“la resonancia magnetica funcional” - … alu… · laboratorio de neuroimagenes “fleni ......

PROYECTO FINAL INTEGRADOR PARA EL TITULO

DE TECNICO UNIVERSITARIO EN DIAGNOSTICO

POR IMÁGENES

ESTUDIO DE LA FUNCION CEREBRAL A PARTIR

DE UNA NUEVA TECNICA DE IMAGEN:

“LA RESONANCIA MAGNETICA

FUNCIONAL”

ALUMNA: ROMINA CECILIA AGUIRRE

TUTOR/A: LIC. SILVINA MARISA CARPINTIERO

DEPENDENCIA DONDE SE EFECTUARON LAS PRÁCTICAS:

LABORATORIO DE NEUROIMAGENES “FLENI”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE GENERAL SAN MARTIN

ESCUELA DE CIENCIA Y TECNOLOGIA Diciembre de 2006

RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

INDICE


INTRODUCCION 3 RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL 4 HISTORIA DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL 5 CRONOLOGIA 6 FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL 8 FUNCIONAMIENTO Y ANATOMIA DEL CEREBRO

8

METODOLOGIA DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL (RMf)

11

SECUENCIA BLOOD LEVEL OXYGEN DEPENDENT (BOLD)

14

PARAMETROS UTILIZADOS PARA LA REALIZACION DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

15

PREPARACION PARA EL PROCEDIMIENTO

16

¿QUE SUCEDE DURANTE EL PROCEDIMIENTO? 16 ¿COMO SE REALIZA EL PROCEDIMIENTO? 17 ¿QUE SE SIENTE DURANTE EL PROCEDIMIENTO?

18

AREAS DE INTERES PARA EL ESTUDIO DE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

18

PARADIGMAS UTILIZADOS EN RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

24

EJEMPLOS DE PARADIGMAS Y LUGAR DE ACTIVACION MAPEO AUDITIVO FLUENCIA SEMANTICA PARADIGMA MOTOR

26 26 27 28

PROCESAMIENTO DE LA IMAGEN DE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

30

PASOS A SEGUIR PARA EL PROCESAMIENTO

31

USOS COMUNES DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

31

LA RMf COMO HERRAMIENTA DE PLANIFICACION NEUROQUIRURGICA 31 PLANEAMIENTO PREQUIRURGICO 32 MAPEO DEL LENGUAJE 32 APLICACIONES NO QUIRURGICAS 33

ROMINA CECILIA AGUIRRE 1


¿QUE RIESGOS Y QUE VENTAJAS APORTA LA PRUEBA? LIMITACIONES DE LA RMf DEL CEREBRO

34 34

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA IRM FRENTE A LAS OTRAS TECNICAS DE IMAGEN

35

RIESGOS EN RESONANCIA MAGNETICA

37

EFECTOS DE LOS CAMPOS MAGNETICOS ESTATICOS

38

EFECTOS DE LOS CAMPOS MAGNETICOS VARIABLES 38 EFECTOS DE LOS CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA

39

PRECAUCIONES EN LAS EXPLORACIONES DE RESONANCIA MAGNETICA

39

ARTEFACTOS EN LA IMAGEN DE RESONANCIA MAGNETICA

40

ARTEFACTOS DE MOVIMIENTO 41 ARTEFACTOS DE DESPLAZAMIENTO QUIMICO 42 ARTEFACTOS POR ENVOLVIMIENTO 42 ARTEFACTOS FERROMAGNETICOS 42 ARTEFACTOS DE GIBBS 42

CONCLUSION

43

APENDICE

45

TIEMPO DE RELAJACION T1 45 TIEMPO DE RELAJACION T2 47 SECUENCIAS UTILIZADAS EN RESONANCIA MAGNETICA

49

LAS SECUENCIAS DE PULSOS

49

SECUENCIA SE 50 SECUENCIAS RAPIDAS 52

BOBINA O ANTENA UTILIZADA EN RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL NOTICIAS RELACIONADAS CON LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL AGRADECIMIENTOS

53 55 58



BIBLIOGRAFIA 59

INTRODUCCION

Desde su introducción a la práctica médica en 1979, la Resonancia Magnética (RM) se ha convertido en una herramienta diagnóstica muy valiosa en la práctica médica. Sus grandes ventajas incluyen especialmente, su excelente definición anatómica, la capacidad de efectuar cortes en múltiples planos, el excelente contraste de los tejidos blandos y el hecho de que no usa radiación ionizante ni requiere medio de contraste yodado. El siguiente trabajo de Tesis se basa en la explicación de una nueva técnica de imagen, la Resonancia Magnética Funcional, la cual, utiliza los principios generales que relacionan estrechamente la actividad neuronal con el metabolismo y el flujo sanguíneo. Puede registrar cambios hemodinámicos cerebrales que acompañan la activación neuronal y permite la evaluación funcional de regiones responsables de la sensorialidad, motricidad, cognición y procesos afectivos en cerebros normales y patológicos. Otras técnicas de imagen han sido utilizadas para el monitoreo de la función cerebral durante los últimos años. Sin embargo, tienen una baja resolución espacial. Para poder comprender mejor esta nueva técnica de imagen, se deben tener en claro algunos conceptos básicos de Resonancia Magnética Convencional, ya que la Resonancia Magnética funcional (RMf) es un procedimiento relativamente nuevo que utiliza imágenes de Resonancia Magnética (RM) para medir los pequeños y rápidos cambios metabólicos que ocurren en una parte activa del cerebro.



HISTORIA DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

El gran avance que condujo a la resonancia magnética funcional se produjo a principios de la década de 1980, cuando George Radda y sus colegas de la Universidad de Oxford, Inglaterra, descubrieron que la resonancia magnética se podía utilizar para registrar los cambios en el nivel de oxígeno de la sangre, lo que a su vez podía servir para realizar un seguimiento de la actividad fisiológica. El principio en el que se basa la obtención de imágenes con contraste BOLD (del inglés blood oxygen level dependent, dependiente del nivel de oxígeno de la sangre) fue descrito 40 años antes por Linus Pauling. En 1936, Pauling y Charles D. Coryell, ambos del California Institute of Technology (Instituto tecnológico de California), publicaron un estudio en el que describían el magnetismo de la hemoglobina, el pigmento que transporta el oxígeno y que le da a los glóbulos rojos su color. Mucho antes, en 1845, el físico y químico inglés Michael Faraday, el descubridor de la inducción electromagnética, investigó las propiedades magnéticas de la sangre seca y anotó el siguiente comentario: "Intentarlo con sangre reciente." Casualmente, Faraday nunca llegó a hacerlo, siendo Pauling y Coryell los que lo intentaron más de noventa años después. Ambos químicos descubrieron que la susceptibilidad magnética de la sangre arterial completamente oxigenada difería hasta en un 20% de la sangre venosa totalmente desoxigenada. En 1990, Seiji Ogawa de los laboratorios Bell de AT&T informó que en estudios realizados con animales, la hemoglobina desoxigenada colocada en un campo magnético aumentaba la potencia de dicho campo, mientras que la hemoglobina oxigenada no. Ogawa demostró en estudios con animales que una zona que contiene gran cantidad de hemoglobina desoxigenada deforma ligeramente el campo magnético que rodea al vaso sanguíneo, deformación que se ve reflejada en una imagen por resonancia magnética. Otros investigadores comenzaron a estudiar estos efectos en seres humanos. En 1992, por ejemplo, varios investigadores, entre los que se incluían Ogawa, John W. Belliveau del Massachussets General Hospital y Peter Bandettini del Medical College of Wisconsin, publicaron los resultados de una serie de estudios acerca de la respuesta cerebral a estimulación sensorial realizados con estas técnicas de obtención de imágenes por resonancia magnética funcional. Actualmente, las imágenes obtenidas por resonancia magnética funcional se utilizan, entre otras cosas, para guiar a los cirujanos de forma que no se dañen zonas esenciales del cerebro, para detectar síntomas de infartos cerebrales y para esclarecer el funcionamiento del cerebro.



