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N-ton
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Ressonância magnética.

#1 Por N-ton 28/12/2011 - 14:56
Pois é, eu estou aproveitando esta fase de grande atenção e aprendizado para tentar zerar o máximo de assuntos possiveis.

Eu dei uma olhada na teoria da ressonancia magenetica, fiquei admirado da fluides da compreensão sobre este assunto que eu já havia estudado antes sem muito sucesso.

Não sei ainda todos os detalhes, mas já entendi que o núcleo dos átomos de hidrogênio tem um spin e que este spin tem um vetor momento magnético que pode ser direcionado por um campo magnético, sofrendo precessão.

Uma fonte de baixa frequencia irá variar a direção do campo, permitindo gerar um sinal que pode ser captado por outro aparelho adequadamente sintonizado.

A primeira pergunta que eme vem a mente: Qual é a resolução deste método? ou seja, qua é a requeza de detalhes?

Da para ver um célula individualmente? Esta e outras perguntas só o tempo dirá se houver algum colaborador ou tutorial chamado tempo---Pouco provavel, não--- Se souber de alguma informação ou dica, por favor, não deixe de registrar.

Eu falei em átomos de hidrogenio, mas acho que pode ser qualquer um, continuarei pesquizando.

Eu imagino que pode ficar muito mais divertido de agora em diante, existem muitos computadores e programas e circuitos eletronicos.

Mas pensem como há substância quimicas pelo mundo afora: terras, remedios, minerais, material de laboratorio, sucatas, tecidos de plantas...

A lista é infindavel. Quando eu era pequeno, ficava louco por estas aventuras, mas não sabia como consegui-las.

Além do mais, sabemos que a vontade das pessoas humildes e do homem comum tem pouca importancia para o mundo dos dominadores. Se lembra daquele personagem de tv que sempre dizia: "Mas para que pobre quer isto" ou "para que pobre quer aquilo".


Bom, eu gosto do desafio, e das historias por traz dos feitos e realizações.

Bom, por hoje é só o que eu tenho a perguntar, isto é, qual o nível de detalhes da ressonacia magnetica. E, quase eu ia esquecendo:

É póssivel direcionar um único campo magnetico bem fino sobre uma área especifica, quase como acontece com o raio lazer?nao_sei.gif
É só isto por enquanto. Te mais.nao_sei.gif
Edney
Edney General de Pijama Registrado
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#2 Por Edney
29/12/2011 - 12:16
Esse assunto é um dos mais complexos na área de radiologia. Vi esse assunto no meu curso e um pouco mais sobre reconstrução em RM no doutorado e posso dizer que não é fácil.
Vários fatores contribui para o nível de resolução alcançado nesse sistema. Dentre eles a intensidade do campo magnético, qualidade e disposição das bobinas de RF e de gradiente, quantidade de aquisições, etc.
Para aplicação médica o campo varia de 0,5 a 3 Tesla, o que é um valor bastante alto. Mas é mais comum encontrar equipamentos trabalhando em 1,5 Tesla. Em pesquisa esse campo é maior e oscila entre 4 a 10 Tesla. Eu tive a oportunidade de conhecer um equipamento de RM usado em pesquisa em LLUMC (procure no google), o magneto tinha 8 Tesla e eles encomendaram um outro de 15 Tesla se não me engano. E o equipamento utilizado para fazer RM cardíaco utiliza 3 Tesla e cada exame custa 2500 dólares em média.
Ao contrário da tomografia que utiliza raios X e produz altas dose em pacientes, a RM não tem este problema, porém, os exames são mais demorados devido ao tempo de aquisição. Mas existe alguns relatos de pacientes que se sentem meio estranhos dentro do magneto. E quanto maior a intensidade do campo maior o efeito em alguns pacientes. O problema da RM é que não podemos colocar pacientes com qualquer objeto metálico, como proteses por exemplo.
Bem, é um assunto bastante longo e complexo. Um bom material de leitura está indicado no link abaixo:
http://www.walmorgodoi.com/artigos/Artigo11_RM.pdf
http://pt.scribd.com/doc/36392268/Estrutura-Do-Ressonador
PhD in biomedical engineering, medical radiology technologist, technician in electronics and programmer in computacional nuclear physics simulation. (i7 2600|16Gb Vengeance|GA-H67A-UD3H-B3| 2X1TB Raid 0+1Tb| GF GTX 650| EMU-0404| Pioneer BDR-207| C3Tech 500W PFC)
Ilkyest
Ilkyest Super Zumbi Registrado
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#3 Por Ilkyest
29/12/2011 - 13:09
alguns laboratórios na minha região estão com aparelhos de 2T de ressonância. e são os "mais ferozes" por aqui.

