Cómo funciona una máquina de resonancia magnética para ortopedia

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

La RM 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 MRI. Los tres componentes básicos de la máquina de MRI son:

• El iman primario
  • La parte más grande de la resonancia magnética es la imán primario. El desarrollo de un campo magnético con la fuerza adecuada para crear imágenes de IRM fue un obstáculo temprano para superar en el desarrollo de esta tecnología.
• Los imanes de gradiente
  • los imanes de gradiente son la parte de "ajuste fino" de la máquina de MRI. Permiten que la resonancia magnética se enfoque en una parte específica del cuerpo. Los imanes de gradiente también son responsables del "ruido de resonancia" en una MRI.
• La bobina
  • Al lado de la parte de tu cuerpo que está siendo fotografiada es la bobina. Hay bobinas hechas para hombros, rodillas y otras partes del cuerpo. La bobina emitirá una radiofrecuencia que hace posible una MRI.

El imán primario

Un imán permanente (como el que usa en la puerta de su refrigerador) lo suficientemente potente como para usarlo en una resonancia magnética sería demasiado costoso de producir y demasiado incómodo de almacenar. La otra forma de hacer un imán es enrollar el cable eléctrico y hacer pasar una corriente a través del cable. Esto crea un campo magnético dentro del centro de la bobina. Para crear un campo magnético lo suficientemente fuerte como para realizar una MRI, las bobinas de alambre no deben tener resistencia; por lo tanto, se bañan en helio líquido a una temperatura de 450 grados Fahrenheit por debajo de cero. Esto permite que las bobinas desarrollen campos magnéticos de 1.5 a 3 Tesla (la fuerza de la mayoría de las IRM médicas), más de 20,000 veces más fuertes que el campo magnético de la Tierra.

Los imanes de gradiente

Hay tres imanes más pequeños dentro de una máquina de resonancia magnética llamada imanes de gradiente. Estos imanes son mucho más pequeños que el imán primario (aproximadamente 1/1000 como el fuerte), pero permiten que el campo magnético se altere con mucha precisión. Son estos imanes de gradiente los que permiten crear "rebanadas" de imagen del cuerpo. Al alterar los imanes de gradiente, el campo magnético puede enfocarse específicamente en una parte seleccionada del cuerpo.

La bobina

La RM 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 RM utiliza una propiedad de los átomos llamada "espín" para distinguir las diferencias entre los tejidos, como el músculo, la grasa y el tendón.

Con un paciente en una máquina de IRM 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 transicionar su orientación de giro, o proceso, a la orientación opuesta. Para girar la otra dirección, la bobina emite una radiofrecuencia (RF) que causa esta transición (la frecuencia de energía requerida para realizar esta transición es específica, y se denomina Frecuencia de Larmour).

La señal que se utiliza para crear imágenes de MRI se deriva de la energía liberada por las moléculas que realizan la transición o el procesamiento, desde su alta energía hasta su estado de baja energía. Este intercambio de energía entre los estados de espín se llama resonancia y, por lo tanto, se denomina imagen de resonancia magnética.

Poniendolo todo junto

La bobina también funciona para detectar la energía emitida por la inducción magnética a partir de la compresión 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 del cuerpo se ven más oscuros o más claros, todo depende de los procesos anteriores.

A los pacientes que están programados para realizarse una MRI se les harán algunas preguntas específicas para determinar si la MRI es segura para ese paciente. Algunos de los temas que se abordarán incluyen:

• Metal en el cuerpo
  • Los pacientes con implantes metálicos en el cuerpo deben alertar al personal de MRI antes de someterse a una prueba de MRI. Algunos implantes metálicos son compatibles con la RM, incluyendo la mayoría de los implantes ortopédicos. Sin embargo, algunos implantes evitan que los pacientes se realicen una RMN, como los clips de aneurisma en el cerebro y los implantes metálicos en los ojos.
• Dispositivos implantados
  • Los pacientes con marcapasos o desfibriladores internos deben alertar al personal de MRI, ya que estos dispositivos impiden el uso de una prueba de MRI.
• Ropa / Joyería
  • Se debe quitar cualquier ropa o joyería de metal antes de someterse a un estudio de resonancia magnética.

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

El ruido

Los pacientes a menudo se quejan de un ruido de "ruido" causado por las máquinas de MRI. 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 de IRM primario, pero son importantes para permitir que las alteraciones sutiles en el campo magnético "vean" la parte apropiada del cuerpo.

El espacio

Algunos pacientes son claustrofóbicos y no les gusta entrar en una máquina de MRI. 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 RMN de rodilla, tobillo, pie, codo o muñeca, simplemente pueden colocar esa parte del cuerpo dentro de la máquina de RMN. Este tipo de máquina no funciona para la MRI de los hombros, la columna vertebral, las caderas o la pelvis.
• MRI abierta
  • Las RM abiertas tuvieron problemas significativos de calidad, pero la tecnología de imagen ha mejorado bastante en los últimos años. Si bien muchos médicos aún prefieren las MRI cerradas, la MRI abierta puede ser una alternativa adecuada.
• Sedación
  • Algunos pacientes tienen problemas para permanecer quietos durante los 45 minutos que toma completar una MRI, especialmente con el ruido de ruidos. Por lo tanto, puede ser apropiado tomar un medicamento para relajarse antes de tener un estudio de MRI. Discuta esto con su médico antes de programar el estudio de MRI.