Principios de Ponderación en Resonancia Magnética: T1, T2 y Densidad Protónica

Conceptos Fundamentales de Relajación en Resonancia Magnética

Tiempo de Relajación Longitudinal (T1) y Transversal (T2)

El tiempo que tarda la magnetización longitudinal en recuperarse para volver a su estado de equilibrio inicial se describe como el tiempo de relajación longitudinal o T1. Los protones se desfasan rápidamente debido a la influencia de los campos magnéticos de otros espines y a las inhomogeneidades del campo magnético. En consecuencia, la magnetización transversal disminuye hasta desaparecer, un proceso denominado relajación transversal o relajación spin-spin. El tiempo en que los protones tardan en desfasarse se conoce como tiempo de relajación T2.

Generalmente, el T1 es más largo que el T2. En tejidos biológicos, el T1 oscila aproximadamente entre 300 y 2000 ms, mientras que el T2 se encuentra entre 30 y 150 ms. El T1 se define como el tiempo transcurrido hasta que se ha recuperado el 63% de la magnetización longitudinal. Por otro lado, el T2 es el tiempo transcurrido hasta que la magnetización transversal ha disminuido al 37% de su valor original. Para los líquidos, tanto el T1 como el T2 son largos, mientras que para la grasa, en comparación con los líquidos, el T1 y el T2 son cortos.

Parámetros Clave en la Adquisición de Imágenes de Resonancia Magnética

Tiempo de Repetición (TR) y su Influencia en la Ponderación T1

El Tiempo de Repetición (TR) es un parámetro clave que determina la cantidad de magnetización longitudinal disponible antes del siguiente pulso de radiofrecuencia. Con un TR largo, los tejidos tienen tiempo suficiente para recuperar su magnetización longitudinal, lo que resulta en señales similares y una apariencia homogénea en la imagen de RM. Con un TR más corto, se acentúa la diferencia en la intensidad de señal entre los tejidos, determinada por sus distintos valores de T1. La imagen resultante se denomina imagen potenciada en T1. El contraste entre los tejidos en este tipo de imagen se debe principalmente a sus diferencias en el tiempo de relajación T1.

Tiempo de Eco (TE) y su Influencia en la Ponderación T2

Imagen Potenciada en T2: Principios y Eco de Spin

Al enviar un pulso de 90º, la magnetización longitudinal disminuye y la magnetización transversal aumenta. Después de un cierto tiempo, esta magnetización transversal desaparece a medida que los protones pierden su coherencia de fase, dando lugar nuevamente a la magnetización longitudinal. La pérdida de la coherencia de fase resulta en una pérdida de la señal.

Posteriormente, después de un cierto tiempo, se envía un pulso de 180º. Este pulso de 180º actúa como una "pared de goma", invirtiendo la dirección de precesión de los protones. Como resultado, los protones que precesaban más rápidamente ahora se encuentran detrás de los más lentos. Tras esperar otro tiempo de TE/2, los protones más rápidos habrán alcanzado a los más lentos. En este momento, la mayoría de los protones están casi en fase, lo que genera una mayor magnetización transversal y, por lo tanto, una señal intensa nuevamente.

La señal resultante se denomina eco o eco de spin. Después de obtener este eco, los protones vuelven a perder la fase, con los más rápidos adelantándose. Sin embargo, debido a la inversión del pulso de 180º, los protones que estaban desfasados (ya sea por delante o por detrás) se reagrupan en la línea de partida al mismo tiempo. A pesar de esto, la intensidad de la señal disminuye progresivamente debido a los efectos de relajación T2.

Si no se utiliza el pulso de 180º para neutralizar las inhomogeneidades constantes del campo magnético externo, los protones experimentarán diferencias en la intensidad del campo magnético una vez que se interrumpe el pulso de radiofrecuencia. Esto provoca que el tiempo de relajación transversal sea más corto. A este tiempo de relajación transversal más corto se le denomina T2 asterisco (T2*).

El tiempo transcurrido entre el pulso de 90º y la aparición del eco de spin se denomina tiempo de eco (TE). El operador puede seleccionar el tiempo TE. Por lo tanto, para obtener una imagen potenciada en T2, es más adecuado utilizar un TE largo.

Ponderación por Densidad Protónica

Cuando se envía un pulso de 90º, seguido por otro pulso de 90º después del tiempo TR, el primer pulso de 90º inclina la magnetización longitudinal existente hacia el plano transversal, generando magnetización transversal. Cuanta más magnetización longitudinal inicial tengamos, más fuerte será la magnetización transversal resultante.

Con un TR muy largo, todos los tejidos habrán recuperado completamente su magnetización longitudinal. La señal que se obtiene, por lo tanto, no está predominantemente influenciada por T1 ni por T2, sino por la diferencia en la densidad de protones (o densidad de spin). A mayor densidad de protones, mayor será la señal.