RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL Introducción y Principios Físicos

La formación de la imagen en RM Los mecanismos de contraste La RM utiliza las diferencias en propiedades que presentan los tejidos para reconstruir la imagen de aquella parte del cuerpo que interesa estudiar. En nuestro caso el cerebro. Estas diferencias dan pié a diferentes contrastes. Los contrastes pueden ser: Estáticos: contrastes ponderados en T1 , T2 , o T2* Dinámicos: contraste ponderado en difusión. Endógenos Exógenos

Contrastes estáticos Dos factores gobiernan el tiempo durante el que las imágenes se recogen: El Tiempo de Repetición (TR): Es el intervalo de tiempo entre distintos pulsos de excitación, generalmente expresado en segundos. El Tiempo de Eco (TE): El intervalo de tiempo entre un pulso de excitación y la adquisición de datos, generalmente expresado en milisegundos. la elección adecuada de estos parámetros permite la obtención de imágenes ponderadas en diferentes contrastes.

Principales contrastes estáticos Contraste ponderado en T1: La intensidad relativa de la imagen depende de los valores de T1 de los tejidos. Se utiliza mucho en RM estructural. Requiere un TR intermedio y un TE corto La sustancia blanca aparece en blanco y la gris aparece en gris.

Curvas de relajación T1: Recuperación exponencial de la magnetización longitudinal T2: Pérdida exponencial de la magnetización transversal

Principales contrastes estáticos Contraste ponderado en T2: La intensidad relativa de la imagen depende de los valores de T2 de los tejidos. Se utiliza mucho en RM estructural. Su señal es máxima en regiones llenas de fluido. También tiene aplicaciones anatómicas. Requiere TR largos y TE intermedios. La sustancia blanca aparece en negro y la gris en gris.

Curvas de relajación

Principales contrastes estáticos Contraste ponderado en T2*: La intensidad relativa de la imagen depende de los valores de T2* de los tejidos. Sus imágenes son sensibles a la cantidad de hemoglobina desoxigenada presente y que cambia en función de las demandas metabólicas de las neuronas activas. Por ello es el contraste empleado en RMf Requiere TR largos y TE intermedios, como el anterior. Además la secuencia de pulsos debe usar gradientes de campo magnético para generar la señal eco.

El uso de los gradientes magnéticos Los gradientes son campos magnéticos que introducen cambios sistemáticos en la homogeneidad del campo magnético estático M0. Se utilizan para seleccionar la sección que se quiere registrar y para recuperar la información de la imagen de forma rápida en el método de secuencias de eco de gradiente EPI (Eco-Planar Imaging)

La selección de capas o secciones El procedimiento usual de analizar las imágenes cerebrales utiliza cortes o secciones en distintas zonas del cerebro El tipo de corte se define en el espacio tridimensional de coordenadas cerebrales, x, y, z. La introducción de un gradiente magnético permite cambiar la frecuencia Larmor de determinadas zonas haciendo que sólo los átomos en esa frecuencia resuenen. De esta forma se puede determinar la localización y el grosor de un corte (mediante la longitud de la banda de frecuencia).

Las secuencias EPI El gran avance de la RMf estuvo ligado al descubrimiento de las secuencias EPI. En esencia se trata de un procedimiento rápido de obtención de imágenes funcionales. Consiste en una secuencia de pulsos y en un procedimiento rápido de completar el espacio-k. El espacio-k es un esquema notacional utilizado para describir los datos de RM. La descripción se hace en el dominio de la frecuencia de forma que lo que se registra en el espacio-k es la frecuencia y la fase de los componentes de la onda que representa la imagen de un determinado corte cerebral.

Codificación de la imagen Mediante la modificación del gradiente y (gy) se obtiene cada una de las líneas del espacio-k. También se denomina gradiente de codificación de fase. Mediante la modificación del gradiente x (gx) es el eje de codificación de la frecuencia. También se denomina gradiente de lectura porque está activo mientras se muestrea la señal. En resumen, la imagen se codifica en el espacio-k en el dominio de la frecuencia mediante una transformada directa de Fourier y posteriormente se reconstruye mediante una transformada inversa de Fourier.

La Transformada de Fourier = T.F. separa las frecuencias componentes. -

La imagen (reconstruida) en el Espacio-k completo

Únicamente el centro del Espacio-k

Solamente los bordes del Espacio-k