magnética médica están diseñadas para que quepa un paciente en su interior. Las cámaras de resonancia magnética suelen ser pequeñas, normalmente de menos de 1 cm3 , para la obtención de imágenes de ratas, ratones y roedores. BrukerBio Spin Company, Billerica, MA, se especializa en el suministro de diferentes sondas de microimágenes (5 mm – 75 mm) para la obtención de imágenes ex vivo/in vivo de muestras biológicas extirpadas. [6]
Estado actual del MRM
Aunque la resonancia magnética es muy común en aplicaciones médicas, la resonancia magnética todavía se está desarrollando en laboratorios hasta frecuencias de resonancia de 1000 MHz [1] (para la resonancia magnética nuclear; la resonancia magnética electrónica suele operar a frecuencias mucho más altas). Las principales barreras para la resonancia magnética práctica incluyen:
Gradiente de campo magnético : el enfoque de alto gradiente de la resonancia magnética en un volumen más pequeño ( función de dispersión de puntos más pequeña ) da como resultado una mejor resolución espacial. Los gradientes para MRM son típicamente de 50 a 100 veces los de los sistemas clínicos. Sin embargo, la construcción de las bobinas de radiofrecuencia (RF) utilizadas en MRM no permite gradientes ultraaltos.
Sensibilidad : Debido a que los vóxeles para MRM pueden ser 1/100.000 de los de MRI, la señal es proporcionalmente más débil. [7] [8] [9]
MRM alternativo
La microscopía de fuerza por resonancia magnética (MRFM) tiene una resolución a escala nm. Mejora la sensibilidad al introducir cantilevers microfabricados para medir señales diminutas. El gradiente magnético se genera mediante una punta magnética a escala micrométrica , lo que produce un gradiente típico 10 millones de veces mayor que el de los sistemas clínicos. Esta técnica todavía se encuentra en la fase inicial de desarrollo. Debido a que la muestra debe estar en un alto vacío a temperaturas criogénicas , la MRFM solo se puede utilizar para materiales en estado sólido.
Referencias
^ Lee, Choong H.; Bengtsson, Niclas; Chrzanowski, Stephen M.; Flint, Jeremy J.; Walter, Glenn A.; Blackband, Stephen J. (2017). "Microscopía de resonancia magnética (MRM) de miofibras y mionúcleos de mamíferos individuales". Scientific Reports . 7 : 39496. Bibcode :2017NatSR...739496L. doi :10.1038/srep39496. PMC 5206738 . PMID 28045071.
^ Sharma, R (2009). "Microimagen de piel de rata sin pelo mediante resonancia magnética a 900 MHz" (PDF) . Imágenes por resonancia magnética . 27 (2): 240–55. doi :10.1016/j.mri.2008.06.013. PMID 18775619.
^ Glover, Paul; Mansfield, Sir Peter (2002). "Límites de la microscopía de resonancia magnética". Informes sobre el progreso en física . 65 (10): 1489. Bibcode :2002RPPh...65.1489G. doi :10.1088/0034-4885/65/10/203. S2CID 250824265.
^ Sharma, Rakesh; Sharma, Avdhesh (2011). "Aparato de imágenes por resonancia magnética de 21,1 Tesla e interpretación de imágenes: primer informe de un avance científico". Patentes recientes sobre imágenes médicas . 1 (2): 89. doi :10.2174/1877613211101020089.
^ "Microscopía por resonancia magnética (MRM) | La enciclopedia del proyecto Embryo". embryo.asu.edu . La enciclopedia del proyecto Embryo . Consultado el 11 de octubre de 2021 .
^ Sharma, R; Locke, BR (2010). "Toxicidad del combustible para aviones: daño cutáneo medido mediante microscopía de resonancia magnética de 900 MHz y visualización mediante procesamiento de imágenes por resonancia magnética 3D". Imágenes por resonancia magnética . 28 (7): 1030–48. doi :10.1016/j.mri.2010.03.045. PMID 20663627.
^ Maronpot, Robert R.; Sills, Robert C.; Johnson, G. Allan (2004). "Aplicaciones de la microscopía de resonancia magnética" (PDF) . Toxicologic Pathology . 32 (5): 42–8. CiteSeerX 10.1.1.1029.6047 . doi :10.1080/01926230490451707. PMID 15503663. S2CID 233584.
^ Sharma, R. Base física de la nefrofibrosis cutánea inducida por gadolinio: análisis mediante ensayo de focalización de proteína de gadolinio y microscopía de resonancia magnética basada en nanopartículas de óxido de hierro. ISRN Dermatology. 1
^ Sharma, R (2010). "Criterios de evaluación de la edad de la piel: caracterización de las estructuras de la piel humana mediante procesamiento de imágenes y contraste múltiple por resonancia magnética de 500 MHz". Física en medicina y biología . 55 (14): 3959–79. Bibcode :2010PMB....55.3959S. doi :10.1088/0031-9155/55/14/002. PMID 20577039. S2CID 25447408.
Enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Microscopía de resonancia magnética .
Introducción a la microscopía de resonancia magnética. Laboratorio de investigación auditiva de la Universidad de Carolina del Norte.