En la actualidad, lo que Rabi comenzó se ha convertido en una industria multimillonaria. La espectroscopia y las exploraciones por resonancia magnética son tecnologías de diagnóstico ampliamente utilizadas en medicina y, con el surgimiento en los últimos años de nuevas técnicas y máquinas aún más potentes, la velocidad y precisión de la resonancia magnética funcional ha aumentado de manera extraordinaria. Nada de esto hubiera sido posible sin las casi cuatro décadas de investigación básica que siguieron al descubrimiento de Rabi de la resonancia magnética. En esas décadas, físicos y químicos interesados por el estudio de las propiedades magnéticas de los átomos y las moléculas, su interacción y sus estructuras básicas realizaron descubrimientos cruciales. Como dijo en 1993 George Pake, el segundo alumno de Purcell en graduarse: "Sin la investigación básica, la obtención de imágenes por resonancia magnética hubiera sido inimaginable". [1]

CRONOLOGIA

Esta cronología muestra la cadena de investigaciones que condujeron al desarrollo de la resonancia magnética funcional: 1845 Michael Faraday investiga las propiedades magnéticas de la sangre seca.

1936 Linus Pauling y Charles D. Coryell descubren que el estado magnético de la hemoglobina cambia según su estado de oxigenación.

1937 I. I. Rabí y sus colegas desarrollan la resonancia magnética de haces moleculares al hacer pasar un haz de moléculas de cloruro de litio a través de un campo magnético y, a continuación, someterlo a ondas de radio.

1945 Con tres semanas de diferencia, los grupos de investigación dirigidos por Edward Purcell y Félix Bloch demuestran de forma independiente el fenómeno conocido como "resonancia magnética nuclear en materia condensada".

1948 Nicolaas Bloembergen, Edward Purcell y Robert Pound publican un estudio sobre la "relajación magnética nuclear".

1949 Erwin Hahn descubre el fenómeno del eco de espín en las mediciones de resonancia magnética.

Década de 1960 Richard Ernst y Weston Anderson aplican el análisis de Fourier a las señales de impulso para aumentar la sensibilidad de la resonancia magnética.



1971 Godfrey Hounsfield construye el primer escáner de tomografía computarizada, la base de casi todos los sistemas de obtención de imágenes que se usan en la actualidad.

1972 Paul Lauterbur combina la idea del gradiente con la idea del escáner de tomografía computerizada para realizar varias proyecciones y reconstruirlas para obtener la primera imagen por resonancia magnética.

1976 Peter Mansfield concibe la técnica ecoplanar, capaz de explorar todo el cerebro en unos segundos.

1976 Mansfield y sus colegas de Inglaterra publican la primera imagen de un dedo humano obtenida por resonancia magnética.

1990 Seiji Ogawa detecta variaciones en la oxigenación del tejido local al utilizar contraste dependiente del nivel de oxígeno de la sangre.

1992 John W. Belliveau, Peter Bandettini y Seiji Ogawa publican de forma independiente sus estudios sobre la respuesta cerebral a la estimulación sensorial para los que utilizan imágenes obtenidas por resonancia magnética funcional. [2]

FIG I: Un técnico realiza una exploración mediante resonancia magnética del cerebro de un paciente. Actualmente, los avances en el campo de la informática de alta velocidad y los imanes superconductores han permitido que los dispositivos de resonancia magnética proporcionen imágenes detalladas de la estructura anatómica y que la resonancia magnética funcional detecte cualquier cambio en el funcionamiento del cerebro y de otros órganos. Estas características convierten los dispositivos de resonancia magnética en herramientas de diagnóstico de incalculable valor para la medicina moderna. (The American College of Radiology) [3]



FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

La RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL (RMf) mide cambios en la perfusion cerebral producidos por funciones sensoriales, motoras o conigtivas. Se emplea para mapear la anatomía funcional del cerebro y para estudiar las relaciones entre la estructura cerebral, la función cerebral y la patología. Esta metodología se emplea ampliamente en la investigación de las neurociencias y progresivamente se han agregado nuevas aplicaciones clínicas. Existen dos estrategias diferentes de imagenologia para estudiar la función de un órgano y su estructura. Una de estas estrategias esta basada en la medición de los cambios del flujo sanguíneo, utilizando diferentes protocolos, mientras que la otra se basa en la evaluación de aspectos metabólicos para estudiar algunos procesos biológicos. La resonancia magnética funcional se logra disminuyendo el tiempo en el que se obtiene la imagen, a tan solo un segundo. Con esta técnica es posible hacer mediciones de cambios en la oxigenación de la sangre. La regulación del flujo sanguíneo cerebral esta ampliamente determinada por la actividad neuronal, así la medición de una mayor concentración de hemoglobina oxigenada nos indica actividad neuronal local de una manera indirecta, directamente solo puede medir flujo sanguíneo y perfusion cerebral, bajo ninguna circunstancia es indicador de metabolismo.[4]

FUNCIONAMIENTO Y ANATOMIA DEL CEREBRO A fin de entender cómo funciona la resonancia magnética funcional (fMRI) es importante tener conocimientos básicos sobre el funcionamiento y la anatomía del cerebro. También es necesario conocer datos básicos sobre la imagen de resonancia magnética. [5] El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal. El encéfalo (comúnmente llamado cerebro) es un órgano muy importante, ya que controla el pensamiento, memoria, las emociones, el tacto, la capacidad para el movimiento, la vista, la respiración, la temperatura, el apetito y todos los procesos que regulan nuestro cuerpo. El encéfalo se puede dividir en cerebro, tronco cerebral y cerebelo [Fig. II]:



FIG.II. Anatomía del Cerebro

• cerebro El término "cerebro" (supratentorial o parte frontal) se suele utilizar incorrectamente para referirse a la totalidad del contenido del cráneo, que en realidad se llama encéfalo; el cerebro propiamente dicho se compone de dos hemisferios, el derecho y el izquierdo. Las funciones del cerebro incluyen: el inicio y la coordinación de los movimientos, la temperatura, el tacto, la vista, el oído, el sentido común, el razonamiento, la resolución de problemas, las emociones y el aprendizaje.

• tronco cerebral El tronco cerebral (línea media o porción media del encéfalo) está formado por el mesencéfalo, la protuberancia y la médula. Las funciones de esta área incluyen: el movimiento de los ojos y de la boca, la transmisión de los mensajes sensoriales (calor, dolor, ruidos estridentes, etc.), el hambre, la respiración, la consciencia, la función cardíaca, la temperatura corporal, los movimientos musculares involuntarios, los estornudos, la tos, los vómitos y la deglución.

• cerebelo El cerebelo (infratentorial o la parte posterior del encéfalo) está situado en la parte posterior de la cabeza. Su función consiste en coordinar los movimientos musculares voluntarios y en mantener la postura, la estabilidad y el equilibrio.

Más específicamente, el encéfalo consta de los siguientes elementos: • protuberancia

Parte profunda del encéfalo que se encuentra en el tronco cerebral y que contiene muchas de las áreas encargadas del control de los movimientos oculares y faciales.

• médula Parte más baja del tronco cerebral; es la porción más importante del encéfalo y contiene los centros fundamentales del control de las funciones cardíacas y pulmonares.

• médula espinal Haz largo de fibras nerviosas que se encuentra en la espalda, se



extiende desde la base del encéfalo hasta la región lumbar y es la encargada de conducir los mensajes entre el encéfalo y el resto del cuerpo.

• lóbulo frontal Porción más voluminosa del encéfalo, se encuentra en la región anterior de la cabeza; interviene en las características de la personalidad y en el movimiento.

• lóbulo parietal Parte media del encéfalo que ayuda a una persona a identificar objetos y a comprender las relaciones espaciales (dónde se encuentra nuestro cuerpo con relación a los objetos que nos rodean). El lóbulo parietal también interviene en la interpretación del dolor y del tacto en el cuerpo.

• lóbulo occipital Parte posterior del encéfalo que interviene en la visión.

• lóbulo temporal Los lados del encéfalo o lóbulos temporales intervienen en la memoria, el habla y el sentido del olfato. [6]

El cerebro está dividido en dos hemisferios, el derecho y el izquierdo. Cada hemisferio se divide en lóbulos. Cada lóbulo tiene diferentes áreas como muestra la figura siguiente (Fig. III) tomada con autorización de http://www/umich./edu%20cogneuro/Brodmann.html.

