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RESONANCIA MAGNÉTICA CEREBRAL: SECUENCIAS BÁSICAS E INTERPRETACIÓN

La resonancia magnética cerebral se ha establecido como una herramienta muy valiosa para el diagnóstico de enfermedades neurológicas, debido a su capacidad de proveer excelente detalle y caracterización de los tejidos. En este artículo se explican las bases físicas de la resonancia magnética y las diferentes secuencias usadas en el protocolo de imágenes cerebrales, con el objetivo de proporcionar al lector las herramientas básicas para comprender las imágenes del cerebro

INTRODUCCION: 

La resonancia magnética (RM) se ha establecido como una herramienta muy valiosa en el diagnóstico e investigación de muchas áreas en la medicina, gracias a su gran capacidad de proveer excelente caracterización y diferenciación de los tejidos blandos de múltiples áreas del cuerpo. A continuación se explicarán las bases físicas de la resonancia magnética, las diferentes secuencias básicas usadas como protocolo en imágenes del cerebro, su utilidad y el papel del medio de contraste.

BASE FISICA DE LA RESONANCIA MAGNETICA:

Como todos sabemos, la materia está conformada por átomos. Estos átomos poseen un núcleo donde se encuentran protones y neutrones, y una corteza en la que se disponen los electrones. Los átomos con número impar de electrones poseen un excedente de cargas positivas en el núcleo (protones), las cuales se encuentran girando constantemente sobre su eje a manera de peonza, movimiento denominado spin[1-3]. Esta carga positiva del protón en movimiento produce una corriente eléctrica que, por estar en constante movimiento, genera una fuerza magnética, es decir, un campo magnético. Por ello, el protón tiene su propio campo magnético y puede considerarse como un pequeño imán[1, 4]. El átomo de hidrógeno (el más abundante en el cuerpo humano) posee la propiedad anteriormente descrita, conocida como spin o momento magnético. Sin embargo, en cualquier tejido estos campos magnéticos se encuentran orientados al azar, cancelándose unos a otros, razón por la cual los tejidos no poseen magnetismo neto. ¿Qué pasa si se somete un tejido a un campo magnético? Los protones, al ser como pequeños imanes, se alinean en el campo magnético externo. Pueden alinearse paralelamente al campo magnético externo (necesitando un menor nivel de energía para lograrlo) o de forma antiparalela al campo magnético (requiriendo más energía para este propósito). La alineación predominante es la que implica menor uso de energía, así que se alinearán más protones en sentido paralelo. Sin embargo, la diferencia en el número de protones alineados paralelamente, en comparación con los que lo hacen forma antiparalela, es muy poca. Se hace un cálculo aproximado de 10.000.007/10.000.000[1, 2, 4, 5]. Estos protones, además de alinearse paralela o de forma antiparalela al campo magnético, se mueven alrededor de él a manera de una peonza, movimiento al que se denomina precesión, cuya velocidad o frecuencia están determinadas por la intensidad del campo magnético al que se somete al paciente. Cuanto más intenso es el campo magnético, mayor será la frecuencia de precesión (W), que podrá calcularse según la ecuación de LARMOR, donde B0 es la intensidad del campo magnético externo (que se mide en Tesla o T), y γ es una constante giro magnética que es diferente para cada elemento (el valor para el protón de hidrógeno es de 42,5 MHz/T). W [Hz/MHz] = γB0 [T] Entonces, la frecuencia de precesión (W) es igual a la constante giromagnética por la intensidad del campo magnético. Es de gran importancia conocer la frecuencia de precesión en la generación de imágenes de resonancia magnética, como se verá más adelante[1, 2, 4, 6, 7]. El resultado inicial de someter al paciente a un campo magnético es la obtención de una magnetización neta, a partir del exceso de protones que se orientan paralelamente al eje del campo magnético externo. Como esta magnetización se encuentra en la dirección del campo magnético, se le denomina magnetización longitudinal. Esta magnetización longitudinal se usa para obtener señales de resonancia magnética; sin embargo, no aporta información sobre el contraste magnético de los tejidos (que es lo que nos interesa), por lo que se hace necesario el uso de pulsos cortos de ondas electromagnéticas, que se denominan pulsos de radiofrecuencia, cuyo propósito es perturbar ese exceso de protones que se encuentran en un menor nivel de energía y que conforman la magnetización longitudinal[1, 2, 4, 8]. No cualquier pulso logra perturbar el vector de magnetización longitudinal; solamente un pulso de radiofrecuencia con la misma frecuencia de precesión (ecuación de Larmor) puede hacerlo entrar en resonancia e interactuar. Al aplicar el pulso de radiofrecuencia a los tejidos, este prde los protones se sumen ahora en dirección transversa al campo magnético, estableciendo una nueva magnetización transversal. En resumen, el pulso de radiofrecuencia hace que disminuya la magnetización longitudinal y se establezca una nueva magnetización transversal, que puede ser medida y que aporta la información sobre el contraste magnético de los tejidos. Un pulso de radiofrecuencia que inclina la magnetización generando un nuevo vector de magnetización transversal que se ubica a 90 grados con respecto al vector de magnetización longitudinal inicial, se denomina “pulso de 90 grados”. Son posibles otros pulsos de radiofrecuencia denominados según el ángulo que originan; sin embargo, los pulsos más usados en la generación de secuencias de resonancia magnética son de 90 y de 180 grados (figura 1 a,b,c))[1, 9].

SECUENCIA DE RESONANCIA MAGNETICA: 

Varios parámetros técnicos con los que se planean las secuencias pueden modificarse para lograr un contraste diferente entre los tejidos, es decir, información acerca de su T1 o de su T2. Los más comúnmente manipulados son: el tiempo de repetición, el tiempo de eco y el ángulo de deflexión de la magnetización[1, 10]. Existen dos secuencias básicas a partir de las cuales se han modificado ciertos parámetros para generar la multiplicidad de secuencias con las que se cuenta en la actualidad. Se llaman secuencia spin echo y secuencia gradiente de echo. Lo importante es entender que, sea cualquiera de estas dos la que se use, las imágenes que se pueden obtener están igualmente potenciadas en T1, en T2 o en densidad de protones, como a continuación se explica[10].

MAS INFORMACION: 

Rivera, Diego Miguel, Sofía Puentes, and Ligia Caballero. "Resonancia magnética cerebral: secuencias básicas e interpretación." Universitas Médica 52.3 (2011): 292-306.