La Resonancia Magnética (RM) es un fenómeno físico por el cual ciertas partículas como los electrones, protones y los núcleos atómicos con un número impar de protones (Z) y/o un número impar de neutrones (N) pueden absorber selectivamente energía de radiofrecuencia al ser colocados bajo un potente campo magnético.

Aunque se han logrado imágenes tomográficas utilizando las propiedades de la Resonancia Magnética de los electrones (RME), la RME continúa siendo una técnica en fase muy experimental. Por lo tanto nos vamos a referir únicamente a la Resonancia Magnética Nuclear (RMN).

Una vez los núcleos han absorbido la energía de radiofrecuencia (RESONANCIA), devuelven el exceso energético mediante una liberación de ondas de radiofrecuencia (RELAJACIÓN). Esta liberación energética induce una señal eléctrica en una antena receptora con la que se puede obtener una imagen (IRM), hacer un análisis espectrométrico (ERM) o una combinación entre estas dos (imágenes espectrométricas). Desde el punto de vista global, todo el proceso se esquematiza en la Fig 1.1.

Fig:1.1.

1. INTRODUCCIÓN. (R: 01-3) 1. 1

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INTRODUCCIÓN

La IRM y la ERM son dos formas distintas de presentar una información que emana del fenómeno de la Resonancia Magnética Nuclear. Su potencia radica en la gran sensibilidad para traducir información histoquímica.

De entre la multitud de núcleos que presentan el fenómeno de Resonancia Magnética, tan sólo unos pocos son actualmente de utilidad clínica. En IRM, el más importante por su abundancia en los tejidos biológicos y en el que se basan las imágenes utilizadas actualmente de rutina en la clínica, es el H-1. Otros núcleos como el Na-23, el He-3(1), el Xe-129(2) ó el Li-7(3) están en fase experimental. Por tanto en IRM nos vamos a referir únicamente a los núcleos de H-1. En ERM, los núcleos más utilizados son el H-1 y el P-31.

En la rutina clínica habitual el término nuclear ha sido suprimido por las connotaciones que esta terminología sugiere al asimilarse a fenómenos de radioactividad con los que la resonancia magnética no tiene nada que ver.

La señal de relajación que genera el núcleo de H depende del campo magnético que percibe el H en el momento en que va a liberar la energía y de las facilidades que encuentra para liberarla. Ello permite discriminar diferentes elementos de volumen no tan solo por la cantidad de núcleos de H, sino también por multitud de factores que modulan la señal y que suministran información sobre el tipo de molécula de la que el H forma parte, su movilidad, el entorno bioquímico que envuelve el núcleo y cualquier variación magnética que pueda influir sobre el núcleo de H. La sensibilidad al cambio bioquímico del entorno es de tal magnitud que en un pequeño elemento de volumen puede detectarse por ejemplo, el cambio de señal que se genera en el H al producirse en sus inmediaciones un cambio de valencia en el Hierro. Otros cambios pueden ser originados por la introducción de sustancias magnéticas de contraste. Pero también podemos detectar el movimiento de los núcleos de H tanto macroscópicos como microscópicos. Los primeros permiten obtener desde imágenes angiográficas a medidas del Líquido Céfalo-Raquídeo con toda la variedad de determinaciones sobre el flujo y de su sentido de movimiento. Mediante la detección de los movimientos microscópicos podemos obtener información sobre el grado de libertad de los movimientos de la molécula de agua y por tanto realizar imágenes sensibles a la difusión. Con todas estas posibilidades, no hay que considerar a la IRM como una simple técnica morfológica, sino que en su trasfondo se encuentra una información biofísica e histoquímica realizada "in vivo" sin interferir con los procesos que tiene lugar en aquel instante. Si seguimos los procesos mediante imágenes secuenciales en el tiempo podemos obtener estudios funcionales basados en los cambios metabólicos que detectamos siempre siguiendo la señal del H.

Pero aparte de la información inherente al fenómeno de la Resonancia Magnética, la técnica de la obtención de la imagen empleada en IRM permite adquirir tomografías de forma directa en cualquier dirección del espacio, obtenciones volumétricas con dimensiones variables y fuera del isocentro de la máquina. La tecnología también permite obtener imágenes con resoluciones espaciales inferiores al mm y con resoluciones temporales inferiores a los 100 ms, por debajo de los movimientos orgánicos lo que abre la IRM a campos impensables como el cardíaco o el digestivo.

Actualmente, el uso de sustancias de contraste aumenta las posibilidades de la IRM al incorporar aspectos funcionales en las aproximaciones tisulares. Otras ventajas de la IRM y aun sus inconvenientes, quedan minimizados por el gran trasfondo que representa una metodología de imagen que no utiliza radiaciones ionizantes y que por el momento no hay constancia de iatrogenia dentro de las normativas internacionales que regulan su uso clínico.

1 Mc Adams y col. AJR , 173 (4):955-959. Octubre.19992 Kauczor H.U. RADIOLOGY; 201(2):564-568.19963 Komoroski R.A. y col. MRM, 38(2):275-278

1.2. 1. INTRODUCCIÓN (R: 01-3)

El impacto de la IRM en el mundo de la imagen clínica dejó en un principio relegada a un segundo lugar la ERM. Pero las técnicas actuales incorporan un enorme grado de automatismo en el proceso con tiempos de obtención que permiten realizar los análisis espectrométricos como prolongación de los estudios de imagen, con lo que la ERM se está convirtiendo en un instrumento de trabajo clínico que presenta un enorme campo a explorar tratando de definir sus verdaderas posibilidad en el diagnóstico.

Todo ello configura un marco de futuro muy atractivo para la RM demostrando una vez mas que se está lejos de tocar techo en esta tecnología, siendo aún válido lo que fue escrito hace mas de 16 años: " ..el futuro en RM está aún en el horizonte". ----------

Estos apuntes son un resumen del libro "Introducción Biofísica a la Resonancia Magnética" que son la base del curso que anualmente se da en la Universidad Autónoma de Barcelona. No pretenden ser mas que una introducción Biofísica a la Resonancia Magnética, intentando tratar los complejos apartados de esta tecnología de una forma lo más didáctica posible, sin pretender profundizar en aspectos físicos, aun a riesgo de pecar de superficialidad. En todo momento se quiere dar una idea intuitiva del tema de forma global, que permita extraer de esta tecnología toda la riqueza informativa que implícitamente contiene y de esta forma poderla aplicar en la práctica clínica con todo su potencial diagnóstico. Siguiendo la línea didáctica del Curso, se van a recorrer por capítulos todos los pasos de esta metodología. El nivel de estos apuntes es básico y para aquellos que pretendan un nivel mas avanzado o un mayor rigor físico, deberán remitirse a la bibliografía seleccionada.

Jaume Gili

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