FIG.III. Cada región en un color diferente es un lóbulo. El amarillo es el lóbulo frontal; el verde el lóbulo parietal; el lóbulo occipital es el azul, mientras que el lóbulo temporal es rojo. Las áreas 1, 2, 3 y 5 "sienten" las sensaciones del tacto, posición y temperatura. Las áreas 4, 6 y 8 mueven los músculos del cuerpo. Áreas como las 44, 45 y 47 producen el lenguaje. Áreas 41 y 42 son las áreas para "oír" y las 17 y 19 para "ver" Otras áreas como la 37, 46, 10, 22, 38 están a cargo del proceso complejo de la memoria, lenguaje interno, comprensión y planeamiento. Esta es una regionalización de la función. También hay algo llamado "lateralización" de la función. Eso significa que una actividad en particular puede estar predominantemente localizada en un hemisferio. Eso sucede con el


http://www/umich./edu cogneuro/Brodmann.html.


lenguaje. En casi todas las personas diestras, el hemisferio izquierdo domina el lenguaje. Cada cosa que hacemos, cada pensamiento, sensación o tacto es producida por la actividad de las células localizadas en un área específica del cerebro. Por ejemplo, si recibe la cuenta de su tarjeta de crédito y se aterra, es porque un grupo de células en la parte interior del cerebro comienzan a disparar, aumentando la corriente eléctrica, transmisión y el metabolismo. Estas células necesitan más sangre porque necesitan más combustible. Y sucede que cuando un área del cerebro se activa, esa área recibe más sangre porque en esa región hay dilatación de las pequeñas venas sanguíneas. Por lo tanto, cualquier acción del cerebro causa un aumento de sangre en el punto de la corteza que rige la acción. [7]

METODOLOGIA DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL (RMf)

La imagen de resonancia magnética funcional (fMRI) es una técnica desarrollada de la imagen de resonancia magnética (MRI) que permite visualizar las funciones del cerebro relacionadas a tareas específicas. [8] La metodología de la RMF esta basada en el análisis estadístico de las intensidades de las señales emitidas en la RM obtenida en condiciones basales y las obtenidas durante la actividad neuronal Las neuronas necesitan nutrientes para funcionar y dada su incapacidad para almacenar contenidos energéticos, el cerebro depende del flujo vascular que le entrega glucosa, oxígeno, vitaminas, aminoácidos y ácidos grasos. Así el incremento regional de la actividad neural está asociado a un incremento local del metabolismo y perfusión cerebral. Basados en este principio y considerando que la deoxihemoglobina actúa como un agente de contraste endógeno e intravascular, tenemos que este efecto se incrementa en relación directa con la concentración de deoxihemoglobina, que va a afectar la conducta por RM de los protones de hidrógeno contenida en las moléculas de agua, lo que genera un acortamiento de los tiempos de relajación transversal (T2 y T2*), lo cual atenúa la intensidad de señal en imágenes de RM. El incremento de la actividad neuronal se traduce en dilatación de lechos capilares con el objeto de proveer mayor monto de glucosa y oxígeno al área de actividad neuronal aumentada. No obstante que exista una mayor demanda energética, el consumo de oxígeno permanece más o menos constante, con un aumento de la oferta. Por lo tanto, ocurre un aumento en el flujo sanguíneo sin un incremento de similar magnitud de la extracción de oxígeno, con reducción de la deoxihemoglobina y aumento de la oxihemoglobina en el lado venoso del lecho capilar, generando ello un aumento de la intensidad de señal por RM. [9] En la imagen funcional tenemos dos componentes: un PARADIGMA y un RESULTADO. El PARADIGMA es la acción o actividad que el sujeto ejecuta a fin de producir una activación específica en el cerebro. Por ejemplo, mover los



dedos de la mano derecha continuamente es un paradigma motor que "activa" la corteza cerebral en el lóbulo frontal izquierdo. El resultado en la imagen de resonancia magnética funcional es una imagen que muestra esta activación.

El paradigma puede ser de cualquier tipo. Motor, sentir el tacto, tener una percepción, pensar en palabras abstractas, responder a un estímulo cambiante, escuchar música, comprender una historia y muchas otras. El paradigma produce la siguiente secuencia de eventos:

• Aumenta el metabolismo en el área del cerebro involucrada en la tarea. • Aumenta el volumen de sangre en esa región específica. • Aumenta el nivel de oxígeno. • Cambios en el campo magnético local • Cambios en la intensidad de la energía (radiofrecuencia) en la misma

área. En breve, el paradigma evoca actividad en una región del cerebro, y esta actividad cambia la intensidad de la radiofrecuencia que sale de esa parte. Este es un cambio muy pequeño. Pero, si repetimos el paradigma varias veces podemos obtener mayor estadística y poder visualizar los cambios hasta llegar a un resultado estadísticamente significativo que puede ser registrado. Se comparó la actividad del cerebro de personas durante una tarea en particular con el nivel de actividad mientras descansan. Sin embargo, el cerebro funciona continuamente, aún cuando se descansa. Por esa razón, el nivel durante el descanso se usa como línea básica de la actividad en estado basal del cerebro. Es necesario que sepamos el valor de la señal de actividad basal y el valor de la señal relacionada con la tarea. Para hacerlo, el sujeto alterna entre períodos de actividad (realizando el paradigma) y períodos de descanso. De esta manera se obtiene un grupo de imágenes del cerebro completo tomadas durante el paradigma, y el número de imágenes de la misma región tomadas durante el descanso. Se obtiene un promedio de 2400 imágenes correspondiendo a dos condiciones en la cual 1200 corresponden al período de ejecución de la tarea "activación". Las imágenes son el resultado de los valores de la intensidad de la señal, codificadas en la escala gris. Estos valores pueden sumarse, restarse, etc. Ese es el próximo paso. Computadoras de gran potencia hacen un análisis estadístico utilizando test de “t” de muestras apareadas entre los valores de línea de base y de las activadas. Estos valores de activación son transformados en un mapa a colores. Usualmente la escala de este mapa varía de azul a rojo en forma creciente. Finalmente, los colores son fusionados con imágenes anatómicas T1, de una manera similar a los mapas del tiempo que se superponen a ilustraciones geográficas. [10] La imagen de resonancia magnética funcional tiene una terminología particular. Las siguientes imágenes explican los términos más importantes que se usan para describir un experimento.



Un período es el tiempo en que ocurre algo. ON: El nombre del período en el cual se realiza el paradigma OFF: El nombre del período en el cual el sujeto descansa Un escán es la imagen obtenida en cada unidad de tiempo. Un nivel es la localización del sitio a explorar. Se pueden explorar varios niveles al mismo tiempo

.

FIG IV. En este gráfico se muestran: 5 períodos ON, durante el cual el sujeto realiza la tarea; 5 períodos OFF, durante el cual el sujeto descansa; cada período tiene 30 segundos de duración por una cantidad total de 5 minutos de duración del ESTUDIO.

FIG.V. Ejemplo: Las áreas a color muestran la activación de las regiones del cerebro involucradas en oír y entender la voz humana. El hemisferio izquierdo muestra una activación mayor. [11]



SECUENCIA BLOOD LEVEL OXYGEN DEPENDENT (BOLD)

La RMN funcional por efecto BOLD es sensible a cambios en la actividad cortical producida por paradigmas. El origen de los cambios en la señal de Resonancia Magnética Funcional (RMf) ha sido tópico de investigación de múltiples estudios. El modelo más aceptado explica estos cambios debido a alteraciones locales en la oxigenación del tejido, relacionadas con variaciones en la actividad neuronal. De ahí que esta técnica se conozca como Imágenes por efecto BOLD, del inglés blood oxygenation level dependent. Los cambios en el contraste BOLD se basan en los cambios en la concentración local de deoxihemoglobina en los vasos sanguíneos. La presencia en la sangre de deoxihemoglobina paramagnética permite diferenciarla de la sangre totalmente oxigenada, debido a las diferencias de susceptibilidad magnética en la señal de RM y RMf. Mediante secuencias de adquisición rápidas, como las imágenes ecoplanares (EPI), es posible medir estos cambios en el cerebro. Las imágenes BOLD son adquiridas con orientación sagital utilizando una secuencia eco-planar (TR=3000ms, TE=60ms, FA=30º, Píxel=4x4 mm). Se adquieren 24 cortes de 5mm de espesor. Adicionalmente se adquieren imágenes estructurales de alta resolución (TR=1900ms, TE=3.9ms, FA=90, Voxel=1 mm3) El uso de imágenes de RM funcional por efecto BOLD puede ser una herramienta para demostrar de forma objetiva la eficacia de la opción quirúrgica. [12] La Resonancia Magnética funcional se basa en el incremento local del flujo sanguíneo que acompaña a la actividad neuronal ante un determinado estímulo. Esto produce una reducción local de la Dexiohemoglobina aumentando la susceptibilidad magnética en la región provocando una señal de mayor intensidad en la imagen. La relación entre actividad neuronal y señal BOLD, está vinculada con el funcionamiento sináptico. Este acoplamiento neurovascular no está todavía completamente establecido de qué manera ocurre en aquellos cerebros patológicos.

