1. FUNDACION BARCELO , FACULTAD DE MEDICINA Diagnostico por imgenes 2005 PRINCIPIOS FISICOS RESONANCIA MAGNETICAEn principio, el magnetismo es un tema complejo hasta para los fsicos, imagnensepara los mdicos, y mucho peor para los pobres radilogos que nos vemosobligados a tratar de entenderlo. Por eso vamos a introducirnos en los principiosbsicos e indispensables para comprender cmo se forman la imgenes enresonancia y poder interpretar las patologas, cuando se presenten.UN POCO DE HISTORIALa Resonancia Magntica es un fenmeno que se relaciona con campos magnticosy ondas electromagnticas de radiofrecuencia (RF). Fue descubierto en 1946, enforma independiente por Bloch (Stanford) y por Purcell (Harvard); hecho que lesvali el premio Nobel de Fsica en el ao 1952. Se lo utiliz en qumica analtica ybioqumica y recin a partir de los aos 80 se empez a desarrollar su uso enhumanos aplicado a la medicina. Es decir que se trata de un fenmeno muyreciente y que ha evolucionado y contina hacindolo en forma espectacular.BASES FISICASLa informacin obtenida en RM proviene de las propiedades magnticas naturalesde los tomos. La base fsica de este fenmeno est dada por la existencia de dostipos de movimientos de los ncleos atmicos:- el movimiento giratorio o spin (alrededor de su eje)- el movimiento de precesin (alrededor del eje gravitacional) MOVIMIENTO DE MOVIMIENTO DE ROTACION O SPINPRECESIONPara entender estos movimientos, un ejemplo grfico es pensar en untrompo: gira alrededor de su eje y precesa alrededor del eje gravitatorio. Yesa precesin vara bsicamente con el tiempo.Dichos movimientos generan un campo magntico alrededor de cada ncleo,especialmente los tomos que poseen un nmero impar de protones y neutrones.En stos predominan las cargas positivas y en consecuencia, adquieren mayoractividad magntica.Dado que el hidrgeno es el tomo ms abundante en los tejidos orgnicos y su

2. FUNDACION BARCELO , FACULTAD DE MEDICINAncleo tiene 1 protn (impar) resulta ideal para el examen de RM. Es decir que deahora en ms cuando hablemos de protones, siempre vamos a estar refirindonosal hidrgeno, estamos?En condiciones normales los vectores de los protones adoptan direcciones aleatoriasy se anulan entre s.Ahora bien, cuando se introduce un cuerpo en un campo magntico, ste semagnetiza temporariamente; es decir que sus ncleos de hidrgeno se alineancon el campo magntico, y precesan alrededor del mismo, creando el llamadovector de magnetizacin neta. (pueden alinearse en paralelo o antiparalelo).Dicho vector es la resultante de la suma de los vectores de cada uno de los tomos.Esto se denomina magnetizacin longitudinal (porque el vector est paralelo aleje longitudinal del campo o eje Z)Cuando se aplica un pulso de radiofrecuencia (RF), el objetivo es voltear estamagnetizacin longitudinal hasta el plano transverso, y as crear la magnetizacintransversaPor qu se hace esto? Y ac viene algo fundamental para entender todo: Lavariacin de esta magnetizacin transversa es lo que puede leer el equipo, odicho de otra manera: la precesin de la magnetizacin transversa induce sealeselctricas en el cable de la bobina, determinndose la seal de un tejido.Interesa medir el tiempo de relajacin de los protones de cada tejido.A ver si se entiende Ac me parece que puede resultar til introducir un ejemplo. Pensemos en losprotones como si fueran brjulas dentro de un recipiente (protones en elorganismo). Ahora supongamos que les ponemos un fuerte imn enfrente (campomagntico del resonador). Vamos a lograr que se alineen. Pero si de alguna forma,manteniendo el imn, podemos desviar a la fuerza las agujas y luego soltarlas(pulso de RF), evidentemente stas tenderan a volver a su posicin inicial. Ladiferencia con los protones sera que los diferentes protones en los distintos tejidos 3. FUNDACION BARCELO , FACULTAD DE MEDICINAse relajan en diferentes tiempos, segn la relacin entre ellos y con el medio. YESTO es lo que puedo medir por RM.El tiempo de relajacin longitudinal se llama T1 y depende de la relacin entre elprotn y el medio que lo rodea (existen medios de distinta estructura molecular,viscocidad, etc)El tiempo de relajacin transversa se llama T2 y depende de la relacin entre elprotn y los protones vecinos.Cada tejido, segn su abundancia en protones