Numa cidade mais perto daqui eu cheguei a ver um ressonador de 8T, pelo menos pela propaganda deles, mas é numa cidade de 500 mil habitantes. Mas sei que é um laboratório bastante novo, e que o cara tem alguns dilmas para investir

mas a maioria tem 1 a 2T
ASUS 1151 ATX PRIME Z270-K/ Intel i7 7700k / 16Gb Kingston HyperX FURY 2133Mhz DDR4 /Radeon RX570 Powercolor 4Gb // Corsair TX 750W modular // Air Cooler Stock
N-ton
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#4 Por N-ton
29/12/2011 - 14:22
Ilkyest disse:
alguns laboratórios na minha região estão com aparelhos de 2T de ressonância. e são os "mais ferozes" por aqui...



...mas a maioria tem 1 a 2T


Obrigado por todas as explicações dicas e exemplificações.

Me parece que não é só o hidrogênio que é usado para gerar as ondas de radio. Alias, eu nem sei de onde tirei esta ideia. Acho que li por aí.

Eu não sabia que núcleos tinha spin, talvez em ganhe a física nuclear como bonus se ela não for muito diferente da física molecular. Isto é, se ela tiver função de onda, spin nivel de energetico, energia de ligação, etc... Coisas que são comuns na física das moleculas.

Bom, aqui no meu livro diz "núcleos com spin I", então o spin é um elemento variavel.
Talvez seja possivel sintonizar os aparelhos em um determinado spin?...

De qualquer forma eu estou apenas começando.

Pode parecer que eu estudo a anos o assunto, quase não tive oportunidade de estudar alguns livros que comprei, umas 12 vezes, talvez.
Realmente muito pouco, É dificil encontrar tempo em meio a luta do dia a dia. Este é um tempo muito diferente do que eu estou acostumado. Antigamente, as oportunidades só apareciam de 2 em 2 anos, de 5 em 5, de 10 em 10. Mas hoje, basta procurar bem que você pode ter uma vitoria quase que diariamente.

Eu já disse que a fabricaçõ de materiais me fascina. coberturas para aviões, caixas para aparelhos eletronicos, chasis para aeromodelos e automodelos etc.

Vou correr o máximo possivel para zerar totalmente o assunto e por em prática, Aí, talvez eu possa fazer algo realmente divertido.
Bom, ate mais.
BionewBie
Edney
Edney General de Pijama Registrado
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#5 Por Edney
29/12/2011 - 14:41
É usado o Hidrogênio por possuir apenas um próton. Átomos com números pares de prótons não funcionam em RM. Sim, o próton tem spin e é como um imã elementar. O magneto tem a função de orientar esses prótons e a bobina de RF a função de excitar com um pulso de freqüência ressonante ao átomo. A mesma bobina faz a leitura desses prótons excitados durante um intervalo de tempo. A RM é excelente para produzir imagens de tecidos que contenham água por exemplo, por isso é o melhor método para diagnosticar problemas em ligamentos de articulações. Já para tecido ósseo não é tão bom.
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Ilkyest
Ilkyest Super Zumbi Registrado
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#6 Por Ilkyest
29/12/2011 - 14:56
exatamente. a ressonancia combinará com água.... assim como alguns tecidos são necessários que tenha-se contraste para que ele "possa a refletir algo"

Até nem sei se não está sendo substituído o raio-X com contrastes pela RM, mas fato é que onde houver água a RM está muito presente, e tem crescido, quanto à antes, de modo até impressionante

assim como o dopler, que agora já até colorido é.

é um baita campo, mas requer muuuuuuuuuito estudo
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N-ton
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#7 Por N-ton
29/12/2011 - 17:09
Edney disse:
. Átomos com números pares de prótons não funcionam em RM. ligamentos de articulações. Já para tecido ósseo não é tão bom.


Hum, então átomos com números pares de protons não funcionam, será por causa do acoplamento spin-spin.

Este é um dos assuntos sobre quimica Quântica que eu considero mais interessantes, A soma dos spins se dá desde o primeiro átomo, mas a camada se fecha se a soma for zero, e começa uma nova camada, as vezes a camada de valência.

A presença do vetor magnetico causa um desdobramento nos níveis de energia, se não me engano. Assim como a presença de um campo eletrico ou magnetico externo.

Me desperta a curiosidade saber como isto se dá, principalmente por causa da hibridização, quando um átomo enxerga o campo eletrico de outros campos em volta.

Desculpem se nem sempre eu escrevo muito bem, quase não tenho experiencia em falar em publico ou em particular.
Nunca tive muita afinidade com os meus parentes mais próximos, de forma que quase nunca me comuniquei.

Tô precisando de experiência nesta área.

Mas é incrivel, não é. Há alguns meses atraz eu não sabia nada disso. Agora, Depois que eu desconfiei que estava entendo alguma coisa, fiz um apanhado geral e consegui entender varias partes importantes do assunto.