El BOLD RMfi utiliza la imagen de la resonancia magnética y el hecho que la hemoglobina presenta diferentes signos magnéticos cuando está transportando Oxigeno ( Oxi hemoglobina ), comparado cuando no transporta oxigeno (deoxí hemoglobina) En este sentido las área del cerebro con alta demanda , o mas activas tendrán una relación diferente de oxi / deoxí hemoglobina, Al tomar imágenes rápidamente , en el orden de una o mas imágenes por segundo, se puede representar el contraste casi en forma inmediata entre la actividad en reposo , y durante una conducta específica dada, demostrando así tanto la función como la estructura. El principal beneficio de la utilización de tecnologías basadas en la energía magnética con respecto a las radioactivas, se basa en que no existen límites en el número de muestras que pueden ser realizadas.



FIG. VI. Visualización de las áreas estimuladas

PARAMETROS UTILIZADOS PARA LA REALIZACION DEL ESTUDIO POR RESONANCIA MAGNETICA

FUNCIONAL (RMf)

Para obtener las imágenes funcionales se utiliza un resonador de alto campo de 1.5T adquiriendo una secuencia de gradiente de echo (EPI BOLD) con los siguientes parámetros: 60 mseg. de Tiempo de Echo, 3000 mseg de Tiempo de Repetición, FOV de 40 cm., matriz de 128 x 128 con tamaño de voxel de 3.75 x 3.75 x 5 mm obteniéndose 500 imágenes en 300 segundos. Además se adquiere una secuencia T1 SPGR (spoiled gradient echo sequence) de alta resolución y en forma volumétrica de 124 cortes sagitales como referencia anatómica. Para el análisis de las imágenes funcionales se utiliza el programa MEDx 3.41 (desarrollado por Yale, UCLA y Harvard) donde se comienza realineando las 500 imágenes para corregirlas de posibles movimientos producidos por el paciente durante la ejecución del paradigma. Después se le aplica un filtro espacial Gaussiano a la respuesta hemodinámica de acuerdo con la Point Spread Function. (PSF)

FIG VII: Corrección de Movimiento

Para la construcción de los mapas estadísticos de Z se realiza un análisis estadístico en forma paramétrica que incluyen el test de “t” de muestras no apareadas con un nivel de significación de p<0.001.



Para finalizar se transforman los datos al espacio del Atlas de Talairach and Tournoux 1988 de manera de estandarizar las coordenadas de los mapas estadísticos. [13]

Preparación para el procedimiento La RMf utiliza una máquina de RM, por lo que son necesarias las preparaciones normales para una RM. Por ejemplo, debido a que el potente campo magnético de la RM tiene un efecto sobre todos los objetos metálicos ferromagnéticos implantados en el cuerpo, el personal debe preguntar al paciente si tiene un marcapasos (o una válvula cardiaca artificial), un puerto implantable, un catéter de infusión (que a menudo se conocen por sus nombres de marca, Port-o-cath, Infusaport, Lifeport), un dispositivo intrauterino (DIU), o placas, pines, tornillos o grapas quirúrgicas de metal en el cuerpo. En la mayoría de los casos las grapas, placas y tornillos quirúrgicos no son peligrosos durante la RM. Los colorantes rojos que se usan en los tatuajes y en el delineador de ojos permanente pueden contener óxido de hierro metálico que podría calentarse durante la resonancia magnética; sin embargo, esto es poco frecuente. Le preguntarán al paciente si alguna vez ha tenido una bala o metralla en el cuerpo, y si ha trabajado con metales. Si hay dudas acerca de fragmentos de metal, tal vez le hagan una radiografía para detectarlos. Los empastes dentales en general no son afectados por el campo magnético, pero podrían distorsionar las imágenes de la cara o el cerebro, de forma que el radiólogo debe estar al tanto. Lo mismo es cierto para los aparatos de ortodoncia, que hacen difícil "afinar" el equipo de RM al cuerpo. Le pedirán al paciente que se quite todos los artículos que puedan afectar la calidad de las imágenes de RM, como pinzas del cabello, joyas, anteojos, audífonos y aparatos de ortodoncia removibles. El radiólogo o el técnico deben preguntar si tiene alergias a medicamentos y si alguna vez el paciente se ha operado la cabeza. Debe avisar si es posible que esté embarazada. [14]

¿Qué sucede durante el procedimiento? La RM utiliza ondas de radio y un fuerte campo magnético en vez de rayos X para formar imágenes claras y detalladas de los órganos y tejidos internos. La RMf utiliza esta tecnología para identificar las regiones del cerebro donde los vasos sanguíneos se están expandiendo, o donde hay cambios químicos o mayor suministro de oxígeno; todos estos son signos de que el cerebro está actualmente procesando información y dándole órdenes al cuerpo. En la RMf el paciente realiza una tarea específica mientras se toman las imágenes; mientras hace esta tarea, aumenta el metabolismo del área del cerebro responsable, y esto cambia la señal en la imagen de RM. Mediante la realización de tareas específicas que corresponden a distintas funciones, es posible ubicar el área del cerebro que controla esa función.



Esta información se incorpora luego en la planificación de la cirugía para ayudarle al cirujano a evitar estas áreas. [15]

¿Cómo se realiza el procedimiento?

El paciente se recuesta en una mesa que se desliza, con la cabeza en un dispositivo de inmovilización que puede contar con una mascarilla creada especialmente para el paciente. Se procede a colocar al paciente la bobina de cerebro, (es la misma que se utiliza para la resonancia magnética), a continuación se ingresan los datos del paciente en la computadora y se procede a tomar un localizador en el cual se planifican los cortes .Durante el examen, se le pide al paciente que realice varias pequeñas tareas, según el paradigma a aplicar: como tocar con el pulgar cada uno de los dedos de la mano, rozar con los dedos un papel de lija, o contestar preguntas sencillas. El paradigma consiste en la acción durante periodos de 30 segundos y periodos de descanso por 30 segundos. La secuencia BOLD dura 5 minutos, se obtiene menos de 1 imagen por segundo aproximadamente. Al finalizar la prueba se obtiene un 3D solo anatómico que dura aproximadamente diez minutos, se hace una fusion de las imágenes con la imagen 3D de las activaciones en otra computadora. El paciente puede comunicarse con el radiólogo o el tecnólogo durante todo el examen. Muchos centros de RM permiten un acompañante, y si el paciente es un niño, que uno de los padres esté en el cuarto con él. Según cuántas imágenes sean necesarias, el examen por lo general dura entre 15 y 60 minutos, aunque un estudio muy detallado puede durar más. Le pedirán al paciente que no se mueva mientras se toman las imágenes, pero entre las secuencias puede moverse un poco. Habitualmente los pacientes deben estar quietos sólo unos cuantos minutos seguidos. Después del examen, el paciente debe esperar hasta que se determine si son necesarias más imágenes. [16]

FIG VIII: Procedimiento de Resonancia Magnética



¿Qué se siente durante el procedimiento de RMN?

La RM no causa dolor, pero puede haber cierta molestia por estar encerrado/a o por tener que mantener la cabeza quieta. Es posible que tenga una sensación de calor en el área que se está examinando; esto es normal, pero si molesta, el paciente debe avisar al radiólogo o al tecnólogo. A algunos pacientes les molestan los fuertes ruidos producidos en algunas fases del examen, pero en los exámenes de RMf, las imágenes se hacen en series de tomas muy cortas, de forma que el ruido no dura mucho tiempo. [17]

ÁREAS DE INTERES PARA EL ESTUDIO CON RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

Área Motora: Diversos autores han trazado mapas somatotópicos de la corteza motora primaria con RMF obteniendo una buena correlación con las áreas determinadas por Brodmann como 4 y 6.

