Cómo funcionan las máquinas de resonancia magnético nuclear

¿Te has hecho alguna vez una Resonancia Magnética? Aún si tu respuesta es no, es probable que conozcas a alguien que se la haya hecho, pues la resonancia magnético nuclear o RMN para abreviar, es una herramienta de diagnóstico muy común hoy día. ¿Que es? ¿Cómo funciona? Y lo que todos nos preguntamos ¿Porque cuernos hace tanto ruido? *

¿Que es?

Cuando decimos que nos haremos una Resonancia Magnética, en realidad nos realizarán una imagen usando RMN.

La RNM propiamente, no es el dispositivo donde nos realizaremos el estudio, sino un fenómeno que ocurre a nivel atómico, y que tiene múltiples aplicaciones.

Este fenómeno, según se explica, se aprovecha de que los núcleos atómicos resuenan a una frecuencia proporcional al campo magnético al que sean expuestos.

Esto nos ayuda a entender el nombre de este fenómeno. La palabra Resonancia viene de cómo resuenan los átomos en este fenómeno. La palabra Magnético viene del campo magnético que se utiliza para generar este fenómeno. Finalmente, la palabra Nuclear, no tiene nada que ver con nada radioactivo, sino con el núcleo del átomo donde se produce este fenómeno.

Dado que cuando esté método se empezó a conocer a fines de la década de 1970, la amenaza de guerra nuclear era un temor generalizado, muchos solo lo conocen como Resonancia magnética a secas.

En medicina, se aprovecha este fenómeno en una técnica no invasiva de diagnóstico por imágenes cuyo nombre real es Imagen por Resonancia Magnética (IRM o MRI en inglés).

Como seguramente ya saben el 70% de nuestro organismo es agua, y como en cada molécula de agua hay dos átomos de hidrógeno, este lo convierte en uno de los átomos más abundantes en nuestro organismo. ¿Que tiene que ver este con este aparato? Bueno, que debido a la abundancia de átomos de hidrogeno, estos dispositivos están preparados para interactuar estos.

¿Como esta compuesta?

Una máquina de IRM, tiene varios componentes principales. El primero, es un Magneto de gran tamaño.

No , no me refiero a ese.

Los magnetos magnetos que utilizan estas máquinas, en la actualidad son construidos en una aleación llamada niobio titanio y pueden generar un campo magnético de unos 3T o, 3 Teslas, que sería unas 100.000 veces más fuerte que el campo magnético terrestre; aunque con esta aleación se pueden crear super magnetos de hasta 15T. Claramente, no es fácil apagar este magneto una vez encendido, y tampoco es algo rápido de encender. Por esta razón, estos dispositivos funcionan casi las 24hs, lo cual explica que ocasionalmente te den turnos por la noche para este tipo de estudios.

Para que pueda generar un campo magnético de estas características, este material debe enfriarse con hidrógeno líquido hasta casi los 270 grados bajo cero. Por eso, es normal ver casillas de recarga de Hidrógeno Líquido en clínicas y hospitales donde están instalados estos dispositivos.

El siguiente componente son 3 electromagnétos, llamados bobinas de gradiente, que sirven para focalizar el área donde se captura la imagen.

El tercer componente, son los emisores y receptores de radiofrecuencia, que se encargan de irradiar los núcleos atómicos y leer su respuesta respectivamente.

Y el último componente, es un ordenador, que interpreta los datos leídos por el receptor de rf, y los convierte en una imagen. Veamos cómo funciona cada parte en conjunto.

¿Cómo funciona?

Normalmente, los núcleos de los atomos de nuestro cuerpo están alineados aleatoriamente (A).

Cuando nos introducimos en un resonador, el Magneto hace que los átomos de hidrógeno se alineen de forma paralela al campo magnético (B).

Luego, las bobinas de gradiente se encienden de forma intermitente para indicar en donde se van a realizar las imágenes. El escaneo se realiza por fetas o cortes que pueden ser en cualquier dirección. Estas 3 bobinas se utilizan para definir los ejes X, Y y Z (horizontal, vertical y longitudinal).

Al encenderse, hacen que los átomos en la sección indicada roten 90 grados y queden perpendiculares al campo magnético por un instante (C). En ese momento, se emite una señal de radio fuerte en la frecuencia de dichos átomos. Al apagarse las bobinas, el átomo vuelve a su posición inicial. Es en ese momento, que el núcleo del átomo emite una señal de radiofrecuencia que es captada por las antenas y enviada al ordenador (D).

¿Como hace el ordenador para generar una imagen?

Como ya dijimos, la máquina de IRM, solo puede ver los átomos de hidrógeno. Por tanto, cabría pensar que la señal detectada es siempre la misma. Pero no.

La señal de radiofrecuencia emitida, varía dependiendo del tejido en el cual está el átomo. Esto nos permite diferenciar los diferentes tejidos dependiendo de la señal devuelta por los átomos de hidrógeno que tienen dentro.

Ahora, con la lectura de la señal devuelta en cada área escaneada, la computadora realiza varios cálculos matemáticos que terminan generando una imagen, que corresponde a cada una de las fetas o secciones escaneadas.

¿Porque hace tanto ruido?

Las bobinas de gradiente, que sirven para definir el área donde se realizará el escaneo, son electromagnetos. Para activarlas, se hace circular energía eléctrica por las mismas. Eso genera contracciones en las bobinas, lo cual produce ruidos similares a golpes de martillo. Adicionalmente, al estar sometidos a un campo magnético tan potente, dichas contracciones hacen que vibren lo que contribuye también a generar ruidos. Algunas máquinas llegan a emitir ruidos de hasta 120 db, lo cual es una potencia comparable al motor de un avión.

De color rosa, se ve parte de una de las bobinas de gradiente, tambien conocidas como las chicas ruidosas.

Por suerte los más nuevos reducen notablemente el nivel de ruido.

¿Tienen riesgo?

Varios estudios han demostrado que este método no invasivo no conlleva casi ningún riesgo, aunque, la exposición prolongada a este tipo de diagnosticos, claramente no es recomendable. Por esa razón, los doctores usualmente solo recomiendan hacer este tipo de estudio de forma no muy frecuente.

Las contraindicación principales, para este tipo de estudios, son personas con marcapasos, pues el campo magnético puede hacer que deje de funcionar. También conlleva algún riesgo si se tienen prótesis metálicas. Como medida de seguridad, hay que retirarse todo objeto metálico, para evitar que salga despedido y golpee a quien se está haciendo la IRM.

Las máquinas IRM son complejas, pero ahora entendernos más claramente cómo funcionan. Y claramente, si te haces un estudio de este tipo en un momento, ya sabes cómo funciona y qué esperar.

¿Hay otro dispositivo que quieras saber cómo funciona? Dejanos tu pedido en los comentarios.


* NOTA IMPORTANTE: Para facilitar la comprensión por la mayor cantidad de personas, simplificamos muchísimo algunos conceptos para que se entienda el funcionamiento. Incluimos links oportunamente para quienes deseen información más profunda sobre estos temas.

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