sábado, 8 de septiembre de 2012

Resonancias magnéticas, un viaje fantástico al interior del cuerpo humano

Hola amigos.


Por motivos de salud, acudí el otro día al hospital para que me hicieran una prueba médica algo especial, una resonancia magnética, y confieso que fui algo nervioso a la misma, algo de ello por desconocimiento a la prueba y quizás también como dirían algunos: “por ser la primera vez “. Pero una vez en la sala del  equipo y después de ciertos preparativos, me introdujeron en la máquina y debo confesar, aunque no podía ver ni oír nada ya que te tapan los ojos y te ponen tapones para los oídos, que realmente no lo pase tan mal como pensaba y la experiencia de la prueba fue algo “particular” que podría definir como si te taparan la cara, te introdujeran en un ataúd y lo montaran en una moto vieja y con el escape roto ( por lo de los ruidos ), y te enviaran de paseo por una carretera en obras, más o menos unos cuarenta minutos. Al principio te agobias un poco, pero en mi caso trate de pasar el tiempo imaginándome gracias a lo poco que había leído sobre el examen (aunque en ese momento no lo tenía muy claro) que era lo que me estaba haciendo aquel blanco e impoluto aparato de alta tecnología, y como no,  de encontrar armonía a la serie de molestos ruidos y cadencias sonoras que acompañan el examen.  Así que como me imagino que hay  muchos que aún no están al tanto de lo que para la ciencia y la medicina representa este ingenio  tecnológico, tratare de hacerles llegar  una síntesis explicando que es una resonancia magnética, como hace lo que hace y para qué sirve, permitiéndonos conocer un poco de uno de los últimos avances de la ciencia al servicio de la humanidad, o mejor dicho al servicio de su salud.


QUE ES UNA RESONANCIA MAGNETICA:


Una resonancia magnética  nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos y se puede definir como la obtención de imágenes radiológicas de la zona anatómica que se desea estudiar mediante el empleo de un campo electromagnético (imán), un emisor/receptor de ondas de radio (escáner) y un ordenador.
El principio físico por el que funciona es la generación de un campo electromagnético mediante el empleo de un imán de gran tamaño y la emisión de ondas de radio por parte de un escáner; las ondas de radio y el campo electromagnético excitan a los protones (núcleos de los átomos de hidrógeno) que se encuentran en los tejidos que deseen ser estudiados provocando que se alineen unos con otros (reordenen). Cuando la radiación electromagnética deja de emitirse los protones se liberan y regresan a su posición inicial liberando energía en forma de ondas de radio que serán recogidas por el escáner y enviadas a un ordenador para su procesamiento en forma de imagen radiológica, es un examen de diagnóstico seguro que proporciona una perfecta y más clara visión del interior del cuerpo humano, mejor que muchos otros exámenes de diagnóstico médico al permitir imágenes en dos y tres dimensiones inclusive de los tejidos blandos. Aclarando que no son rayos x, ni se utilizan radiofármacos utilizados en otro tipo de exámenes y es un procedimiento totalmente indoloro para la persona que se somete al examen.

UN POCO DE HISTORIA:
La resonancia magnética nuclear fue descripta y medida en rayos moleculares por el físico Isidor Rabi en 1938 durante su estancia como profesor de mecánica cuántica en la universidad de Columbia. El equipo de Rabi empleó esta nueva técnica para deducir detalles hasta ahora
desconocidos acerca de las interacciones internas de las moléculas. Descubrieron una serie
de resonancias dentro de una molécula simple que les permitió "ver" cómo los átomos
individuales están unidos entre sí y cómo sus núcleos se ven afectados por los átomos
vecinos. Estos extraordinarios experimentos y el desarrollo de la resonancia magnética de
haces moleculares como técnica de estudio de las propiedades magnéticas y la estructura
interna de moléculas, átomos y núcleos le valieron a Rabi el premio Nobel de física en
1944. En 1946, Félix Bloch y Edward Mills Purcell refinan la técnica usada en líquidos y en sólidos, por lo que compartieron el Premio Nobel de física en 1952. Purcell había trabajado en el desarrollo del radar y sus aplicaciones durante la segunda guerra mundial en el Lab de Radiación del Massachusetts Institute of Technology (MIT). Su obra durante tal proyecto fue producir y detectar energía de radiofrecuencias, y sobre absorciones de tales energías de RF por la materia, precediendo a su codescubrimiento de la RMN.

