Tiempo de inversión

Qué es el tiempo de inversión

"Inversión" procede del latín invertere, formado por in- y vertere, "volver" o "dar la vuelta": el pulso de 180 grados hace exactamente eso con la magnetización de los tejidos, la voltea hasta dejarla apuntando en sentido contrario al campo magnético principal. A partir de ahí, esa magnetización empieza a recuperarse hacia su posición de equilibrio a un ritmo propio de cada tejido. El tiempo de inversión es el instante, dentro de esa recuperación, en el que se dispara el segundo pulso que genera la imagen.

Erwin Hahn fue el primero en emplear este principio, apenas tres años después de que se descubriera el propio fenómeno de la resonancia magnética nuclear. En 1949 usó un pulso de inversión para medir cuánto tardaba el agua en recuperar su magnetización, un valor que hoy se conoce como T1. Durante más de tres décadas, la técnica quedó confinada a la espectroscopia de laboratorio.

Por qué se elige un tiempo de inversión concreto

Cada tejido tiene su propio tiempo de recuperación T1, y en algún momento de ese proceso, la magnetización pasa por el punto cero antes de volverse positiva. Si el segundo pulso llega justo en ese instante para un tejido determinado, ese tejido no emite ninguna señal: desaparece de la imagen. Elegir el tiempo de inversión es, en la práctica, decidir qué tejido se quiere anular.

Graeme Bydder e Ian Young, del Hospital Hammersmith de Londres, aprovecharon esa propiedad en 1985 para diseñar la secuencia STIR (short TI inversion recovery), pensada en un principio para eliminar la señal de la grasa en estudios abdominales y reducir así los artefactos de movimiento. Al escoger un tiempo de inversión cercano a los 140-170 milisegundos a 1,5 teslas, el punto cero de la grasa coincide con el segundo pulso y su señal se anula por completo, lo que deja visibles con más nitidez el líquido y las lesiones que la grasa vecina solía enmascarar.

Siete años más tarde, en 1992, Bydder participó también en el desarrollo de la secuencia FLAIR (fluid attenuated inversion recovery), publicada por Bernard De Coene y su equipo. Aquí el tiempo de inversión se alarga hasta situarse cerca de los 2.000-2.500 milisegundos, el punto en el que se anula la señal del líquido cefalorraquídeo. El resultado, aplicado al estudio del cerebro y la médula espinal, es una imagen en la que el líquido oscuro deja de tapar las lesiones que se encuentran junto a los ventrículos o junto a la superficie cerebral.

Diferenciación con otros parámetros de la secuencia

El tiempo de inversión no debe confundirse con el tiempo de repetición, que mide el intervalo entre ciclos completos de la secuencia y no requiere ningún pulso previo de inversión. Tampoco equivale al tiempo de eco, que se cuenta desde el pulso de excitación hasta la recogida de la señal. Tanto STIR como FLAIR son, en realidad, secuencias de eco de espín con un pulso de inversión añadido al principio, de modo que el tiempo de inversión convive con su propio tiempo de repetición y su propio tiempo de eco dentro de la misma adquisición.

Conviene distinguir además el tiempo de inversión, que es un parámetro elegido por quien programa la secuencia, de la relajación T1 del tejido, que es la propiedad física que ese parámetro explora. Un tiempo de inversión de 150 milisegundos no significa nada por sí solo; solo cobra sentido frente al T1 de la grasa, que es corto, o frente al T1 del líquido cefalorraquídeo, mucho más largo.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama "tiempo de inversión" y no "tiempo de anulación"?

Porque el nombre describe el pulso que lo origina, no su efecto clínico. El pulso invierte la magnetización; la anulación de la señal de un tejido concreto es solo la consecuencia de escoger un momento determinado dentro de esa inversión.

¿El mismo tiempo de inversión sirve para suprimir grasa y líquido cefalorraquídeo?

No. Cada tejido tiene un T1 distinto, así que el punto cero de la grasa y el del agua libre caen en momentos muy diferentes. Por eso STIR y FLAIR usan tiempos de inversión que difieren en más de un segundo.

¿El tiempo de inversión depende de la intensidad del imán?

Sí. El T1 de los tejidos cambia con el campo magnético del equipo, de modo que el tiempo de inversión que anula la grasa a 1,5 teslas no es exactamente el mismo que a 3 teslas.

¿Puede fallar la supresión que busca el tiempo de inversión?

Sí, si el campo magnético no es uniforme en toda la zona explorada o si el tejido que se quiere anular no tiene el T1 esperado, algo que ocurre, por ejemplo, cuando hay sangre o contraste de por medio.

¿Existen otras secuencias de inversión-recuperación además de STIR y FLAIR?

Sí. La inversión-recuperación doble, que combina dos pulsos de inversión para anular a la vez dos tejidos distintos, se conocía desde mediados de los años ochenta, aunque tardó siete años más en encontrar una aplicación clínica clara.

Referencias

1. Bydder GM, Young IR. MR imaging: clinical use of the inversion recovery sequence. Journal of Computer Assisted Tomography 1985;9:659-675. Citado en MRIquestions.com.
2. De Coene B, Hajnal JV, Gatehouse P, et al. MR of the brain using fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) pulse sequences. American Journal of Neuroradiology 1992;13:1555-1564.
3. Radiopaedia.org. Inversion recovery.
4. MRIquestions.com. STIR (Short-TI Inversion Recovery).