FIG.IX. Paciente de 14 años de edad con convulsiones y una lesión de aspecto quístico en el hemisferio cerebral izquierdo. Se estudio la ubicación de la corteza motora previo a la cirugía. La RMF muestra con color el área de activación en la corteza del surco central izquierdo con movimientos de la mano derecha durante el examen. (Imagen cortesía Drs. B. Bernal y N. Altman, Servicio de Radiología, Hospital de Niños de Miami).

Para la estimulación del área motora se debe considerar la gran representación de la mano en la circunvolución precentral. Movimientos simples de la mano producen activación de la corteza motora primaria, movimientos más complejos como tocar secuencialmente los dedos de la mano con el



pulgar producen activación de la corteza motora primaria y la corteza motora suplementaria La corteza motora suplementaria puede ser activada con movimientos imaginados de los dedos, mientras que la corteza motora primaria se conserva inactiva, sugiriendo un rol ejecutivo supramotor para la corteza motora suplementaria. También se han descrito áreas de activación motora en la corteza fronto-mesial. Se han realizado estudios que muestran que mientras la corteza motora izquierda es activada en diestros fundamentalmente con movimientos dactilares contralaterales.

FIG X. Motor derecho

FIG XI. Motor izquierdo

FIG IX Y X: EJEMPLOS DE ESTUDIOS DE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL CON PARADIGMAS MOTORES TOMADOS EN INSTITUTO DE NEUROIMAGENES FLENI



Lenguaje Expresivo: Las áreas correspondientes al lenguaje expresivo (áreas de Broca), pueden ser activadas pidiéndole al paciente que genere palabras, ya sea que las piense o las pronuncie.

FIG XII. . Mujer de 25 años diestra, a la que se le aplicó un test de generación de palabras. Se observó activación dominante en el hemisferio izquierdo. Las áreas que mostraron activación fueron: áreas de Broca, porción posterior de los giros temporal medio e inferior izquierdos, área parietal izquierda y premotora. Se observó también leve activación en el aspecto inferior de los lóbulos occipitales. (Imagen cortesía Drs. B. Bernal y N. Altman, Servicio de Radiología, Hospital de Niños de Miami).

Se ha encontrado mayor grado de activación de esta área cuando el paciente genera verbos o rimas que cuando produce palabras simples. También con paradigma de generación de palabras se ha detectado en las mujeres activación bilateral de las áreas de lenguaje, mientras en los hombres la activación es predominantemente en el hemisferio dominante. Se ha descrito que ante paradigmas de generación de palabras, además del área de Broca, también se activan ciertas áreas de la corteza temporal, corteza visual primaria y secundaria, lo que parece sugerir que en el proceso de generación de palabras intervienen también áreas de memoria y visuales.



FIG XIII: Ejemplo de paradigma de lenguaje (Imágenes tomadas del laboratorio de neuroimagenes “FLENI”)

Lenguaje comprensivo: En este tipo de Test se puede hacer escuchar al paciente textos narrativos. Para esto se debe contar con un sistema adecuado de audífonos que permitan disminuir el ruido inherente al equipo y permitir que el paciente escuche las instrucciones y el texto deseado. La activación se observa en este caso en forma bilateral en la circunvolución temporal superior (Brodmann 22).



FIG XIV. Hombre de 32 años, diestro al que se le aplicó un test en el cual debió escuchar una historia pregrabada. Se obtuvo activación dominante a izquierda de área de Broca, área de Wernicke, giro supramarginal izquierdo, área motora y premotora. También el área de corteza auditiva se activó mayormente a izquierda. (Imagen cortesía Drs. B. Bernal y N. Altman, Servicio de Radiología, Hospital de Niños de Miami).

Áreas Visuales: La estimulación visual se realiza directamente con la presentación de imágenes. Estas al ser oscilantes van a provocar una activación mayor a lo largo de la cisura calcarina. Cuando el estimulo es un objeto en movimiento que se debe seguir visualmente, Barton et al demostraron una mayor extensión de la activación cortical, o sea además de la corteza visual primaria y secundaria, había activación a nivel lateral temporo-occipital. Le Bihan, observó activación de la corteza visual pidiéndole al paciente que solo imaginara patrones visuales.



FIG. XV. Cortes coronales de encéfalo de un niño de 2 años de edad, que recibió estimulación lumínica durante 3 minutos. Las imágenes funcionales muestran la activación de las cortezas visuales en colores rojo y amarillo. (Imagen cortesía Drs. B. Bernal y N. Altman, Servicio de Radiología, Hospital de Niños de Miami).

Memoria: Se ha realizado una gran cantidad de trabajos para la investigación de algunos tipos de memoria, como la memoria de trabajo, observándose en este caso activación de las porciones ventrales y frontales de la corteza prefrontal lateral. Callicott, han encontrado activación de áreas adicionales en este tipo de memoria como: corteza premotora, porción superior del lóbulo parietal y tálamo que sugieren la existencia de redes aún más complejas. Se ha estudiado también el proceso de memoria remota, para ello se ha investigado la función de reconocimiento facial donde participarían la corteza temporal y occipito-temporal.

Afectos: Se ha estudiado la respuesta ante estimulo visuales que son capaces de generar emociones placenteras o desagradables. Teasdale et al, observaron que las emociones positivas activaban bilateralmente la ínsula, la circunvolución frontal inferior derecha, el splenium y precuneus. En cambio las emociones negativas activaban bilateralmente la circunvolución medial frontal, la circunvolución del cíngulo en su porción anterior, la circunvolución precentral derecha y el núcleo caudado izquierdo. Otros estudios realizados por Baird et al, en adolescentes y niños a los cuales se les mostraban fotografías de caras que expresaban miedo se



observó activación de la amígdala lo que sugiere la relación de esta área con los procesos ligados al temor. [18]

PARADIGMAS UTILIZADOS EN RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

El estudio no requiere que se administre una sustancia de contraste ya que se basa en la reacción vascular innata del cerebro, necesitando solamente periodos de cooperación de 15 a 20 minutos. Hasta hoy, se han utilizado varias tareas para el mapeo de la corteza cerebral. Tareas simples incluyen la estimulación con presentación de luces, colores, tonos, acordes, música, silabas, movimientos de dedos y percepciones sensoriales básicas. Se han implementado experimentos mas complejos y refinados para el mapeo de funciones cognoscitivas sutiles. Hoy en día existe un armamentario vasto para el mapeo de la memoria, atención, inhibición, reconocimiento facial, discriminación sensorial, temor, etc. Sin embargo, la mayor contribución actual de la resonancia magnética funcional es la del mapeo del lenguaje. El mapeo del lenguaje se realiza en niños y adultos. Leer, escuchar relatos, generar palabras, hacer desiciones semánticas, son los paradigmas mas frecuentemente descritos en la literatura abundante del fMRI. La técnica ha sido ampliamente aceptada entre neurocientíficos. La resonancia magnética funcional se basa en cambios pequeños en las señales que resultan de la siguiente cascada de eventos. Un paradigma evoca activación en una o varias áreas del cerebro. Estas áreas aumentan sus demandas metabólicas, sufren vasodilatacion, y alteran sus niveles de deoxihemoglobina y oxihemoglobina. Debido a que la deoxihemoglobina es una molécula paramagnética, tiene influencia sobre la fase de giro local de los protones, alterando el origen de la señal que se convierte en imágenes. Por lo tanto, la imagen es una representación de cambios locales en los niveles de deoxihemoglobina, relacionada con el área del cerebro que ejecuta la tarea. [19]

