Pulso de radiofrecuencia

Qué es el pulso de radiofrecuencia

Físicamente, es una onda electromagnética oscilante, de la misma naturaleza que las emisiones de radio comerciales, aunque en un rango de frecuencia distinto. Se transmite a través de una antena (la bobina de radiofrecuencia) durante un intervalo muy breve, del orden de los milisegundos, y crea un campo magnético secundario, perpendicular al campo principal del imán, que empuja a los protones fuera de su alineación de reposo. La palabra radiofrecuencia combina radio, del latín radius (rayo), con frecuencia, del latín frequentia. El término se adoptó a comienzos del siglo XX para nombrar las emisiones inalámbricas de baja frecuencia usadas en telegrafía, y de ahí pasó, décadas después, a la resonancia magnética.

Frecuencia, ángulo e intensidad

Para que el pulso interactúe con los protones, su frecuencia debe coincidir con la ecuación de Larmor: la frecuencia de precesión propia de cada núcleo en un campo magnético dado. En un equipo de 1,5 teslas, esa frecuencia ronda los 63,87 MHz; en uno de 3 teslas, los 127,74 MHz. Si el pulso se emite fuera de esa frecuencia, los protones simplemente lo ignoran.

La amplitud y la duración del pulso determinan otro parámetro clave: el ángulo de inclinación, o cuánto se desvía la magnetización de su eje original. Un pulso de 90 grados la lleva por completo al plano transversal, el punto de partida habitual para generar señal. Uno de 180 grados la invierte del todo. Entre ambos extremos existen ángulos intermedios, de apenas 10 o 20 grados, que se usan cuando la secuencia repite pulsos muy deprisa y conviene dejar algo de magnetización longitudinal disponible para el siguiente disparo.

Excitación, refase e inversión

No todos los pulsos de radiofrecuencia cumplen la misma función dentro de una secuencia. El pulso de 90 grados excita: es el que genera la señal que se va a medir. El pulso de 180 grados tiene dos papeles según el contexto. En la secuencia spin eco actúa como pulso de refase, corrige el desfase de los protones causado por las inhomogeneidades del campo y reagrupa la señal en forma de eco. En las secuencias de inversión, como la secuencia STIR, el mismo ángulo cumple otro cometido: invierte la magnetización antes de que empiece la recuperación, lo que permite anular selectivamente la señal de tejidos con un tiempo de relajación determinado, la grasa entre ellos.

La forma del pulso también importa. Los pulsos con envolvente sinc son los más habituales para la excitación selectiva de un corte, porque combinados con un gradiente de campo producen un perfil de corte razonablemente rectangular. Además de excitar, cada pulso deposita energía en el tejido en forma de calor: ese depósito se mide como tasa de absorción específica y es uno de los factores que limitan cuántos pulsos por segundo puede emitir el equipo.

Qué lo diferencia de otros conceptos del diccionario

El pulso de radiofrecuencia es el agente físico. La excitación protónica es su efecto sobre el protón, el cambio de estado que el pulso provoca. Y cuando el objetivo de un pulso de radiofrecuencia no es generar señal, sino justo lo contrario, anularla en una región o en un tejido concreto, se habla de un pulso de presaturación. Los tres términos describen distintas caras del mismo fenómeno físico.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama radiofrecuencia si no tiene nada que ver con la radio?

Sí tiene relación, de hecho. El término nació para describir las ondas electromagnéticas usadas en las primeras emisiones inalámbricas de principios del siglo XX y, con el tiempo, pasó a designar toda esa franja del espectro electromagnético, con independencia de para qué se use. La resonancia magnética adoptó el nombre porque emplea ondas de la misma naturaleza física, aunque con un propósito completamente distinto al de emitir música o noticias.

¿Es una radiación peligrosa, como los rayos X?

No. El pulso de radiofrecuencia es radiación no ionizante: su energía es demasiado baja para arrancar electrones de los átomos o dañar el ADN, a diferencia de los rayos X o la radiación gamma. Por eso la resonancia magnética se considera una técnica de imagen sin radiación ionizante.

¿Cambia la imagen según el ángulo de inclinación que se use?

Sí, de forma notable. Un ángulo de 90 grados maximiza la señal disponible en un solo disparo, pero obliga a esperar más tiempo antes de repetir el pulso para que la magnetización se recupere. Los ángulos pequeños, de 10 a 35 grados, sacrifican algo de señal individual a cambio de permitir tiempos de repetición mucho más cortos, la base de las secuencias de eco de gradiente rápidas. La elección del ángulo es, en la práctica, un equilibrio entre velocidad de adquisición, contraste y relación señal-ruido que el radiólogo o el técnico ajustan según lo que se quiera visualizar.

Referencias

1. Manual MSD, versión para profesionales. Resonancia magnética (RM).
2. Manual MSD, versión para el público general. Resonancia magnética nuclear (RMN).
3. Elster AD. Larmor frequency. Questions and Answers in MRI.