y a cunto tardan en relajarse luegode ser estimulados (T1 y T2), emite una seal de mayor o menor intensidad que escaptada por el equipo. Este voltaje se cuantifica en valores numricos (imagendigital) y finalmente se transforman en tonos en una escala de grises (imagenanalgica o anatmica).La imagen se forma cuadradito por cuadradito (pixels) en una matriz de TV, al igualque en TC (estos clculos matemticos los realizan las computadoras)NOMENCLATURAPara poder entendernos, este cuadro (1) representa las denominaciones utilizadasen RM para describir los tonos de grises:SECUENCIASLas secuencias clsicas de RM son las llamadas SPIN ECO. Hoy da han sidoreemplazadas por las TURBO SPIN ECO o FAST SPIN ECO, dado que son msrpidas y conservan muchas de las caractersticas de seal.En el siguiente cuadro, se detalla la seal de algunos tejidos bsicos en el estudiodel SNC en las distintas secuencias spin eco: T1 y T2 y en la secuencia FLAIR (fluidattenuated inversion recovery) que es muy utilizada por su alta sensibilidad y queposee un tiempo de inversin (el del agua); por eso el agua dentro de cavidades -L.C.R.- tiene baja seal en FLAIR (negra). Esto le agrega la ya mencionada mayorsensibilidad, particularmente para las lesiones periventriculares y corticales sutiles,que pueden pasar desapercibidas en T2.GLOSARIO:Adquisicin: proceso de medir y almacenar los datos de la imagen.B Bo: smbolo convencional para el campo magntico de radiofrecuencia 4. FUNDACION BARCELO , FACULTAD DE MEDICINABobina: bobina o antena colocada dentro de la abertura central del imn paradetectar la seal RM. A veces tambin se la emplea para la excitacin.Bobina de superficie: bobina de RF, diseada para mejorar la resolucin de laimagen, al limitar la extensin espacial de la excitacin o deteccin.Cohesin o coherencia: mantenimiento de una relacin constante de las fases entrelos objetos giratorios.Ecuacin de Larmor: ecuacin matemtica que define la relacin entre la frecuenciade Larmor y la fuerza del campo magntico. Sostiene que la frecuencia deprecesin del momento magntico es directamente proporcional a la fuerza delcampo magntico.Excitacin: transferencia de enrga al sistema de spin: proceso por el cual losncleos se ponen en un estado de energa superior.Frecuencia de Larmor: frecuencia a la que la RM de un ncleo puede excitarse ydetectarse. Vara segn la fuerza del campo magntico (vease ecuacin de Larmor)y normalmente dentro de la escala de RF.Gauss: es la unidad (sistema cgs) de la fuerza del campo magntico. 10 kilogaussequivale a 1 tesla. Por ejemplo, el campo magntico de la tierra es de unos 0.5 a 1gauss.Giro o spin: propiedad representada por los ncleos con un nmero impar deprotones y/o neutrones.Giro o spin nuclear: propiedad intrnseca de ciertos ncleos que produce unmomento angular y magntico caractersticos.Material ferromagntico: sustancia que tiene gran susceptibilidad magntica ocapacidad para ser magnetizado.Ncleo: componente con carga positiva de un tomo, que consiste en protones yneutrones.Precesin: giro del eje de rotacin de un cuerpo en movimiento giratorio en torno auna lnea 5. FUNDACION BARCELO , FACULTAD DE MEDICINA CARACTERISTICAS DE LAS IMAGENES DE RN ENT1 Y T2 :T1 :HIPOINTENSA AGUAAQUELLAS ESTRUCTURAS QUE CONTENGAN:LCREDEMATUMORESINFARTOSABSCESOSHEMORRAGIAS CRONICASTRAYECTOS VASCULARESCALCIFICACIONESHIPERINTENSAS:GRASAMETAHEMOGLABINA (HEMORRAGIA SUBAGUDA O CRONICA)MELANINAFLUJO SANGUINEO LENTOAGENTES PARAMAGNETICOS(GADOLINEO , MANGANESO,COBRE)COLECCIN CON ALTO CONTENIDO PROTEICO T2:HIPOINTENSAS:CALCIFICACIONESSUSTANCIAS PARAMAGNETICASDESOXIHEMOGLOBINAHIERROHEMOSIDERINAMELANINAALTA CONCENTRACION PROTEICA 6. FUNDACION BARCELO , FACULTAD DE MEDICINAHIPERINTENSAS:AGUAGRASAAQUELLAS ESTRUCTURAS QUE CONTENGAN:LCREDEMATUMORESINFARTOSABSCESOSHEMORRAGIAS CRONICASTRAYECTOS VASCULARES COMBINACION DE SEALES:HIPOINTENSA(NEGRA) EN T1 Y T2:CALCIOAIREFLUJO DENTRO DE VASOSFIBROSIS TEJIDO FIBROSO: POR QUE EL TEJ. FIBROSO NO TIENE H*, TIENE COLAGENOEJ:-TENDONES-CRURAS DIAFRAGMATICASHEMOSIDERINADESOXIHEMOGLOBINA (HEMATOMA AGUDO)CORTICAL OSEA HIPERINTENSAS (BLANCAS)EN T1 Y T2GRASAMETAHEMOGLOBINASANGRE ESTACIONADAMELANINAHIPOINTENSAS NEGRASEN T1HIPERINTENSASBLANCASEN T2QUISTES ARACNOIDALESLESIONLACUNAREDEMATUMORESISQUEMIASINFECCIONES, ETC.