FIG. XVI. Grafico en el que se muestra el diseño del paradigma aplicado



FIG. XVII. Análisis Temporal

La realización de este tipo de exámenes requiere un equipo multidisciplinario de profesionales de distintas áreas: un físico con conocimiento en RM, estadísticos para la evaluación de los datos, neurólogos o neuropsicólogos que diseñan los distintos Test específicos para la activación de un área cerebral dada, técnicos en resonancia entrenados en la realización de estos exámenes y neurorradiólogos que puedan interpretar las imágenes. Es muy difícil aislar y obtener una estimulación exclusiva del área neuronal de interés, por ello la elaboración del Test o paradigma a aplicar, debe ser cuidadosa en su elaboración y diseño. Además debe considerarse un entrenamiento previo del paciente para que pueda reaccionar adecuada y rápidamente durante el examen .Los paradigmas de estimulación tienen diseño de bloques que consta de cinco bloques de 30 segundos de duración cada uno de los períodos correspondientes a la estimulación del paciente y 30 segundos de descanso. Se utilizan paradigmas Motor, de Lenguaje, Visual y Auditivo. En este caso se realiza una aplicación repetida o seriada de un estímulo seguido de un periodo de descanso. Con lo anterior se puede realizar una sustracción entre el periodo de actividad neuronal y el de descanso o inactividad El procesamiento de datos comprende varias etapas: primeros los datos son analizados para realizar una correlación temporal entre los cambios de los niveles de señal por RM y el paradigma impuesto. Después debe trazarse un umbral estadístico para distinguir las regiones inactivas del cerebro de aquellas señales más consistentes con actividad relativa al paradigma empleado. Estos análisis son realizados revisando píxel a píxel, empleando diferentes procedimientos estadísticos como "T" de Student, método de correlación cruzada u otros, que permiten trazar un mapa estadístico que provea la medida de localización espacial, extensión y magnitud de la actividad cerebral. Finalmente los resultados del análisis de activación son sobreimpuestos en imágenes estructurales de alta resolución espacial obtenida en el mismo tiempo de examen generalmente en secuencia T1. [20]



FIG. XVIII. Gráfico que muestra el diseño de un test con períodos alternados cada 30 segundos de estimulación y reposo. Se obtuvieron en este caso un total de 80 volúmenes, en 10 niveles diferentes, a su vez en 6 diferentes localizaciones. (Imagen cortesía Drs. B. Bernal y N. Altman, Servicio de Radiología, Hospital de Niños de Miami).

EJEMPLOS DE PARADIGMAS Y LUGAR DE ACTIVACION

MAPEO AUDITIVO

Sujeto Hombre diestro de 20 años de edad

Paradigma ON: Escuchando música pasivamente (notas individuales, melodía desconocida), en presentación binaural-monofónica OFF: Escuchando ruidos de fondo

Estadísticas Método Estadístico Valor P Resultado

Z

Coeficiente de correlación 0.0001 No Aplica



Imágenes

FIG XIX. Paradigma auditivo

Activación Existe una activación asimétrica la cual es mayor en el giro de Heschl's izquierdo pero mas abundante en el giro supramarginal derecho.[21]

FLUENCIA SEMANTICA

Sujeto Mujer diestra de 25 años de edad

Paradigma ON: Generación de palabras dentro de una categoría específica OFF: Piense en un cielo oscuro

Estadísticas Método Estadístico Valor P Resultado

Z

T-Test 0.00005 4.2



Imágenes

FIG. XX. Paradigma de fluencia semántica

Activación El hemisferio izquierdo muestra activación predominante. Las

siguientes áreas fueron activadas: Broca, la porción posterior izquierda de la circunvolución media e inferior temporal (37 de Brodmann), y las cortezas parietal y promotora izquierdas. Se nota activación amplia en el aspecto inferior de los lóbulos occipitales. La activación principal en la derecha se localiza en el aspecto inferior del lóbulo frontal (11 de Brodmann), que se ve frecuentemente en este paradigma.[22]

PARADIGMA MOTOR

Paciente Niño, 14 años de edad, con convulsiones

Paradigma Movimiento alterno de los dedos ON: Dar golpes ligeros alternativamente con los dedos de la mano derecha OFF: Piense en nada

Resultados Intensa activación de la corteza del surco central izquierdo. Las imágenes muestran claramente la relación con el tumor.

Comentarios El tumor fue extirpado sin déficit motor postoperatorio.[23]



FIG. XXI. Paradigma motor

FIG.XXII. Como se muestra en esta serie de secciones transversales que representan la respuesta media de siete individuos durante la realización de una serie de tareas de atención visual, los investigadores pueden utilizar las imágenes obtenidas por resonancia magnética funcional para realizar un seguimiento de la actividad en distintas zonas del cerebro. Por ejemplo, una parte del cerebro desarrollaba una gran actividad (fila superior, en azul) cuando la atención se centraba en algo en concreto, mientras que otras zonas del cerebro estaban más activas durante otras tareas visuales (en amarillo y rojo). (E. Wojciulik y N. Kanwisher, Fig 4d, Neuron 23: 747-64, 1999 © Cell Press) [el desarrollo de la rm]



PROCESAMIENTO DE LA IMAGEN DE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

En la RMf se generan cientos de volúmenes cerebrales con tiempos de repetición entre 1 y 6 segundos. Estos datos se transforman en mapas estadísticos utilizando una técnica conocida como mapeo paramétrico estadístico, el cual se basa en técnicas de regresión multilinear robustas. Los mapas representan las áreas del cerebro (usualmente corticales) que se activan ante la presentación de los estímulos, perdiendo en el proceso la información anatómica asociada. De ahí que en el análisis de la activación cerebral sea imprescindible el corregistro de estos mapas con imágenes estructurales de alta resolución. En la mayoría de los procedimientos implementados esto se logra proyectando la activación funcional sobre cortes anatómicos bidimensionales (2D), y la localización de estas activaciones se reportan típicamente en coordenadas estandarizadas de Talairach. Sin embargo la naturaleza altamente complicada de la corteza cerebral, debido a la abundancia de surcos y pliegues, conlleva inevitablemente al suavizamiento de la señal reduciendo el poder de discriminación espacial. El estudio de varias propiedades de la corteza cerebral humana, como son su organización columnar y laminar, o la organización topográfica de las áreas corticales, requiere la representación explícita y exacta de la información funcional sobre la superficie cortical tridimensional (3D) de sujetos individuales. Los procesos automatizados de reconstrucción, corregistro y visualización de los mapas corticales consumen gran cantidad de tiempo y recursos de máquina. Esto ha sido una limitante para el uso rutinario de modelos 3D en las neuroimágenes. Las adquisiciones son corregidas por movimiento en los tres ejes usando un algoritmo de mínimos cuadrados y traslación espacial (cuerpo rígido).

FIG XXIII: Corrección de movimiento

Las imágenes se normalizan espacialmente a un espacio estándar (espacio de Talairach [9]) definido por el modelo del proyecto ICBM NIH-20, el cual es



suministrado con el paquete de procesamiento SPM (University College, UK). Este algoritmo maximiza la suma de las diferencias cuadráticas entre el modelo y las imágenes. La normalización se realiza con un algoritmo afín (12 parámetros) y cuadrático de 3er orden .Por último se les realiza un suavizamiento a las imágenes, mediante una convolución con un kernel gaussiano isotrópico. [24]

PASOS A SEGUIR PARA EL PROCESAMIENTO

1.CORRECCION DE MOVIMIENTO 2.FILTRADO ( GAUSSIAN SMOOTHING) 3.ANALISIS ESTADISTICO VOXEL POR VOXEL 4. CO-REGISTRACION CON VOLUMEN T1

USOS COMUNES DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL (RMf)

En la práctica diaria, los estudios de RMf se usan a menudo para planificar la cirugía de cerebro porque pueden ayudar a los médicos a vigilar la función cerebral normal y las funciones cerebrales alteradas. Los estudios en curso indican que la RMf también puede evaluar los efectos de un derrame, un traumatismo o una enfermedad degenerativa (como la enfermedad de Alzheimer) sobre la función cerebral. [25]

RMF COMO HERRAMIENTA DE PLANIFICACION NEUROQUIRURGICA

El rol de la RMF en el plan neuroquirúrgico es un aspecto importante de esta técnica. Para decidir la extensión de la resección quirúrgica a nivel cerebral se deben tomar en cuenta dos factores: la extensión del tejido anormal y la función del tejido vecino. La extensión del tejido anormal se puede determinar con RM convencional y la función del tejido adyacente con RMF teniendo ésta un rol determinante. Considerando las cirugías con relación a epilepsia, estas van a demandar un grado mayor de conocimiento del mapa funcional del cerebro. En el caso de hemiferectomia es necesario conocer la lateralización del lenguaje. La



lobectomía o lesionotomía requiere de un mapeo más fino capaz de localizar las funciones críticas que podrían sufrir daños, como el lenguaje o el área motora. Para esto las imágenes funcionales se superponen a un T1 anatómico que permite una adecuada caracterización espacial del área activada (motora o de lenguaje) y con ello es más fácil la planificación y el diseño de cada cirugía acorde con las características propias del paciente y la lesión.

