DICCIONARIO MÉDICO

Excitación protónica

La excitación protónica es el proceso mediante el cual un pulso de radiofrecuencia transfiere energía a los protones de hidrógeno de los tejidos, sacándolos de su estado de equilibrio dentro de un campo magnético externo. Esta perturbación es el paso previo a la obtención de la señal que permite construir las imágenes de resonancia magnética.

Qué es la excitación protónica

Cuando un paciente se introduce en el imán de un equipo de resonancia magnética, los protones de los átomos de hidrógeno presentes en sus tejidos (sobre todo en el agua y la grasa) se alinean con el campo magnético estático aplicado. Esos protones no permanecen inmóviles: precesan, es decir, giran sobre su propio eje a una frecuencia que depende de la intensidad del campo. Esa frecuencia, calculada por la ecuación de Larmor, se sitúa en el rango de las ondas de radio; para un campo de 1,5 teslas, por ejemplo, es de aproximadamente 63,87 MHz.

La excitación consiste en aplicar un pulso electromagnético exactamente a esa frecuencia de precesión. Al recibir ese pulso, los protones absorben energía y cambian de orientación: la componente longitudinal de su magnetización neta disminuye mientras aparece una componente transversal que antes no existía. En términos sencillos, los protones pasan de estar «en reposo» (alineados con el campo) a estar «en movimiento coherente» (precesando de forma sincronizada en un plano perpendicular al campo).

Relajación y formación de la imagen

Cuando cesa el pulso de radiofrecuencia, los protones comienzan a devolver la energía absorbida y regresan progresivamente a su estado de equilibrio. Ese retorno se denomina relajación y se describe mediante dos constantes de tiempo: T1 (relajación longitudinal, que mide la velocidad con la que se recupera la magnetización paralela al campo) y T2 (relajación transversal, que cuantifica la pérdida de coherencia entre los protones). Cada tejido tiene valores de T1 y T2 propios, y esa diferencia es lo que genera el contraste entre estructuras en la imagen.

La señal que se recoge durante la relajación llega a una antena receptora como una corriente eléctrica oscilante. El procesamiento informático de esas señales, mediante algoritmos de transformada de Fourier, traduce los datos en las imágenes anatómicas que el radiólogo interpreta. Sin el paso inicial de la excitación protónica no habría señal que registrar.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se utilizan precisamente los protones de hidrógeno?

El hidrógeno es, con diferencia, el elemento más abundante en el cuerpo humano: está presente en cada molécula de agua y en los lípidos tisulares. Su núcleo, formado por un solo protón, posee además un momento magnético relativamente alto, lo que facilita la detección de la señal. Otros núcleos atómicos (sodio, fósforo, carbono-13) también pueden excitarse, pero producen señales mucho más débiles y requieren equipos especiales.

¿La excitación protónica produce algún efecto biológico en el paciente?

No. La energía del pulso de radiofrecuencia es muy baja (del orden de las ondas de radio comerciales) y los protones la devuelven íntegramente durante la relajación. La resonancia magnética no emplea radiaciones ionizantes.

¿Qué diferencia hay entre un pulso de 90° y uno de 180°?

Un pulso de 90° basta para inclinar toda la magnetización longitudinal al plano transversal, que es donde se genera la señal detectable. Un pulso de 180° invierte completamente la magnetización, y se emplea en secuencias específicas (como spin-eco o inversión-recuperación) para refocalizar los protones y obtener un eco que mejore la calidad del contraste.

Referencias

  1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Resonancia magnética. MedlinePlus en español. Disponible en: https://medlineplus.gov/spanish/mriscans.html
  2. Pooley RA. Fundamental physics of MR imaging. Radiographics. 2005;25(4):1087-1099.
  3. Moratal D, Vallés-Luch A, Martí-Bonmatí L, Brummer ME. Descripción y fundamentos de la resonancia magnética en el diagnóstico de la enfermedad cerebrovascular. Rev Ecuat Neurol. Disponible en: revecuatneurol.com
  4. Ecocardio.com. ¿Qué es la excitación y la relajación? Técnica y metodología de la resonancia magnética. Disponible en: ecocardio.com

Entradas relacionadas en el diccionario

  • Excitación: estado general de aumento de la actividad fisiológica o conductual en respuesta a un estímulo.
  • Radiofrecuencia: banda del espectro electromagnético cuyas ondas se emplean como pulso excitador en resonancia magnética.
  • Relajación: retorno de los protones a su estado de equilibrio tras la excitación, del que depende el contraste de la imagen.
  • Eco planar: secuencia rápida de resonancia magnética que adquiere la imagen tras un solo pulso de excitación.
  • Espectroscopia: técnica que analiza la composición química de los tejidos a partir de la señal de resonancia.

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