Cara, é como ter super- poderes.

Bom, ficarei por aqui, até mais.
BionewBie
Info2010
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#8 Por Info2010
29/12/2011 - 17:31
N-ton disse:

A primeira pergunta que eme vem a mente: Qual é a resolução deste método? ou seja, qua é a requeza de detalhes?


É sabido que o máximo de resolução que se pode ter quando se está trabalhando com uma onda eletromagnético ou outro tipo é onda é da ordem do comprimento de onda.

Agora, claro que vai haver diversos outros fatores que estão ligados ao processo de ressonância eletromagnética.

Até mais.
Brasil acima de tudo. Deus acima de todos.
faguirre
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#9 Por faguirre
29/12/2011 - 20:39
O que importa na ressonância magnética nuclear é os spins desemparelhados, pois assim como o próton possui spin diferente de zero, o nêutron também tem.

Mesmo que um núcleo atômico tenha numero par de prótons, pode restar algum spin desemparelhado proveniente dos nêutrons do núcleo como por exemplo o hélio 3 que possui 2 prótons porem ainda responde a um campo magnético externo devido ao spin desemparelhado de seu único nêutron.

Todos os átomos paramagnéticos podem ser estudados através da técnica de ressonância magnética nuclear, e funciona excitando o núcleon com spin desemparelhado através de radio frequência calibrada com a intensidade do campo magnético, mudando seu estado quântico.

Na ressonância magnética utilizada em Hospitais é mapeado o hidrogênio pois o oxigênio e carbono não possuem spin desemparelhados.

E por último evite associar o spin com prótons e elétrons girando, o spin é um estado quântico que não possui paralelo com a física clássica, não existindo nenhum exemplo intuitivo para ele.

Você consegue muito material de estudo na internet principalmente se fizer uma busca em inglês, procure sempre links de universidades e você irá longe nesse tópico.
Edney
Edney General de Pijama Registrado
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#10 Por Edney
29/12/2011 - 22:58
Ilkyest disse:
exatamente. a ressonancia combinará com água.... assim como alguns tecidos são necessários que tenha-se contraste para que ele "possa a refletir algo"

Até nem sei se não está sendo substituído o raio-X com contrastes pela RM, mas fato é que onde houver água a RM está muito presente, e tem crescido, quanto à antes, de modo até impressionante


Muitos exames já substituem os raios X contrastados, como US e RM. Mas a RM também utiliza em alguns exames contraste baseado em gadolínio.

Com relação ao Spin do próton, é dele que é gerado o movimento de precessão, e é este movimento que vai induzir as bobinas de RF. Cada próton possui um momento magnético com orientações aleatórias. O campo magnético tem a função de alinhar esses Spins (orientar) e a intensidade deste campo tem relação direta com a razão giromagnética desse próton quando excitado pela bobina. Sim, de fato, os spins podem ser quantizados mas sem o campo magnético, os estados do spin, fundamental e excitado não se distinguem em energia. Ja na presença de um campo magnético os estados possuem energias diferentes.

Mas que assunto complicado! confuso.png
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Ilkyest
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#11 Por Ilkyest
30/12/2011 - 00:51
claro, até pq, por si só (naturalmente digamos) toda matéria emite, recebe, enfim, trabalha em seu dia-a-dia com energia.... mas para ter "função desejada" precisamos orientá-la para nosso propósito

mais ou menos como a música, se somos o maestro, um toca rock, outro jazz, outro sertanejo, para ser a 'música que desejamos' não interessa o ritmo, temos de induzi-los a algo, e que eles façam o que queremos

mas concordo como colega acima. Esteja afiado no inglês, pq material, pelo que pude ver, tem bastante para se divertir, mas traduzido não
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N-ton
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#12 Por N-ton
02/01/2012 - 20:17
faguirre disse:
O que importa na ressonância magnética nuclear é os spins desemparelhados, pois assim como o próton possui spin diferente de zero, o nêutron também tem.
...magnético, mudando seu estado quântico.
...e você irá longe nesse tópico.



Não sabia que os neutrons tinham spin, porque sempre penso em carga eletrica quando falo de spin e sempre associo spin a giro.

Nem todos concordam que os principios quânticos não tem analogo clássico, talvez seja uma questão puramente filosofica.

Faz realmente poucos meses que a função de onda, a regra de hund, o principio de máxima multiplicidade, o principio de exclusão, o necessidade de antisimetria, o método da variação, a satisfação de condições de contornos entraram em minha vida meio que sem aviso.

Realmente eu lamento que as vezes fico nervoso( e as vezes assustado ou deprimido) se falo de assuntos complicados.
É que se eu demoro muito a aprende-los, eu não posso me defender de varios e varios problemas particulares.

