Cómo funciona una máquina de resonancia magnética para ortopedia

MRI significa imágenes de resonancia magnética. En realidad, el nombre propio de este estudio es imagen de resonancia magnética nuclear (RMN), pero cuando se estaba desarrollando la técnica para su uso en el cuidado de la salud, se consideró que la connotación de la palabra “nuclear” era demasiado negativa y se dejó de lado. el nombre aceptado.

La resonancia magnética se basa en los principios físicos y químicos de la resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica utilizada para obtener información sobre la naturaleza de las moléculas.

Cómo funciona la resonancia magnética

Para empezar, veamos las partes de la máquina de resonancia magnética. Los tres componentes básicos de la máquina de resonancia magnética son:

• El imán primario

  • La mayor parte de la resonancia magnética es el imán principal. El desarrollo de un campo magnético de fuerza adecuada para crear imágenes de resonancia magnética fue un obstáculo temprano que se tuvo que superar en el desarrollo de esta tecnología.

• Los imanes degradados

  • Los imanes de gradiente son la parte de “ajuste fino” de la máquina de resonancia magnética. Permiten que la resonancia magnética se enfoque en una parte específica del cuerpo. Los imanes de gradiente también son responsables del “ruido metálico” en una resonancia magnética.

• La bobina

  • Junto a la parte de su cuerpo que se está fotografiando está la bobina. Hay espirales hechos para hombros, rodillas y otras partes del cuerpo. La bobina emitirá una radiofrecuencia que hace posible una resonancia magnética.

El imán principal

Un imán permanente (como el que usa en la puerta de su refrigerador) lo suficientemente potente como para usar en una resonancia magnética sería demasiado costoso de producir y demasiado engorroso de almacenar. La otra forma de hacer un imán es enrollar un cable eléctrico y pasar una corriente a través del cable. Esto crea un campo magnético en el centro de la bobina. Para crear un campo magnético lo suficientemente fuerte para realizar una resonancia magnética, las bobinas de alambre no deben tener resistencia; por lo tanto, se bañan en helio líquido a una temperatura de 450 grados Fahrenheit bajo cero. Esto permite que las bobinas desarrollen campos magnéticos de 1,5 a 3 Tesla (la fuerza de la mayoría de las resonancias magnéticas médicas), más de 20.000 veces más fuerte que el campo magnético terrestre.

Los imanes degradados

Hay tres imanes más pequeños dentro de una máquina de resonancia magnética llamados imanes de gradiente. Estos imanes son mucho más pequeños que el imán primario (aproximadamente 1/1000 de fuerza), pero permiten que el campo magnético se altere con mucha precisión. Son estos imanes degradados los que permiten crear “cortes” de imágenes del cuerpo. Al alterar los imanes de gradiente, el campo magnético se puede enfocar específicamente en una parte seleccionada del cuerpo.

La bobina

La resonancia magnética utiliza las propiedades de los átomos de hidrógeno para distinguir entre diferentes tejidos dentro del cuerpo humano. El cuerpo humano está compuesto principalmente de átomos de hidrógeno (63%), otros elementos comunes son oxígeno (26%), carbono (9%), nitrógeno (1%) y cantidades relativamente pequeñas de fósforo, calcio y sodio. La resonancia magnética utiliza una propiedad de los átomos llamada “giro” para distinguir las diferencias entre tejidos como el músculo, la grasa y el tendón.

Con un paciente en una máquina de resonancia magnética y el imán encendido, los núcleos de los átomos de hidrógeno tienden a girar en una de dos direcciones. Estos núcleos de átomos de hidrógeno pueden cambiar su orientación de espín, o precesión, a la orientación opuesta. Para girar en la otra dirección, la bobina emite una radiofrecuencia (RF) que causa esta transición (la frecuencia de energía requerida para hacer esta transición es específica, y se llama Frecuencia de Larmour).

