Tema de estudio

Principios de la resonancia magnética explicados

Sistema
General
Modalidad
RM
Tipo
Técnica

Qué ocurre con los protones dentro del imán y por qué cada secuencia muestra los tejidos de una manera distinta.

El punto de partida: Protones y campo magnético

El cuerpo está compuesto en gran parte por agua y grasa, y por tanto es riquísimo en núcleos de hidrógeno, que son protones únicos. Cada protón se comporta como un pequeño imán que gira sobre sí mismo. En condiciones normales estos imanes diminutos apuntan en direcciones aleatorias y su efecto conjunto se anula.

Al introducir al paciente en el campo magnético intenso del equipo, una pequeña proporción de los protones se alinea con ese campo, generando una magnetización neta orientada en su misma dirección. Además, los protones precesan, es decir, giran describiendo un cono alrededor de la dirección del campo, a una frecuencia que depende de la intensidad del campo. Esa frecuencia es la clave de todo el proceso.

El pulso de radiofrecuencia y la señal

Si se aplica una onda de radiofrecuencia exactamente a la frecuencia de precesión, los protones absorben energía: Eso es la resonancia. El efecto es doble: La magnetización se aparta de su dirección original, inclinándose hacia el plano transversal, y los protones pasan a precesar de forma sincronizada.

Al interrumpir el pulso, el sistema vuelve al estado inicial y, al hacerlo, emite una señal de radiofrecuencia que las antenas del equipo detectan. Esa señal es la materia prima de la imagen, y su intensidad depende de la cantidad de protones presentes y de la rapidez con que cada tejido regresa al equilibrio.

T1 y T2: Dos relojes distintos

La recuperación de la magnetización en la dirección del campo principal se llama relajación longitudinal y su constante de tiempo es el T1. Depende de la facilidad con que el protón cede energía al entorno molecular. La grasa tiene un T1 corto y se recupera rápido, por lo que aparece brillante en imágenes potenciadas en T1; el agua libre tiene un T1 largo y aparece oscura.

La pérdida de sincronía entre los protones en el plano transversal se llama relajación transversal y su constante es el T2. Depende de la interacción entre los propios protones. Los líquidos mantienen la sincronía mucho tiempo y por eso aparecen muy brillantes en imágenes potenciadas en T2, mientras que los tejidos sólidos y densos la pierden rápido y aparecen oscuros.

La regla mnemotécnica más útil es que en T1 el líquido es oscuro y la anatomía se ve nítida, mientras que en T2 el líquido es brillante y por tanto se detecta bien el edema, la inflamación y, en general, la patología, porque casi toda enfermedad se acompaña de aumento de agua tisular.

Cómo se construye la imagen: Gradientes

La señal que emite el paciente no lleva de por sí información sobre su procedencia. Para localizarla se superponen al campo principal unos campos adicionales que varían de forma controlada a lo largo del espacio, llamados gradientes. Al variar el campo, varía la frecuencia de precesión, de modo que la posición queda codificada en la frecuencia y en la fase de la señal.

Un gradiente selecciona el corte, otro codifica la posición en una dirección mediante la frecuencia y un tercero la codifica en la otra dirección mediante la fase. La señal recogida se almacena en un espacio de datos que después se transforma matemáticamente en la imagen.

La conmutación rápida de estos gradientes es lo que produce el ruido característico de la resonancia, y explica por qué el paciente debe llevar protección auditiva.

Las secuencias básicas y sus parámetros

Una secuencia es una receta que combina pulsos y gradientes con tiempos determinados. Dos parámetros gobiernan el contraste: El tiempo de repetición entre pulsos sucesivos y el tiempo de eco, que es el momento en que se recoge la señal. Tiempos de repetición y de eco cortos producen una imagen potenciada en T1; tiempos largos, una imagen potenciada en T2; un tiempo de repetición largo con eco corto da una imagen dependiente sobre todo de la densidad de protones.

Las familias más usadas son las secuencias de espín eco, que ofrecen buena calidad y son menos sensibles a las heterogeneidades del campo, y las de eco de gradiente, más rápidas y muy sensibles a los productos de degradación de la sangre y a los depósitos de hierro y calcio, lo que las hace útiles para detectar microhemorragias.

Las técnicas de supresión permiten anular selectivamente la señal de un tejido. La supresión grasa resulta esencial para saber si una lesión brillante contiene grasa y para hacer visible el edema junto a estructuras adiposas. Las secuencias de inversión-recuperación con tiempos adecuados anulan la grasa o el líquido; entre estas últimas destaca la que suprime el líquido cefalorraquídeo, imprescindible para ver lesiones periventriculares y corticales del encéfalo.

Secuencias funcionales

La difusión mide la libertad de movimiento del agua en los tejidos. Cuando ese movimiento está restringido, la señal se mantiene alta. Esto ocurre en el infarto cerebral agudo por edema citotóxico, en el pus de los abscesos y en tumores muy celulares. Para evitar confusiones se interpreta siempre junto con el mapa de coeficiente de difusión aparente: La restricción verdadera es brillante en difusión y oscura en ese mapa.

La perfusión evalúa el paso del contraste por la microcirculación y aporta información sobre vascularización y viabilidad tisular. La angiografía por resonancia permite estudiar los vasos con o sin contraste. La espectroscopia analiza la composición bioquímica de un volumen de tejido, y la resonancia funcional detecta cambios de oxigenación asociados a la actividad cerebral.

El contraste en resonancia

El agente habitual es un compuesto de gadolinio, que no se ve directamente sino que acorta el T1 de los tejidos donde se acumula, haciéndolos brillar en las secuencias potenciadas en T1. Su comportamiento es análogo al del yodo en tomografía: Informa sobre la vascularización y sobre la integridad de las barreras, y por eso una lesión que realza indica ruptura de la barrera hematoencefálica cuando se trata del encéfalo.

Es un fármaco y como tal exige valorar la indicación, la función renal y los antecedentes de reacción. En pacientes con insuficiencia renal grave hay que extremar la prudencia por el riesgo de una complicación fibrosante sistémica descrita con algunos compuestos, hoy poco frecuente gracias al uso de agentes más estables y a la selección cuidadosa de los pacientes.

Ventajas, límites y artefactos

La resonancia ofrece un contraste de partes blandas insuperable, permite obtener cortes en cualquier plano y no emplea radiación ionizante. Por eso es la técnica de elección en encéfalo y médula, en articulaciones, en partes blandas, en pelvis y en la caracterización de muchas lesiones hepáticas.

Sus limitaciones son la duración del estudio, el coste, la menor disponibilidad, la dificultad en pacientes claustrofóbicos, pediátricos o inestables, y las contraindicaciones derivadas del campo magnético. Además ofrece peor valoración del hueso cortical, del pulmón y de las calcificaciones que la tomografía.

Entre los artefactos característicos están el de movimiento, que se propaga a lo largo de la dirección de codificación de fase; el de susceptibilidad magnética junto al metal y a las interfases con aire; el desplazamiento químico en los bordes entre grasa y agua; y el plegamiento cuando el campo de visión es menor que la región explorada.

Puntos clave

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