PLANEAMIENTO PREQUIRURGICO

A veces es muy importante saber cuáles funciones cerebrales se encuentran en las inmediaciones de una lesión, particularmente si esa lesión va a ser extirpada quirúrgicamente. En lesiones formadas antes del nacimiento, como ciertas anomalías de los vasos sanguíneos y algunos tumores, las áreas del lenguaje y otros procesos mentales pueden estar desplazadas. La Resonancia Magnética Funcional muestra el sitio donde están localizadas estas funciones y las distancias a centros críticos de proceso mental. Por ejemplo: (FIG. XXIV)

FIG XXIV. En la imagen hay un pequeño quiste en el hemisferio izquierdo (nótese en el lado derecho del cerebro como un redondel negro). Esta lesión producía convulsiones. El cirujano necesitaba saber qué parte de la corteza estaba a cargo del movimiento de la mano. Con movimientos alternos de los dedos, esta imagen de resonancia magnética funcional muestra a color el área usada para el movimiento de los dedos de la mano derecha. Esto le permite al cirujano extirpar la lesión sin afectar el movimiento de la mano.

Mapeo del Lenguaje

Las funciones cerebrales pueden dividirse en básicas y complejas. Las funciones básicas requieren pocas áreas de la corteza, mientras que las funciones complejas pueden esparcirse por uno o ambos hemisferios. Las funciones básicas se muestran invariablemente en el mismo lugar en diferentes personas, mientras que las funciones complejas tienden a variar de persona a persona. El lenguaje es una función compleja típica. En la mayoría de las



personas, el lenguaje está representado en el hemisferio izquierdo; aunque es completamente normal encontrarlo en el hemisferio derecho o dividido entre ambos. Antes de comenzar la cirugía del cerebro, es muy importante saber en qué lado está representado el lenguaje. Este tipo de información es crucial en la cirugía de epilepsia, en la cual puede ser necesario extirpar parte del lóbulo temporal involucrado en la producción de convulsiones. El área de la cirugía se reduce o limita, si se determina que el lenguaje esta localizado en el lóbulo que se opera.

APLICACIONES NO QUIRURGICAS

La Resonancia Magnética Funcional tiene un alto potencial para proporcionar un entendimiento profundo de los trastornos neurológicos y psiquiátricos, siendo actualmente usada para investigar las apoplejías, migrañas y epilepsia. Este procedimiento también se ha usado en niños con trastornos del desarrollo, incluyendo el autismo, la dislexia y otros trastornos del aprendizaje. En la actualidad se están realizando investigaciones en niños y lactantes bajo sedación, en los cuales ya se puede determinar activación cerebral a pesar de la sedación.

FIG XXV

Estas imágenes (FIG XXV), por ejemplo, son de un niño de 2 anos de edad. Son cortes coronales; en ellos la cabeza se ve en la parte superior y el cuello en la parte inferior. En su interior se ven los dos hemisferios cerebrales y debajo de ellos el cerebelo. El paciente fue sedado para someterse a un procedimiento regular, después del cual, se mostraron luces intermitentes por espacio de 3



minutos. La corteza visual, situada en los lóbulos occipitales, muestra activación representada en colores rojo y amarillo. Se han obtenido también imágenes de activación en niños sedados con voz materna, o estímulo sensitivo de la piel (frotando la mano, por ejemplo). Uno de los propósitos futuros de la Resonancia Magnética Funcional es poder predecir los trastornos del desarrollo en niños pequeños a fin de proporcionarles tratamientos efectivos a una edad temprana. [26]

¿QUE RIESGOS Y QUE VENTAJAS APORTA LA

PRUEBA?

Ventajas La RMf puede identificar la localización de las diferentes áreas funcionales normales del cerebro, permitiendo de esta forma a los neurocirujanos evitar dañar estas zonas durante la cirugía La RMf puede detectar los infartos cerebrales en una fase muy temprana de manera que los médicos que atienden al paciente pueden comenzar más precozmente el tratamiento. La RMf puede ayudar a los médicos a monitorizar el crecimiento y función de los tumores cerebrales y puede servir como guía para planificar el tratamiento quirúrgico o de radioterapia. Las imágenes funcionales del cerebro y de otras estructuras cerebrales que se obtienen con la RMf son más detalladas que las que se obtienen con otros métodos de imagen. Se evita la exposición a la radiación. La RMf permite detectar anomalías que pueden estar enmascaradas por el hueso en estudios obtenidos mediante otros métodos de imagen.

Riesgos Los fragmentos metálicos pueden ser atraídos por el imán si el paciente tiene un objeto metálico y lo desconoce al introducirse dentro del campo magnético puede moverse. La RMf debe evitarse en las primeras 12 semanas de embarazo. Para el diagnóstico en pacientes embarazadas durante las 12 primeras semanas se debe utilizar la Ecografía a no ser que haya una razón médica importante que requiera la realización de una RM.



LIMITACIONES DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL DE CEREBRO

La RM funcional es una técnica todavía en desarrollo y mejorándose. Si bien parece tener tanta exactitud para ubicar la actividad cerebral como cualquier otro método, hay menos experiencia con la RMf que con otras técnicas de RM. En la mayoría de los casos el examen no es peligroso para pacientes con implantes metálicos, con excepción de unos pocos tipos de implante; por lo tanto, los pacientes deben avisarle al técnico antes del procedimiento si tienen algún implante. La RM a menudo es más cara que el TAC. [27]

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA IRM FRENTE A LAS OTRAS TECNICAS DE IMAGEN

VENTAJAS:

Alto contraste en las partes blandas. Es el método de imagen que logra una mayor discriminación tisular en los tejidos blandos. La señal en IRM proviene básicamente del H del agua y en segundo lugar del H de los tejidos grasos. Las distintas densidades de H, así como las diferencias estructurales en los diversos tejidos, proporcionan el alto contraste tisular. Gran sensibilidad a los cambios patológicos. Por lo general las alteraciones patológicas comportan una variación del balance acuoso del tejido con un desequilibrio a favor del aumento del agua libre tisular. Ello implica una variación detectable por IRM, por el alargamiento del T1 y T2. Las imágenes potenciadas en T2 son las que con mayor facilidad permiten la visualización, especialmente en altos campos magnéticos. Esta regla general se altera por diversos factores. Así, la presencia de material lipidico y de sangre hemorrágica en fase subaguda, que disminuyen el T1. También la presencia de calcio implica una disminución de la señal en todas las secuencias. Diversidad de parámetros para enjuiciar un mismo plano de corte. Mientras la TC-RX tan solo tiene un parámetro ligado al coeficiente de atenuación relativo del agua, sin duda la potencialidad diagnostica de la RM estriba en poder enjuiciar la misma estructura contrastándola en D, T1 o T2 respecto a sus estructuras vecinas. Ello implica saber establecer las secuencias y los parámetros adecuados para lograr el contraste en las estructuras objeto de estudio, lo cual constituye también un gran reto, ya que si no se coloca la secuencia apropiada puede no obtenerse la discriminación tisular deseada. Fijémonos en que en una imagen juegan los tres parámetros D, T1, T2 y en que las variaciones patológicas por lo general aumentan el T1 (tendencia al negro