La señal que se utiliza en la creación de imágenes de resonancia magnética se deriva de la energía liberada por las moléculas en transición o precesión, desde su estado de alta energía a su estado de baja energía. Este intercambio de energía entre estados de espín se denomina resonancia y, por lo tanto, se denomina imagen de resonancia magnética.

Poniendolo todo junto

La bobina también funciona para detectar la energía emitida por inducción magnética del precesamiento de los átomos. Una computadora interpreta los datos y crea imágenes que muestran las diferentes características de resonancia de diferentes tipos de tejidos. Vemos esto como una imagen de tonos de gris: algunos tejidos corporales aparecen más oscuros o más claros, todo dependiendo de los procesos anteriores.

A los pacientes que están programados para someterse a una resonancia magnética se les harán algunas preguntas específicas para determinar si la resonancia magnética es segura para ese paciente. Algunos de los problemas que se abordarán incluyen:

• Metal en el cuerpo

  • Los pacientes con implantes metálicos en el cuerpo deben alertar al personal de resonancia magnética antes de someterse a una prueba de resonancia magnética. Algunos implantes metálicos son compatibles con la resonancia magnética, incluida la mayoría de los implantes ortopédicos. Sin embargo, algunos implantes evitan que los pacientes se sometan a una resonancia magnética, como clips de aneurisma en el cerebro e implantes oculares metálicos.

• Dispositivos implantados

  • Los pacientes con marcapasos o desfibriladores internos deben alertar al personal de resonancia magnética, ya que estos dispositivos impiden el uso de una prueba de resonancia magnética.

• Ropa / Joyas

  • Se debe quitar la ropa de metal o las joyas antes de someterse a un estudio de resonancia magnética.

Los objetos metálicos en las proximidades de una resonancia magnética pueden ser peligrosos. En 2001, un niño de seis años murió cuando un tanque de oxígeno golpeó al niño. Cuando se encendió el imán de la resonancia magnética, el tanque de oxígeno fue succionado por la resonancia magnética y el niño fue golpeado por este objeto pesado. Debido a este problema potencial, el personal de resonancia magnética es extremadamente cuidadoso para garantizar la seguridad de los pacientes.

El ruido

Los pacientes a menudo se quejan de un ruido metálico causado por las máquinas de resonancia magnética. Este ruido proviene de los imanes de gradiente que se describieron anteriormente. Estos imanes de gradiente son en realidad bastante pequeños en comparación con el imán primario de resonancia magnética, pero son importantes para permitir alteraciones sutiles en el campo magnético para “ver” mejor la parte apropiada del cuerpo.

El espacio

Algunos pacientes son claustrofóbicos y no les gusta meterse en una máquina de resonancia magnética. Afortunadamente, hay varias opciones disponibles.

• Resonancia magnética de extremidades
• Las nuevas resonancias magnéticas no requieren que se acueste dentro de un tubo. Más bien, los pacientes que se someten a una resonancia magnética de la rodilla, el tobillo, el pie, el codo o la muñeca, pueden simplemente colocar esa parte del cuerpo dentro de la máquina de resonancia magnética. Este tipo de máquina no funciona para la resonancia magnética de los hombros, la columna vertebral, las caderas o la pelvis.
• Resonancias magnéticas abiertas
• Las resonancias magnéticas abiertas tenían problemas de calidad importantes, pero la tecnología de imagen ha mejorado bastante en los últimos años. Si bien muchos proveedores de atención médica todavía prefieren las resonancias magnéticas cerradas, la resonancia magnética abierta puede ser una alternativa adecuada.
• Sedación
• Algunos pacientes tienen problemas para permanecer quietos durante los 45 minutos que se necesitan para completar una resonancia magnética, especialmente con el ruido metálico. Por lo tanto, puede ser apropiado tomar un medicamento para relajarse antes de someterse a un estudio de resonancia magnética. Hable de esto con su proveedor de atención médica antes de programar el estudio de resonancia magnética.