Secuencia eco planar

Qué es la secuencia eco planar

"Planar" viene del latín planus, llano, y alude a que la totalidad del plano de datos de la imagen, el espacio k, se recorre de una sola vez. Peter Mansfield, físico de la Universidad de Nottingham, desarrolló esta técnica en 1977, cuando ya se conocía la posibilidad de codificar imágenes por resonancia magnética mediante gradientes de campo, pero cada línea de datos requería su propia excitación de los protones. Mansfield propuso conmutar los gradientes con la rapidez suficiente como para recorrer muchas líneas, o incluso todas, dentro de una sola excitación.

La idea tardó años en llegar a la práctica clínica habitual, porque exigía gradientes capaces de conmutarse mucho más deprisa de lo que permitía la tecnología de los años setenta. En 1991, Richard Ernst recibió el premio Nobel de Química por sus aportaciones a la resonancia magnética nuclear con transformada de Fourier, base matemática común a todas las técnicas de imagen por resonancia; doce años después, en 2003, Mansfield compartió con Paul Lauterbur el premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus descubrimientos relativos a la obtención de imágenes mediante resonancia magnética, entre los que se contaba la técnica eco planar.

Un esquema de adquisición, no un tipo de contraste

Conviene no confundir la secuencia eco planar con familias como la spin eco o la eco de gradiente. Estas últimas describen cómo se genera el eco, si mediante un pulso de refase o mediante la inversión de un gradiente, y por tanto determinan el tipo de contraste de la imagen. La eco planar, en cambio, describe cómo se recorre el espacio k una vez que el eco ya existe: en zigzag, línea tras línea, dentro de una misma excitación. Por eso puede combinarse tanto con una preparación de tipo spin eco como con una de tipo gradiente, dando lugar a variantes con siglas distintas según el fabricante y la aplicación.

Existen además dos modalidades según el número de excitaciones empleadas. En la variante de disparo único, toda la imagen se obtiene con una sola excitación, lo que maximiza la velocidad pero también la vulnerabilidad a las distorsiones causadas por heterogeneidades del campo magnético. En la variante de disparos múltiples se reparte la adquisición entre varias excitaciones, cada una encargada de un segmento distinto del espacio k, lo que reduce esa vulnerabilidad a cambio de un tiempo total algo mayor.

Aplicaciones clínicas

La velocidad de la secuencia eco planar la convirtió en la base técnica de la resonancia magnética funcional, capaz de registrar cambios de oxigenación cerebral asociados a la actividad neuronal casi en tiempo real. También sostiene las imágenes ponderadas en difusión, imprescindibles en la valoración precoz del ictus isquémico, y las secuencias de perfusión cerebral. Su principal limitación es la susceptibilidad a artefactos de distorsión geométrica y de desplazamiento químico, más marcados que en otras familias de secuencias, lo que exige un ajuste cuidadoso del equipo cuando se emplea cerca de estructuras óseas o de material metálico.

Preguntas frecuentes

¿Es la secuencia eco planar lo mismo que la eco de gradiente?

No. La eco de gradiente describe el mecanismo de formación del eco; la eco planar describe la forma de recorrer el espacio k una vez formado. Ambas pueden combinarse, y de hecho muchas secuencias eco planar de uso clínico incorporan una preparación de tipo gradiente.

¿Por qué se usa en resonancia magnética funcional?

Porque su velocidad permite registrar decenas de volúmenes cerebrales por minuto, algo indispensable para captar los cambios de señal, muy sutiles y muy breves, que acompañan a la activación neuronal.

¿Tiene inconvenientes frente a otras secuencias?

Sí, principalmente su sensibilidad a las distorsiones geométricas, especialmente marcada en zonas próximas a cavidades aéreas como los senos paranasales. Las variantes de disparos múltiples atenúan este problema, aunque a costa de parte de la velocidad que define a la técnica.

¿Quién desarrolló esta técnica y cuándo?

Peter Mansfield, en 1977. Su desarrollo posterior le valió, junto a Paul Lauterbur, el premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2003.

Referencias

1. Resonancia Magnética: El Portal de e-Learning, capítulo 8, secuencias rápidas
2. Principios Básicos de la IRM, historia de la técnica
3. Nobel Prize, Sir Peter Mansfield, Facts
4. Física de la imagen por resonancia magnética, Wikipedia