Portada » Física » Fundamentos Físicos de la Resonancia Magnética: Secuencias y Fenómenos de Relajación
El tiempo de relajación T1, también llamado relajación longitudinal, es el tiempo que los protones tardan en recuperar su magnetización (estado de equilibrio) tras haber sido excitados por un pulso de radiofrecuencia de 90º. Antes del pulso, los protones están alineados con el campo magnético externo (B0); al recibir el pulso de RF, los protones absorben energía, se desalinean respecto al campo magnético principal y, al cesar el pulso, comienzan a liberar esa energía y a volver progresivamente a su posición inicial. Este proceso no ocurre a la misma velocidad en todos los tejidos, ya que depende de su composición molecular.
Para obtener una potenciación en T1 se utiliza un tiempo de repetición (TR) corto, de manera que no se permite que los tejidos con T1 largo, como el agua, recuperen completamente su magnetización, aumentando así el contraste con los tejidos de T1 corto, como la grasa. Además, se emplea un tiempo de eco (TE) corto para minimizar la influencia del T2 en la imagen.
La potenciación T2, también llamada relajación transversal o relajación espín-espín, describe la rapidez con la que se pierde la magnetización en el plano transversal (XY) tras la aplicación de un pulso de radiofrecuencia de 90º. Cuando se aplica este pulso, los protones pasan a estar en fase, es decir, comienzan a girar sincronizados. Sin embargo, esta sincronía dura muy poco tiempo, ya que cada protón actúa como un pequeño imán y, al interactuar con los demás, se producen variaciones en su velocidad de giro. Como consecuencia, unos protones se aceleran y otros se ralentizan, lo que provoca una pérdida progresiva de coherencia o desfase.
A medida que los protones se desfasan, la señal que emiten deja de sumarse de forma coherente y comienza a disminuir hasta desaparecer. Este proceso define el tiempo de relajación T2. La velocidad de esta pérdida de coherencia depende del entorno molecular:
Para obtener una potenciación en T2 es necesario utilizar un tiempo de repetición (TR) largo, con el objetivo de minimizar la influencia del T1. Además, se emplea un tiempo de eco (TE) largo, de forma que se deja transcurrir suficiente tiempo para que los tejidos con T2 corto hayan perdido su señal, mientras que los tejidos con T2 largo, como el agua, aún mantengan señal detectable. Como resultado, en las imágenes potenciadas en T2 los líquidos aparecen hiperintensos, mientras que los tejidos con T2 corto se visualizan más oscuros.
La densidad protónica no se basa directamente en los tiempos de relajación, sino en la cantidad de protones presentes en un tejido. Cuantos más protones de hidrógeno contiene una estructura, mayor será la señal que emita. Para obtener imágenes con predominio de densidad protónica se utilizan tiempos de repetición largos (reducen la influencia del T1) y tiempos de eco cortos (minimizan el efecto del T2). De este modo, el contraste final depende fundamentalmente de la concentración de protones. Estas imágenes ofrecen una gran cantidad de detalle estructural y una buena relación señal-ruido, siendo especialmente útiles en el estudio del sistema musculoesquelético para valorar ligamentos, meniscos y cartílagos.
La secuencia STIR se basa en un método de inversión-recuperación cuyo objetivo es la supresión de la señal de la grasa. El proceso comienza con un pulso de 180° que invierte la magnetización longitudinal. Cada tejido recupera su magnetización según su T1; la grasa, al tener un T1 corto, lo hace más rápido. Se ajusta un tiempo de inversión (TI) preciso para que, al aplicar el pulso de 90°, la grasa se encuentre exactamente en el punto de magnetización cero (punto de anulación). En esa situación, la grasa no genera señal y aparece negra. La secuencia STIR utiliza TR y TE largos, otorgando una ponderación predominantemente T2, ideal para la detección de edemas y metástasis.
La secuencia FLAIR se utiliza para la supresión de la señal del líquido libre (como el LCR). Aplica un pulso de 180° de inversión y utiliza un tiempo de inversión (TI) largo, ajustado específicamente para que el LCR se encuentre en el punto de magnetización cero al momento del pulso de 90°. Esto hace que el LCR aparezca hipointenso. Al utilizar TR y TE largos, la imagen mantiene una ponderación T2, permitiendo que lesiones inflamatorias o edemas aparezcan hiperintensos sin que el brillo del LCR oculte los hallazgos. FLAIR suprime únicamente el agua libre en movimiento.
El desplazamiento químico es un artefacto producido por las diferencias en la frecuencia de resonancia de los protones según su entorno químico, principalmente entre la grasa y el agua. Debido al fenómeno de apantallamiento electrónico, los protones de la grasa y del agua resuenan a frecuencias ligeramente diferentes. Como el sistema de RM utiliza la frecuencia para la codificación espacial, esta diferencia provoca que la señal de la grasa se desplace respecto a la del agua. Esto genera bandas claras y oscuras en las interfaces grasa-agua, especialmente en la dirección de codificación de frecuencia.
El aliasing se produce cuando el campo de visión (FOV) es menor que la zona anatómica estudiada. Las estructuras fuera del FOV son registradas incorrectamente y se «pliegan» dentro de la imagen, apareciendo en el lado opuesto. Este fenómeno ocurre porque el sistema no puede diferenciar la procedencia espacial de las señales si el muestreo es insuficiente para el tamaño del objeto, resultando en una superposición de estructuras que dificulta la interpretación diagnóstica.
