Diseño de Instalaciones de RMN

DISEÑO DE INSTALACIONES DE
RESONANCIA MAGNÉTICA
NUCLEAR (RMN)
CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES PARA EL
BLINDAJE ELECTROMAGNÉTICO Y ACÚSTICO
Rigoberto José Meléndez Cuauro
TSU en Electromedicina
Con aportes de Lindgren, General Electric, Philips, Itamed
UNIVERSIDAD NACIONAL
EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
PROGRAMA DE INGENIERÍA BIOMÉDICA
UNIDAD CURRICULAR
IMAGENOLOGÍA AVANZADA

CONCEPTOS QUE JUSTIFICAN
EL BLINDAJE
• La Imagen de Resonancia Magnética Nuclear (MRI en inglés) es
una herramienta de diagnóstico por imagen que utiliza campos
magnéticos y ondas de radio para generar una imagen del paciente
y es un sistema mas adecuado para obtener imágenes de tejido
blando, mientras que de rayos X es ideal para tejido duro tal como
el hueso.
Una resonancia magnética se define principalmente por su
intensidad de campo. Para aplicaciones clínicas, los imanes de
campo bajas son generalmente menos de 1,5 Tesla, mientras que
3,0 Tesla es considerado de alto a muy alto. Imanes de
investigación a menudo van de 0,2 Tesla por encima de 20 Tesla.
El blindaje en RMN es también diferente al blindaje de rayos X. este
último requiere el uso de plomo y es más definido por la "línea de
visión“ con respecto a donde el blindaje debe ser posicionado.
• La RMN requiere blindaje de radiofrecuencia casi el 100% de
el tiempo con la excepción de algunos pequeños sistemas de
investigación de RMN Algunos de ellos no requieren de protección
de RF.

La protección de RF debe crear un cuadro completo con
todas las paredes, techo y suelo cubierto con un escudo
de RF. El escudo de RF puede ser construido de casi
cualquier metal, pero los tipos más comunes de los
metales son cobre, acero galvanizado y aluminio.
¿Cuál es el propósito de protección de RF?
Bloquear las ondas de radio específicas, que
procedentes del exterior puedan distorsionar las
imágenes creadas por la resonancia magnética. Las
ondas de radio específicas pueden variar según el tipo
de resonancia magnética instalada.
Como ejemplo, el rendimiento típico requerido de un
escudo de la RM es lograr el 100 dB de atenuación de la
señal de RF a 100 MHz.
BLINDAJE DE
RADIOFRECUENCIA RF

BLINDAJE MAGNÉTICO
• ¿Cuál es el propósito de blindaje magnético?
• Para contener una cierta cantidad de campo
magnético generado por la resonancia magnética, a
fin de no interferir con las zonas circundantes. Como
cada sitio es diferente, el diseño y el tipo de imán
varía.
Sin embargo, el objetivo más común para cada sitio
de resonancia magnética es contener el campo a un
límite de 5 gauss a las zonas controladas. 5 Gauss no
deberían existir en cualquier área en la que una
persona sin saberlo, puede caminar por el campo.
• Los ejemplos incluyen una sala de espera detrás o al
lado de una resonancia magnética, un espacio de
servicio en el techo por debajo de la resonancia
magnética, que en el mantenimiento los trabajadores
pueden frecuentar, o un área utilizada para la otra
modalidad como el PET, donde un campo magnético
no debe existir.
El límite de 5-Gauss es una recomendación de la
Federal Drug Administration (FDA) y no la ey (EEUU).
El usuario final debe determinar cuáles es la exigencia
nacional y someterse a ella.

PLANOS DE DISTRIBUCIÓN
TÍPICA DE UN EQUIPO DE RMN
• Las
dependencias
mínimas del
recinto son las
que se
muestran
según datos del
fabricante.

PLANO Y CAMPO PARA EQUIPO
DE RMN / G.E.
• Las isolíneas
de campo
magnético
deben quedar
dentro del
recinto para
no tener
afectación
magnética.

SENSIBILIDAD DEL CAMPO Y
OBJETOS METÁLICOS
• El campo de un equipo puede afectar a objetos móviles
cercanos y el metal de ellos afecta a las imágenes.

CÁLCULO DEL BLINDAJE
MAGNÉTICO
• Existen
algoritmos
que
diversas
empresas
usan para
calcular el
campo y la
forma de
limitarlo.

