Fundamentos de Imagen Médica: Resonancia Magnética, Tiempos de Relajación y Tomografía Computarizada

Fundamentos Físicos de la Resonancia Magnética (RM)

La RM capta la energía liberada por los **núcleos** que han entrado en **resonancia** cuando son excitados con una onda electromagnética de **radiofrecuencia** adecuada.

Ventajas de la RM

• No ionizante.
• Permite obtener imágenes en cualquier plano.
• Permite realizar **espectroscopias**.
• Ofrece mayor contraste.
• Muy sensible al movimiento.

Efectos al Aplicar un Campo Magnético

1. Orientación del momento.
2. Movimiento de **precesión**.

Generación de la Señal de RM

1. Aplicación de un campo magnético externo: se crea una **magnetización longitudinal**.
2. Aplicación de un pulso de radiofrecuencia (RF) y absorción de energía (**excitación/resonancia**).

Efectos de los Protones y Relajación

1. Algunos protones captan energía y pasan de un estado de menor energía (paralelos) a **antiparalelos**. Esto provoca que la magnetización longitudinal disminuya.
2. Desaparece la magnetización longitudinal y los protones pasan a precesar en dirección **transversal** debido al pulso de radiofrecuencia.
3. Liberación de energía: **T1** y **T2**.

Tiempos de Relajación

T1 (Relajación Longitudinal): Tiempo que tarda la magnetización longitudinal en recuperar el **63%** de su valor inicial, o el tiempo en que los espines vuelven a su estado de equilibrio liberando el exceso de energía.

• Dependencia:
  1. La composición molecular del medio.
  2. Influencia del medio.
• Nota: T1 es más largo en campos magnéticos más intensos. Tejidos con T1 largo se ven **oscuros**.

T2 (Relajación Transversal / Spin-Spin): Representa el tiempo que tarda la magnetización transversal en decaer al **37%** (o el tiempo en que los espines se desfasan). Le influye el campo magnético de sus vecinos.

• Dependencia: De las interacciones spin-spin de los núcleos vecinos.
• Nota: Tejidos T2 largos se ven **brillantes**.

T2* (T2 Estrella): Tiene en cuenta la pérdida de **homogeneidad** del campo.

Señal de Relajación y Desfase

Caída Libre de Inducción (FID): Es la relajación de T1 y T2. Al aparecer T1 y T2, aparecen ecos que deben repetirse para recibir la mayor señal posible. La FID es la señal que se recibe para formar la imagen.

Desfase: Fenómeno físico que ocurre cuando se deja de aplicar un pulso de RF, haciendo que cada protón precese a distintas frecuencias.

Principios de la Tomografía Computarizada (TC)

La TC basa su funcionamiento en la **atenuación** de un haz de **rayos X** mientras atraviesa una parte del cuerpo humano.

La intensidad del haz de rayos X se inicia cuando pasa a través de un objeto uniforme. El grado de atenuación del espectro de energía de RX depende de la distancia atravesada, además de la **densidad** del objeto. Esto se describe por la **Ley de Lambert-Beer**.

TC Helicoidal

La TC Helicoidal permite la adquisición de datos de forma **ininterrumpida**.

Ventajas de la TC Helicoidal

• Rapidez de escaneado.
• Obtención de gran información.
• Reducción de la dosis al paciente.
• Minimización de los **artefactos por movimiento**.
• Minimización de los errores de registro entre dos cortes consecutivos (debido al movimiento respiratorio).
• Mayor **resolución espacial** en el eje longitudinal.
• Mejora la capacidad de **reconstrucción multiplanar**.
• Posibilidad de reconstrucción de cualquier corte arbitrario.
• Mayor **resolución temporal**.
• Permite imagen continua.

Desventajas de la TC Helicoidal

• Ruido moderado en la imagen.
• Artefactos.
• Tiempo adicional de procesado.

Configuración de Detectores (Monocorte y Multicorte)

El número de canales es el número de cortes que puede realizar un equipo.

Monocorte

Utiliza una única fila de detectores. Requiere colimación fina para distintos grosores de corte.

Multicorte

Utiliza más filas de detectores y varios canales. Este número determina la cantidad de cortes axiales que realiza el equipo por cada rotación de 360 grados.

• Nota: El número de filas suele ser mayor que el número de cortes. El grosor de corte no depende de la colimación del haz, sino de la **configuración de los detectores** que se escoja.

Conceptos Clave en TC

Penumbras

Extensión del haz necesaria para asegurar una adecuada exposición de los detectores.

Diseño de Detectores

Pueden ser fijos, asimétricos e híbridos.

Pitch (Factor de Desplazamiento Helicoidal)

Relación entre el movimiento de la mesa en el eje longitudinal (por cada rotación de 360º del gantry) y la **anchura del haz de rayos X**.