Imágenes de resonancia magnética nuclear usando gases nobles hiperpolarizados. Tratamiento del gas, optimización experimental y automatización instrumental

Abstract

El trabajo presenta dos instalaciones experimentales para la polarización de gases nobles, específicamente el 3-He y el 129-Xe, para ser utilizados en la adquisición de imágenes de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Ambas instalaciones son las únicas en España que permiten dichos propósitos. Estas fueron cuidadosamente calibradas, se optimizaron varios de los elementos que intervienen en la eficiencia del proceso de polarización y se incluyó un control automático a ambas instalaciones que permiten minimizar la interacción con personal especializado. Por otra parte, se presentan los elementos que intervienen en el experimento de imagen de RMN, dentro de los cuales hay algunos que constituyen novedades de esta Tesis. Tal es el caso de un método que permite la optimización de secuencias de pulsos de RMN, específicamente empleada para la optimización de la secuencia COMSPIRA, que fue objeto de una tesis precedente y es la empleada para adquirir las imágenes mencionadas. Otro aporte en este sentido lo constituye un sensor completamente automático que puede sintonizarse a la frecuencia de algunos núcleos importantes como es el caso del 3-He, 1-H y el 19-F, y permite la adquisición de imágenes de animales pequeños a 4.7T. Finalmente, se presenta una respirador para modelos animales que es compatible con RMN y controla en tiempo real la presión pulmonar y otros signos vitales del animal estudiado. El manuscrito está dividido en cinco capítulos. En el primero de ellos, Introducción, se introduce el tema y se trata el desarrollo histórico de los elementos fundamentales que se abordan en la tesis. En el segundo capítulo, Bases Teóricas de la Resonancia Magnética Nuclear, se presenta resumidamente las bases físicas fundamentales tanto de la técnica de resonancia magnética nuclear (RMN) como de las imágenes que de esta se derivan. En el tercer capítulo, Hiperpolarización de Gases Nobles, se trtan los aspectos te