REQUISITOS GENERALES DE TODOS
LOS EQUIPOS EN BLINDAJE
• Todos los sistemas de resonancia magnética tienen sus
propios requisitos para la protección, el espacio, la
acústica, las vibraciones, el suministro de energía, aire
acondicionado y así sucesivamente.
• Cada cliente que vaya a instalar un sistema debe
obtener los requisitos del equipo de resonancia
magnética de su fabricante.
Muchas veces la obtención de un sistema de resonancia
magnética usado o reconstruido, hace que se tenga
dificultades para obtener el mismo nivel de información y
/ o el apoyo de la fabricante de equipos originales
(OEM).
• El que está proporcionando el equipo también debe
proporcionarle la documentación del OEM.
• El cliente también puede obtener el apoyo del proveedor
de blindaje de RF.

EXIGENCIAS PREVIAS
• ¿Es el recinto suficientemente grande?
• ¿Cumple con los requerimientos de largo, ancho y alto?
• ¿Se puede instalar aire acondicionado?
• ¿Se consideró el solapado de campo magnético que pudiera afectar
a otras partes de la instalación?.
• ¿Se consideró la cercanía al transito de vehículos y objetos de
masa metálicas (camiones, trenes, metro)
• ¿Se consideró la cercanía de elementos metálicos móviles como
montacargas, elevadores, escaleras mecánicas?
• ¿Se consideró la cercanía de elementos eléctricos de potencia
como cajas conmutadoras o transformadores?
• ¿Se consideraron las vías de acceso para evitar la entrada
accidental de personas el recinto?
• Se consideró la instalación de un sistema detector de metales
ferrosos como complemento para la seguridad?

EXIGENCIAS DE BLINDAJE
PARA LA ESTRUCTURA
• Se requiere un
recinto cerrado cual
jaula de Faraday con
al menos tres capas
de blindaje y una de
terminación
decorativa
• 1) Magnética exterior
• 2) Acústica
intermedia
• 3) Radiofrecuencia
interna

ALTERNATIVAS CONSTRUCTIVAS
• Existen tres maneras de construir un blindaje de RF para un equipo de RF
• 1) Láminas de cobre cubriéndose los marcos de madera unidas entre sí
para conformar los muros y el techo. Este sistema es ligero, fácil de
modificar para hacer frente a las discrepancias sobre el terreno o en el sitio,
y proporciona un recinto duradero de blindaje de RF.
• 2) Una alternativa de sistema de blindaje de RF es el tipo de célula, que
tiene un núcleo de madera contrachapada y se lamina en ambos lados con
acero galvanizado, cobre o aluminio. Este sistema es más pesado y puede
ser modificado en el lugar. Además, el sistema de sujeción, a menudo
llamado "sombrero y plana", es ferroso y no recomendado por algunos
sistemas de RM, ya que puede crear problemas de calce.
• 3) El blindaje con forma de panel construido completamente de metal. La
madera no se utiliza. Este el sistema está atornillado entre sí para formar
las paredes, el techo y el suelo. Este sistema puede utilizar acero
galvanizado, acero o aluminio, dependiendo de la preferencia del fabricante
del sistema de resonancia magnética. Sin embargo, este sistema no puede
ser modificado en el sitio. Por el contrario, los paneles deben ser
diseñados, fabricados y enviados al sitio.

LÁMINAS DE BLINDAJE DE LAS
PAREDES
• El blindaje de
las paredes
se realiza con
material
conductor, de
preferencia
cobre en el
modo llamado
tipo laminas
modulares.

DETALLE CONSTRUCTIVO DEL
SISTEMA CELULAR
• Las placas de
madera
contrachapada
se deben unir
con cobertura
total del
material
metálico
(acero
galvanizado).

SISTEMA PANEL METÁLICO
• Sistema
entero de
paneles
metálicos sin
presencia de
madera.

PISO MONOLÍTICO DE COBRE
• Blindando
el piso para
formar la
jaula de
Faraday
completa.

DETALLE CONSTRUCTIVO DEL
PISO
• Sobre el piso
sólido de alta
resistencia
mecánica, se
pone aislante,
luego el
adhesivo y el
metal de
blindaje,
finalmente la
cubierta
protectora
impermeable.

PASAMUROS Y GUÍAS DE ONDA
• El paso de
señales,
fluidos y
energía debe
realizarse sin
alterar el
blindaje
• A/C, Gases
medicinales,
agua, y otros
requieren
Guía de Onda

TABLERO DE TRANSFERENCIA
• Sistema de
pasamuros
Philips, que
manejan
señales y
espacio para
gases y
fluidos.

GUÍAS DE ONDA Y FILTROS
• Vista exterior
del blindaje
mostrando las
guías de onda
y los filtros
suministrados
por el
fabricante.

