Resonancia magnética ¿qué es y cómo funciona?

La resonancia magnética (RM) es una técnica de diagnóstico médico que utiliza campos electromagnéticos y ondas de radio para obtener imágenes detalladas del interior del cuerpo humano. A diferencia de los rayos X o la tomografía computarizada (TC), la RM no utiliza radiación ionizante.

El funcionamiento básico de la resonancia magnética se basa en la interacción entre los núcleos de hidrógeno presentes en nuestro cuerpo y un potente campo electromagnético. A continuación, desarrollaremos una descripción simplificada del proceso:

• Alineación magnética: Cuando una persona entra en la máquina de resonancia magnética, los núcleos de hidrógeno en los átomos de su cuerpo se alinean con el campo magnético aplicado.
• Perturbación del equilibrio magnético: Se aplica un pulso de radiofrecuencia que interrumpe temporalmente el equilibrio magnético de los núcleos de hidrógeno.
• Emisión de señales: Cuando el pulso de radiofrecuencia se apaga, los núcleos de hidrógeno liberan energía en forma de señales de radio. Estas señales son capturadas por antenas en el escáner de resonancia magnética.
• Creación de imágenes: Las señales capturadas son procesadas por una computadora para crear imágenes detalladas de las estructuras internas del cuerpo. La cantidad de señal emitida por los tejidos y la velocidad con la que los núcleos de hidrógeno vuelven a su estado de equilibrio proporcionan información sobre la composición de los tejidos y otros detalles anatómicos.

El campo magnético es una región del espacio alrededor de un imán o una corriente eléctrica en la que las fuerzas magnéticas actúan sobre otras partículas magnéticas. También se puede pensar en él como el espacio donde una fuerza magnética afecta a objetos magnéticos o cargas eléctricas en movimiento.

Los imanes, como imanes permanentes o electroimanes, generan campos magnéticos. En el contexto de la resonancia magnética, se utiliza un imán extremadamente potente para crear un campo magnético uniforme y fuerte. Este campo magnético es esencial para la generación de imágenes detalladas en el proceso de resonancia magnética.

El campo magnético se mide en unidades llamadas teslas (T). En la resonancia magnética clínica, los campos magnéticos típicos varían entre 1.5 y 3 teslas, aunque los equipos más potentes pueden llegar a 7 teslas o más en entornos de investigación.

La historia del campo electromagnético está estrechamente relacionada con los descubrimientos y contribuciones de varios científicos a lo largo del tiempo:

Siglo XIX - Descubrimiento de la relación entre electricidad y magnetismo:  

• En la década de 1820, el físico danés Hans Christian Ørsted realizó experimentos que demostraron la relación entre la corriente eléctrica y el magnetismo. Descubrió que una corriente eléctrica en un alambre desviaba una brújula cercana, lo que indicaba que una corriente eléctrica crea un campo magnético.
• André-Marie Ampère, un físico francés, desarrolló más tarde las leyes matemáticas que describen la interacción entre corrientes eléctricas y campos magnéticos, formulando lo que hoy se conoce como la Ley de Ampère.
• Michael Faraday, un físico británico, contribuyó significativamente al campo al descubrir la inducción electromagnética en la década de 1830. Demostró que un cambio en el campo magnético alrededor de un conductor inducía una corriente eléctrica en el conductor.

1860 - Unificación de las teorías eléctricas y magnéticas:

• James Clerk Maxwell, un físico escocés, unificó las teorías eléctricas y magnéticas en una serie de ecuaciones matemáticas conocidas como las ecuaciones de Maxwell. En 1864, Maxwell publicó su trabajo, que demostró que las ondas electromagnéticas podían propagarse a través del espacio a la velocidad de la luz.

