Fundamentos Físicos y Funcionamiento de la Resonancia Magnética

Espín nuclear y comportamiento en el campo magnético

Los protones poseen una propiedad física denominada espín, que les confiere un pequeño campo magnético propio. Cuando una persona entra al túnel de Resonancia Magnética (RM), los protones del organismo, especialmente los del hidrógeno, tienden a alinearse con el campo magnético principal del imán (B₀). Como existen más protones alineados en paralelo que en antiparalelo, aparece una magnetización neta. Además, los protones no permanecen inmóviles; realizan un movimiento de giro alrededor del campo magnético denominado precesión. La intensidad de esta magnetización depende de la fuerza del campo magnético, de la temperatura y de la cantidad de protones presentes en los tejidos.

Frecuencia de Larmor

Los protones precesan a una velocidad determinada llamada frecuencia de Larmor, que depende de la intensidad del campo magnético aplicado y de las características propias del núcleo atómico. En el caso del hidrógeno, que es el elemento más utilizado en RM, la frecuencia de precesión es de aproximadamente 42,6 MHz por cada tesla de campo magnético. Para producir resonancia, es necesario aplicar un pulso de radiofrecuencia (RF) a la misma frecuencia a la que giran los protones. Si ambas frecuencias coinciden, los protones absorben energía y pueden ser excitados.

Excitación y relajación

La obtención de imágenes en RM requiere la aplicación de pulsos de RF. Cuando estos pulsos tienen la frecuencia adecuada, los protones absorben energía y entran en resonancia, proceso conocido como excitación. Aquí, algunos protones pasan a estados de mayor energía y se sincronizan entre sí, generando una magnetización transversal. Cuando cesa el pulso de RF, los protones vuelven progresivamente a su estado inicial liberando la energía absorbida. Este proceso se denomina relajación y genera la señal que será captada por las bobinas del equipo para formar la imagen. La señal obtenida se llama FID (Free Induction Decay) y constituye la base de la RM.

Potenciaciones: DP, T1 y T2

Las diferencias entre tejidos se deben principalmente a la densidad protónica (DP) y a los tiempos de relajación:

• DP: Representa la cantidad de protones de hidrógeno presentes en un tejido; cuanto mayor sea, mayor será la señal emitida.
• T1 (Relajación longitudinal): Corresponde a la recuperación de la magnetización longitudinal después de la excitación. Los tejidos con T1 corto recuperan rápidamente la magnetización y aparecen más brillantes en las imágenes potenciadas en T1.
• T2 (Relajación transversal): Corresponde a la pérdida de sincronización de los protones y de la magnetización transversal. Los tejidos con T2 largo mantienen la señal durante más tiempo y aparecen más brillantes en las imágenes potenciadas en T2.

Estas diferencias son fundamentales para distinguir estructuras anatómicas y detectar alteraciones patológicas.

Sala de exploración y tipos de equipos

La instalación de una RM debe cumplir estrictas medidas de seguridad debido a la presencia de campos magnéticos muy intensos. El acceso a la sala está restringido para personas con determinados implantes metálicos o dispositivos electrónicos que puedan verse afectados por el campo magnético. Además, la sala está protegida mediante una jaula de Faraday, que evita interferencias electromagnéticas externas.

Los equipos de RM pueden ser:

• Cerrados: Tienen forma de túnel y permiten obtener campos magnéticos más homogéneos y de mayor intensidad.
• Abiertos: Tienen forma de C y están diseñados para pacientes claustrofóbicos, niños o personas con gran volumen corporal, aunque suelen ofrecer menor potencia de campo magnético.

Imanes, bobinas y gradientes

El imán es el componente principal de la RM. En la actualidad se utilizan imanes superconductores, capaces de generar campos magnéticos muy intensos gracias a bobinas refrigeradas con helio líquido a temperaturas extremadamente bajas. Para emitir y recibir las señales de RF se emplean bobinas o antenas. Algunas actúan como emisoras, otras como receptoras y otras realizan ambas funciones. Las bobinas colocadas directamente sobre la región anatómica de interés proporcionan una mejor relación señal-ruido y una mayor calidad de imagen.

Además, los equipos disponen de bobinas de gradiente, que generan pequeñas variaciones controladas del campo magnético principal. Estas permiten localizar la señal en el espacio, seleccionar el plano de corte y determinar el grosor de la imagen obtenida. La rápida activación de estas bobinas es responsable del ruido característico que se escucha durante la exploración.

Consola de mandos y planificación de la exploración

El procedimiento comienza con la colocación correcta del paciente y la elección de la bobina adecuada para la región anatómica que se va a estudiar. A continuación, se realizan imágenes localizadoras para orientar el estudio y planificar las secuencias diagnósticas. Después se adquieren distintas secuencias, como T1, T2 o densidad protónica, en planos axial, coronal y sagital. Una vez finalizada la exploración, las imágenes se envían al sistema PACS para su almacenamiento y posterior interpretación por parte del radiólogo, quien elaborará el informe diagnóstico.