PASAMUROS
• PASAMUROS
LLAMADOS
GUÍAS DE
ONDA,
PERMITEN EL
PASO DE AGUA,
GASES
MÉDICOS O DE
ENFRIAMIENTO

FILTRAJE DE
RADIOFRECUENCIA
• Además del blindaje estructural se requieren filtros
específicos de RF, para determinadas señales que
ingresan o salen del recinto.

FILTROS COMERCIALES
• Existen varias
empresas que
suministran
diversos tipos de
filtros para la
radiofrecuencia.

MACS. CONCEPTO DE COMPENSACIÓN
MAGNÉTICA ACTIVA
• El nivel de EMI se reduce con blindaje
• Los tipos de blindaje incluyen el acero galvanizado y
aluminio. Acero al silicio o acero de baja tasa de carbon,
pero requiere de soldadura para crear el efecto de
blindaje adecuado de corrientes de Foucault requerido
para evitar la EMI.
La protección pasiva es una solución a los problemas de
EMI pero hay soluciones activas disponibles, tales como
sistemas de compensación magnética activa (MACS).
• Estos sistemas miden las fluctuaciones de EMI y
generar un campo de equilibrio, de modo que el equipo
de Resonancia magnética no se da cuenta del EMI.
Cabe señalar que mientras que el 85% de todos los
sitios pueden beneficiarse de una solución activa,
aproximadamente el 15% no se puede resolver debido a
la compleja naturaleza del sitio.

CONCEPTO DE BLINDAJE
ACTIVO
• Se aplica una
señal de
compensación
que atenúa el
campo
convencional y
reduce la
resultante de
interferencia.

IMPACTO DE LA
COMPENSACIÓN
• El sistema logra un compensación importante
en la señal del equipo.

PUERTAS EN RMN
• DEBEN SER
LIGERAS
• DE MANEJO
ERGONOMICO
• DE FACIL
REEMPLAZO DE
LOS SELLOS
• CON BLINDAJE
ACUSTICO
• CON CIERRE DE
LLAVE Y DE
PESTILLO
• CON BISAGRAS DE
BALINERAS

COMPORTAMIENTO DE BLINDAJE
ACÚSTICO DE LAS PUERTAS
• La puerta
puede ser
operada en
forma manual o
puede ser
operada por
compresor de
aire
• En ambos
casos puede
tener opción de
control acústico

IMPORTANCIA DEL SELLADO
• Las juntas de
cierre de
puertas debe
ser resistente
al uso intenso y
se debe
mantener la
hermeticidad y
el sellado
magnético, de
RF y acústico.

DIMENSIONES DE LA VENTANA
• Se muestran
valores
adecuados de
dimensiones
de la ventana.

REDUCCIÓN DEL RUIDO
• En toda la instalación se tienen trayectorias típicas de ruido
transmitido y reflejado, se debe diseñar la instalación para la mayor
reducción posible, combinando técnicas de blindaje, amortiguación
y uso de los materiales más adecuados.

REDUCCIÓN ACÚSTICA
• La modalidad descrita permite tener paredes con la mayor
reducción de transmisión acústica y la vibración.

CONCEPTOS DE SONIDO
RELACIONADOS CON EL BLINDAJE
Airborne sound Sonido transmitido por el aire mas que
por los sólidos o por las estructura
Atenuación sound: Reducción de la señal de sonido
Coupling: Cualquier medio de unión de masas separadas
de cualquier naturaleza y en las cuales existe energía
sónica transmitida entre ellas.
Damping: Cualquier medio de atenuación o disipación de
la energía vibracional
Flanking paths: Trayectoria de transmisión de la energía
acústica a través de una barrera de sonido, es decir
superan la barrera
Structure Borne Sound: Energía sónida transmitida a
través de medios sólidos de la estructura de un edificio

SISTEMA DE DETECTOR DE
METALES FERROSOS (FMDS)
• Se debe evitar el
ingreso de cualquier
objeto ferromagnético,
una de las mejores
formas es utilizando
detectores de
seguridad en los
accesos de personas
y materiales.

IMPORTANCIA DE LA
DETECCIÓN PREVIA
• Un solo accidente puede costar mucho
más que el precio de un FMDs
• Aumenta la seguridad y protección en
la mayoría de los sitios de resonancia
magnética, pero a menudo se pasa por
alto hasta que el proyecto está en marcha.
La consideración al principio del proyecto
permite la planificación, evaluación y la
inclusión de estos productos.

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