1880 - Desarrollo de la teoría electromagnética:

• Heinrich Hertz, un físico alemán, llevó a cabo experimentos que confirmaron experimentalmente la existencia de ondas electromagnéticas, demostrando así las predicciones de las ecuaciones de Maxwell.
• Nikola Tesla fue un inventor, ingeniero eléctrico y físico serbio-estadounidense que hizo importantes contribuciones al campo electromagnético y a la tecnología eléctrica en general. Aunque Tesla no formuló las teorías matemáticas del electromagnetismo, sus experimentos y descubrimientos prácticos fueron fundamentales para el desarrollo y la comprensión de esta área. La bobina de Tesla es un dispositivo que utiliza resonancia electromagnética para producir voltajes extremadamente altos y corrientes de frecuencia muy alta. Aunque inicialmente se utilizó en experimentos científicos, la bobina de Tesla ha ganado fama en la cultura popular debido a sus efectos visuales y capacidades impresionantes. Tesla también realizó experimentos con osciladores electromagnéticos y propuso teorías avanzadas, como la transmisión inalámbrica de energía y la posibilidad de comunicación a larga distancia a través de la ionosfera. Aunque algunas de sus ideas eran visionarias, otras eran controvertidas y no todas fueron respaldadas por la comunidad científica de su época. Gracias a los avances y experimentos realizados por Tesla se decidió que la medición de la densidad de flujo magnético, a menudo conocida como inducción magnética, se mide en Tesla (T), unidad de medida en la cual se mide la potencia de los resonadores magnéticos.

Siglo XX - Desarrollo de la teoría cuántica:

• En el siglo XX, la teoría cuántica permitió una comprensión más profunda de la naturaleza del electromagnetismo a nivel subatómico. Los físicos cuánticos, como Max Planck y Albert Einstein, contribuyeron a la teoría cuántica, que describe cómo las partículas subatómicas interactúan con los campos electromagnéticos.

En resumen, la historia del campo electromagnético es una narrativa de descubrimientos progresivos que condujeron a la unificación de las teorías eléctricas y magnéticas, así como a la comprensión de las ondas electromagnéticas y su relación con la luz. Estos avances sentaron las bases para la tecnología moderna y las aplicaciones prácticas del electromagnetismo, incluida la resonancia magnética utilizada en la medicina actual

Los "cortes" en la resonancia magnética (RM) se refieren a las imágenes detalladas de secciones transversales del cuerpo que esta técnica de imagen produce. Estos cortes pueden ser obtenidos en cualquier orientación (axial, sagital, coronal o incluso oblicua) gracias a la capacidad de la RM para manipular los campos magnéticos y las ondas de radio sin necesidad de mover físicamente al paciente.

Las secuencias en resonancia magnética (RM) son protocolos específicos de pulsos de radiofrecuencia y gradientes de campo magnético utilizados para obtener imágenes con características particulares. Cada secuencia está diseñada para resaltar ciertos tipos de tejidos o patologías y para proporcionar información específica sobre la anatomía y la función de los tejidos. Aquí hay una descripción detallada de algunas de las secuencias más comunes (SERAM):

Secuencia T1 ponderada (T1W)

• Contraste de imagen: las imágenes T1 ponderadas resaltan la grasa como áreas brillantes y el agua como áreas oscuras.
• Usos comunes: son útiles para evaluar la anatomía normal y para identificar alteraciones estructurales.
• Características: tienen tiempos de repetición (TR) cortos y tiempos de eco (TE) cortos.

Secuencia T2 ponderada (T2W)

• Contraste de imagen: las imágenes T2 ponderadas muestran el agua y los fluidos como áreas brillantes y la grasa con menos intensidad que en T1.
• Usos comunes: son excelentes para detectar edema, inflamación y lesiones en el cerebro y la médula espinal.

Secuencia de densidad protónica (PD):

• Contraste de imagen: Proporciona un equilibrio entre T1 y T2, mostrando una buena diferenciación entre los diferentes tejidos.
• Usos comunes: Útil para la imagen de cartílago y otras estructuras del tejido blando.

Secuencia FLAIR (Fluid Attenuated Inversion Recovery):

• Contraste de imagen: Suprime la señal del líquido cefalorraquídeo (LCR), haciendo que el agua aparezca oscura y resaltando lesiones cerca o dentro de áreas con líquido.
• Usos comunes: Muy utilizada en la evaluación de enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple.

Secuencia de recuperación de inversión atenuada por difusión (DWI):

• Contraste de imagen: Muestra la difusión de las moléculas de agua en los tejidos.
• Usos comunes: Esencial para la detección temprana de infartos cerebrales, ya que las áreas de restricción de difusión aparecen brillantes.