Mas, tentarei me concentrar nos detalhes tecnicos somente.

Que tipos de spin ainda não conheço e se considerarmos particulas cada vez maiores, os spin realmente tenderão ao giro comum que todos nos conhecemos?

Assim como a função de onda tende para a lei de movimento de Newton em sistemas macroscopios.

Agora, acho que estou entendo a energia da função de onda para sistemas multiparticulas.

É porque a dissasociação de certas moléculas só se pode dar se varios orbitais se desligarem ao mesmo tempo.
Consequentemente, a energia de ligação inclui todos estes orbitais. Me corrija se eu estiver errado.
BionewBie
Info2010
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#13 Por Info2010
02/01/2012 - 20:47
Como diz o princípio da correspondência de Bohr: para números quânticos grandes os resultados da Física Quântica tendem aos resultados da Física Clássica.

A questão do spin é algo que realmente não tem um análogo com a mecânica clássica. A ideia de rotação não se aplica ao mesmo.

Na verdade a Física Clássica é o limite da Física Quântica. A Física Quântica é mais geral.

Vejamos um exemplo da Física Quântica que na verdade é o mesmo princípio da Física Clássica.

Seja um poço de potencial unidimensional infinito. Sabemos que neste posso, as condições de contorno são dados , por exemplo, por um x=0 e x=L. Onde nestes extremos temos uma energia potencial infinita.

Esse é um dos números quânticos, na verdade o primeiro número quântico, o principal. Na verdade esta condição de quantização nós já encontramos na Física Clássica, onde que dado um determinado espaço L, só pode-se por uma onda em ressonância para múltiplos inteiros do comprimento de onda.

Neste caso, podemos resolver quais os modos de oscilação possíveis apenas resolvendo uma função de onda do tipo psi(x)= A.sin(kx+fi).

Neste caso temos uma mesma manifestação da natureza, tanto queira-se para um elétron como para uma corda, ambos confinados e com condições de contorno.

Realmente, eu concordo com você. A Física Quântica tem suas sutilezas. Muitas ainda nem notadas, por isso se queres estudar o assunto é bom 'fazer matemática' e também 'fazer filosofia', além de ter 'intuição Física', é claro.

Quanto as questões de spins, sugiro a você a dar uma pequena pesquisada sobre duas classes de partículas: Bósons e Férmions.

Bons estudos.

Até mais.
Brasil acima de tudo. Deus acima de todos.
faguirre
faguirre Super Zumbi Registrado
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#14 Por faguirre
02/01/2012 - 21:36
Algo que você também pode ler é sobre a dualidade onda-partícula, a hipótese de de Broglie que relaciona o momento linear com um comprimento de onda, se aplicado com o elétron em um orbital eletrônico, vemos que o comprimento de onda do elétron é da mesma ordem de grandeza da eletrosfera, ou seja, o elétron ocupa todo o seu orbital ao mesmo tempo, como uma nuvem, o mesmo vale para os prótons e nêutrons (sim eles se arranjam no núcleo em camadas!).

A Quântica é um mundo fascinante, mas como diria o famoso prêmio nobel Richard Feynman, que fala que entende física quântica, é porque não entendeu nada.
N-ton
N-ton Super Participante Registrado
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#15 Por N-ton
05/01/2012 - 18:30
faguirre disse:
Algo que você também pode ler é sobre a dualidade ...
...Feynman, que fala que entende física quântica, é porque não entendeu nada.


Eu já li recentemente sobre a dualidade onda-particula. Eu tirei uma conclusão importante, mas não me lembro qual é.

Acho que é sobre as constantes K's, O seno de algumas equações tenderiam para um linha horizontal, representando a tragetoria clássica. Não me lembro bem, mas acho que é isto.

Eu, a alguns dias consegui chegar a uma importante conclusão, que a equação ay+by é mesmo uma função de onda tentativa.
Mas, como se reduz esta função a energia mínima. Eu pensei que poderia ser reduzindo aos poucos a constantes a e b.

Então, eu vi a equação (a²+b²) = 1. Veja que essa pode ser mais uma estrategia propria da mêcanica quântica.
Porque certas equações só são verdadeiras sob certas condições. Neste caso, eu reduzo a, e netão encontro b fazendo, talvez b² = 1 - a e testo na equação integral y*Hy/integral y*y, acredito eu.

Também no meu livro tem: a/b = + -1, não sei qual a relação. Eu estou usando a e b no lugar de c1 e c2 porque eu não sei como colocar números como índices.

Esta tendência de aprender mais sobre orbitais moleculares do que sobre orbitais atômicos me preocupa um pouco porque não posso calcular os primeiros sem conhecer os últimos.

Agora, que os orbitais moleculares lembram os poços potenciais atrativos, realmente lembram. Principalmente os principios de antisimetria.
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