Ellos observaron que los núcleos magnéticos, podían absorber energía de RF cuando colocaban en un campo magnético de una potencia específica y así lograban identificar los núcleos. Cuando esa absorción ocurre, los núcleos se describen como estando en resonancia. Diferentes núcleos atómicos dentro de una molécula resuenan a diferentes frecuencias de radio para la misma fuerza de campo magnética. La observación de tales frecuencias resonantes magnéticas de los núcleos presentes en una molécula permite al usuario entrenado descubrir información esencial, química y estructural acerca de las moléculas.
El desarrollo de la resonancia magnética nuclear como técnica de química analítica y de bioquímica fue paralela con el desarrollo de la tecnología electromagnética y su introducción al uso civil.


En 1959, J. R. Singer, de la Universidad de California, Berkeley, propuso que la
resonancia magnética nuclear podía utilizarse como herramienta de diagnóstico en
medicina. Unos años más tarde, Carlton Hazlewood, del Baylor College of Medicine,
publicó los resultados de una serie de trabajos en los que se utilizó la resonancia magnética
nuclear para diagnosticar enfermedades musculares en pacientes humanos. El gran avance técnico que hizo posible producir una imagen útil a partir de las señales de resonancia magnética nuclear de tejidos vivos lo realizó el químico Paul Lauterbur, que a principios de la década de 1970 dirigía la compañía NMR Specialties, ubicada en Pittsburgh. La innovadora idea de Lauterbur consistía en superponer al campo magnético estático espacialmente uniforme un segundo campo magnético más débil que variara de posición de forma controlada, creando lo que se conoce como gradiente de campo magnético. En 1975, Mansfield ya había obtenido imágenes de una serie de tallos de plantas y de un muslo de un pavo muerto. Al año siguiente, obtuvo la primera imagen de un dedo humano por resonancia magnética nuclear, en la que se podía diferenciar el hueso, la médula, los nervios y las arterias. En 1977, se obtuvo la primera  imagen de la caja torácica de un hombre vivo.

A principios de la década de 1980, la gran oleada de investigaciones relacionadas con la obtención de imágenes por resonancia magnética dio lugar a un floreciente sector
comercial. En la actualidad, lo que Rabi comenzó se ha convertido en una industria multimillonaria.

FUNCIONAMIENTO:

Los equipos para la obtención de Imágenes por Resonancia Magnética  son máquinas de alta tecnología con muchos componentes que se integran con gran precisión para obtener información sobre la distribución de los átomos en el cuerpo humano utilizando el fenómeno de Resonancia Magnética. El elemento principal del equipo es un imán capaz de generar un campo magnético constante de gran intensidad. (Hoy en día  0.15 y 7 teslas). El campo magnético constante se encarga de alinear los momentos magnéticos de los núcleos atómicos básicamente en dos direcciones, paralela (los vectores apuntan en la misma dirección) y anti-paralela (apuntan en direcciones opuestas). La intensidad del campo y el momento magnético del núcleo determinan la frecuencia de resonancia de los núcleos, así como la proporción de núcleos que se encuentran cada uno de los dos estados.
El siguiente paso consiste en emitir la radiación electromagnética a una determinada frecuencia de resonancia. Debido al estado de los núcleos, algunos de los que se encuentran en el estado paralelo o de baja energía cambiarán al estado perpendicular o de alta energía y, al cabo de un corto periodo de tiempo, re-emitirán la energía, que podrá ser detectada usando el instrumental adecuado. Como el rango de frecuencias es el de las radiofrecuencias para los imanes citados, el instrumental suele consistir en una bobina que hace las veces de antena, receptora y transmisora, un amplificador y un sintetizador de Radio Frecuencias. Esa señal puede ser manipulada con adicionales campos magnéticos y así la información obtenida pasa a ser procesada a nivel informático en un ordenador especial para construir con ella imágenes muy precisas y detalladas del interior del cuerpo humano.


AHORA Y MÁS ALLA:
Actualmente y con vista a mejorar el servicio en el futuro, se está investigando para la creación de equipos de Resonancia Magnética Abierta, sustituyendo el habitáculo donde debe permanecer el paciente inmóvil, que normalmente es cerrado, por un espacio abierto. Esto va a provocar que se reduzca la sensación de claustrofobia entre otras cosas.
También se está investigando en la tecnología que permita la obtención de imágenes a color. Nuevos metodologías que permitan la obtención de imágenes por Resonancia Magnética de manera más rápida y económica. Posible utilización como fiable detector de mentiras, en fin pienso que todos estos avances actuales y los que están por venir nos permitirán tener una imagen cada vez más clara de nuestro interior, de nosotros mismos, permitiéndonos obtener respuestas para cada uno de los misterios sobre nuestro funcionamiento como seres vivos.

Hasta aquí llegamos hoy amigos.
Nos vemos en el próximo blog.
Un saludo.

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