Secuencia de eco de gradiente (GRE):

• Contraste de imagen: Sensible a las diferencias en la susceptibilidad magnética, útil para detectar hemorragias y depósitos de hierro o calcio.
• Usos comunes: Se utiliza para detectar microhemorragias o para angiografía por RM.

Secuencia de eco de espín (SE):

• Contraste de imagen: Proporciona imágenes de alta calidad con buena diferenciación de tejidos.
• Usos comunes: Es la secuencia estándar para muchas aplicaciones clínicas.

Imagen por resonancia magnética funcional (fMRI):

• Contraste de imagen: Basada en la señal BOLD (blood oxygen level dependent), que refleja cambios en el flujo sanguíneo cerebral.
• Usos comunes: Utilizada para estudiar la actividad cerebral y para mapeo prequirúrgico.

Secuencia STIR (Short Tau Inversion Recovery):

• Contraste de imagen: Suprime la señal de la grasa para resaltar patologías en los tejidos blandos.
• Usos comunes: Útil en la detección de lesiones en tejidos blandos y para diferenciar entre tejido cicatricial y recurrencia de tumores.

Cada una de estas secuencias puede ser ajustada en términos de TR, TE, y otros parámetros para optimizar la calidad de la imagen y la información diagnóstica que proporciona. Además, hay muchas otras secuencias especializadas y técnicas de contraste que se utilizan para aplicaciones específicas en la imagenología por RM.

La RM hace uso de un campo electromagnético, por lo cual es importante que se mantengan alejados materiales o elementos cuya composición contenga hierro o cualquier otro material electromagnéticamente activo, esto incluye dispositivos electrónicos, que pueden sufrir daño en sus procesadores y circuitos debido magnetismo generado por el resonador.

Antes de una resonancia magnética es importante informar al médico y al técnico radiólogo sobre la presencia de implantes, materiales de osteosíntesis (placas, tornillos, clavos, etc.), marcapasos, auxiliares auditivos fijos, con la finalidad de verificar su compatibilidad con el equipo de resonancia magnética en función de los materiales con los que están constituidos.

Implantes y objetos magnetizables: personas con implantes que contienen hierro, como marcapasos, estimuladores del nervio vago, desfibriladores, monitores cardiacos subcutáneos, bombas de insulina, implantes cocleares, estimuladores cerebrales profundos y cápsulas endoscópicas, no deberán ingresar al resonador a menos que se tenga la información precisa de que son biocompatibles (es decir, que su funcionamiento no se verá afectado por el campo electromagnético del equipo)

Ruido: el estudio genera un ruido intenso, con chasquidos y pitidos, alcanzando hasta 120 decibeles en algunos escáneres. Puede requerir protección auditiva especial.

Claustrofobia: las personas con claustrofobia pueden encontrar difícil tolerar la duración de la exploración en el interior del equipo. Se pueden aplicar estrategias como la familiarización con el proceso, el uso de sedación o anestesia, y técnicas de relajación, como escuchar música o ver una película, cerrar los ojos o mantener un botón de pánico para superar la incomodidad.

La resonancia magnética (RM) es una técnica de diagnóstico por imagen es especialmente útil para evaluar estructuras de tejidos blandos, como articulaciones, músculos y órganos internos. Es eficaz en la detección de patologías que pueden no ser tan visibles con otras técnicas de imagen convencionales, esto permite a los médicos visualizar estructuras anatómicas con gran claridad, es particularmente útil en la detección temprana de ciertas condiciones médicas, lo que puede ser crucial para iniciar un tratamiento adecuado en las etapas iniciales de la enfermedad. La RM es una herramienta clave en la evaluación de trastornos neurológicos. Puede proporcionar imágenes detalladas del cerebro y la médula espinal, lo que es esencial para el diagnóstico de enfermedades como tumores, esclerosis múltiple y lesiones traumáticas.

Cabe destacar que el único capaz de saber si eres candidato a un estudio de imagen por RM es tu médico tratante, por lo que es vital acudir a valoración médica siempre que existan dudas o alteraciones de nuestro estado de salud.

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