Fundamentos físicos de la resonancia magnética: principios y funcionamiento

Fundamentos físicos de la resonancia magnética

La resonancia magnética (RM) es una técnica de diagnóstico por imagen que se basa en el comportamiento de los núcleos atómicos cuando se someten a un campo magnético externo. Para que un núcleo pueda ser estudiado mediante RM, debe ser magnéticamente activo, es decir, debe tener un espín nuclear distinto de cero.

Esto sucede en aquellos elementos que presentan un número atómico impar, ya que tienen protones o neutrones desapareados. Cuando los nucleones están apareados, sus espines se anulan; pero cuando existe un número impar, aparece un espín neto que hace que el núcleo se comporte como una pequeña carga eléctrica en movimiento, generando un campo magnético alrededor.

Comportamiento de los núcleos en el campo magnético

En condiciones normales, cuando no existe un campo magnético externo, estos núcleos están orientados de forma aleatoria en el espacio, en equilibrio electromagnético, por lo que sus efectos se cancelan entre sí y no hay magnetización neta.

Sin embargo, cuando el paciente se introduce en el interior del imán y se aplica un campo magnético intenso y constante, los núcleos solo pueden orientarse en dos sentidos posibles:

• Paralelo al campo magnético: estado de baja energía.
• Antiparalelo al campo magnético: estado de mayor energía.

Entre ambas posiciones existe una diferencia de energía, y esa diferencia es la que hace posible la detección de la señal en resonancia magnética.

Magnetización longitudinal y excitación

Como el estado de baja energía es más estable, habrá ligeramente más núcleos orientados en paralelo que en antiparalelo. Esa pequeña diferencia de partículas en uno y otro estado origina un vector de magnetización neta, denominado magnetización longitudinal (Mz), que tiene el mismo sentido que el campo magnético externo. La magnitud de este vector es proporcional a la diferencia de núcleos que se encuentran en cada orientación.

Proceso de relajación y obtención de imagen

Posteriormente, se aplica una onda de radiofrecuencia que estimula a los núcleos y hace que cambien su orientación, pasando algunos del estado de baja energía al de alta energía. Se dice entonces que los núcleos están excitados.

Cuando se interrumpe esa onda de radiofrecuencia, los núcleos liberan la energía absorbida en forma de onda electromagnética y vuelven a su posición inicial de equilibrio; a este proceso se le denomina tiempo de relajación. La señal emitida durante la relajación es recogida por las bobinas del equipo y procesada para formar la imagen diagnóstica.