http://www.radiologyinfo.org/sp/glossary/glossary1.cfm?Term=implante


en secuencia SE) y aumentan en T2 (tendencia al blanco en SE). Se comprende, pues, que si la secuencia de exploración no es adecuada, las dos potenciaciones de la imagen pueden anularse, no obteniéndose el contraste deseado. Tomografías de obtención directa en cualquier orientación del espacio. La posibilidad de obtener imágenes directas sobre cualquier plano previamente elegido, utilizando un direccionamiento mediante software, manteniendo al paciente en decúbito supino, es una de las grandes ventajas de la IRM como método de imagen. FOV variable tanto en tamaño como en situación. La imagen tomografica puede dimensionarse para lograr la mejor ampliación directa sobre la zona a estudiar y aparte de orientarla en cualquier dirección del espacio, su centro de imagen puede desplazarse a cualquier punto. Existen algunas limitaciones según sea la casa comercial y también deben existir mecanismos para evitar el artefacto del doblamiento de imagen. Visualización de los vasos sin utilizar substancias de contraste. Permitiendo una orientación rápida de entrada sobre los problemas vasculares y sus relaciones con la patología estudiada, sin posibilidad de fenómenos alérgicos. No utilización de contrastes intratecales. La tomografía por RM pasa a ser la primera maniobra exploratoria en los problemas medulares sustituyendo a la mielografia de entrada. En secuencias potenciadas en T1, el LCR aparece en negro y sobre el se resalta la medula con un T1 intermedio. Los perfiles, la situación y el calibre pueden ser también estudiados sin tener que utilizar substancias de contraste. En T1, sin embargo, es difícil el contraste entre estructuras hipointensas como el LCR, los ligamentos intracanaliculares, la cortical de los cuerpos vertebrales y el anillo fibroso discal. En secuencias muy potenciadas en T2 puede lograrse, aunque a expensas de la resolución espacial, un efecto mielografico por RM, ya que el T2 del LCR es alto, implicando un fondo brillante sobre el que la medula aparece hipointensa. En T2 el LCR se distingue bien de los ligamentos, la cortical ósea y el anillo fibroso, que son estructuras hipointensas en T2. No existen artefactos de Haunsfield en las interfases óseas. Lo cual permite estudiar estructuras que, como la fosa posterior, tienen serias dificultades con otras técnicas. La no iatrogenia conocida. Dentro de las condiciones de utilización clínica actúa como gran telón de fondo en las ventajas de la IRM.

INCONVENIENTES: El campo magnético implica una precaución constante en el ambiente de trabajo, controlando en todo momento el acceso a la sala del tomógrafo de objetos paramagnéticos que pueden ser atraídos hacia el imán. También el campo magnético implica restricciones en cuanto a la población a explorar. Por un lado la contraindicación absoluta sobre los portadores de



marcapasos, por otro la contraindicación parcial sobre los portadores de clips quirúrgicos, prótesis, apartados de soporte vital, etc. Desde el punto de vista de ubicación, los inconvenientes varían mucho según el tipo de tomógrafo y el valor del campo magnético. La necesidad de un blindaje magnético encarece la instalación. La radiofrecuencia puede implicar fenómenos calóricos. Pero el principal inconveniente es la presencia de artefactos de la imagen debido a interferencias con emisoras que trabajan en la misma banda. Ello obliga en todas las instalaciones a realizar un pantallaje de radiofrecuencias que envuelva la zona de exploración. Este pantallaje puede estar en las paredes o dentro del tomógrafo. Los artefactos en la IRM son múltiples. El más importante es debido a los movimientos tanto voluntarios como involuntarios del paciente. Los involuntarios orgánicos rítmicos pueden ser evitados mediante una obtención de imagen sincrónica con ellos, por ejemplo mediante gating cardiaco. No obstante, los involuntarios, no rítmicos, como los peristálticos, implican, para evitarlos, disminuir los tiempos de exploración mediante técnicas rápidas de imagen. Actualmente se utilizan bandas de saturación para anular la señal de los voxels que producen movimiento. Estas técnicas de saturación consisten en una emisión de radiofrecuencia de 90° más un gradiente defasador que anula la señal del voxel. Si el paciente no colabora manteniendo la zona a explorar inmóvil durante la adquisición de datos, resulta una imagen totalmente degradada y hay que tener en cuenta que la duración de toma de datos depende de la secuencia, pero en una SE potenciada en T2 en un campo de 0.15 T puede sobrepasar los 15 minutos. Las secuencias rápidas con una potenciación en T2 permiten obtener imágenes en tiempos mucho más cortos. Existen otros artefactos en las imágenes RM que hay que tener en cuenta, como los debidos a las corrientes eléctricas inducidas de Eddy, el flujo, la susceptibilidad magnética, etc. La claustrofobia se presenta en muchos pacientes al tenerse que colocar dentro de un cilindro de 2 metros de largo. En algunos casos es imposible realizar la exploración. Es fundamental en este punto la relación del paciente con el personal profesional. El ruido de los gradientes puede llegar a ser molesto para algunos pacientes. Por ultimo hay que citar el costo tanto del aparato como de su instalación y mantenimiento, que es por el momento muy elevado.

RIESGOS EN RM Existen en la RM tres fenómenos físicos que comportan riesgo:

• El campo magnético estático principal B0. • Los campos magnéticos variables de los gradientes magnéticos. • La emisión de radiofrecuencia.



En la consideración del riesgo deben separarse, por un lado, los efectos biológicos directos producidos por la exposición a estos tres fenómenos y por otro lado, los efectos indirectos que pueden producirse sobre el organismo como consecuencia básicamente del efecto del campo magnético sobre las substancias paramagnéticas y que implican una serie de precauciones a tener en cuenta en las exploraciones RM. Respecto a los efectos biológicos directos, existe aun una fuerte controversia y son objeto de numerosos estudios por parte de diversas comisiones internacionales. Si bien es orientativo, existen una serie de limitaciones en los valores de los tres fenómenos físicos utilizados en las exploraciones IRM, dentro de las cuales no se han evidenciado por el momento efectos nocivos ni para los pacientes ni para el personal profesional. Considerándose la RM, dentro de estas especificaciones, como carente de iatrogénica.

EFECTOS DE LOS CAMPOS MAGNETICOS ESTATICOS

El efecto biológico más importante debido al campo magnético principal B0 es la aparición del potencial de flujo, debido a que el campo magnético desvía las cargas eléctricas en movimiento hacia direcciones opuestas según su signo. Esto origina que los iones de la sangre puedan ser desplazados creándose una diferencia de potencial entre las paredes del vaso. Este efecto es tanto mas manifiesto cuando mayor es la velocidad de los iones y por tanto es de esperar que sea el máximo en la aorta ascendente. Calculando el valor de este “potencial de flujo” en la aorta, en posición perpendicular a la dirección del campo magnético para que el efecto sea máximo y para campos de hasta 2T, no se llega al valor de 40 mV que corresponde al umbral de la despolarización de la fibra miocárdica. No obstante, esta diferencia de potencial inducida es suficiente para producir modificaciones en el electrocardiograma apareciendo una señal que empieza inmediatamente después de la onda R y sobrepasa la onda T sin que se aprecien trastornos hemodinámicas. La perturbación por el campo magnético de la trayectoria de los iones cargados podría influir también sobre la conducción nerviosa, no obstante se ha visto que para que la velocidad de conducción se reduzca en un 10 % serian necesarios mas de 20T. Los tejidos humanos son diamagnéticos y en general las moléculas no van a presentar ningún tipo de modificaciones al estar sometidos a campos magnéticos. Se ha establecido en IRM como valor máximo aconsejable para el campo magnético principal hasta 2,5T, aunque este valor esta en constante revisión.



EFECTOS DE LOS CAMPOS MAGNETICOS VARIABLES

El efecto biológico producido por los campos magnéticos variables en la utilización de los gradientes puede originarse por la variación de B en el espacio y por la variación de B en el tiempo. La primera daría lugar a un desplazamiento molecular pero carece de interés en los cuerpos biológicos diamagnéticos. No obstante, la variación del campo magnético en el tiempo puede inducir corrientes eléctricas en los circuitos biológicos y si esta fuese importante podría causar fibrilaciones. No obstante, los valores máximos en RM están muy por debajo de los valores umbrales de la fibrilación cardiaca. Por otro lado, la densidad de la corriente inducida es tanto mayor cuanto mayor es el radio del circuito, con lo que, a efectos prácticos, antes de la fibrilación ventricular aparecería una fibrilación en los músculos periféricos. Otro de los efectos producidos por los campos variables es la inducción de MAGNETOFOSFENOS (sensaciones luminosas); sin embargo. No se ha descrito ningún fenómeno de este tipo en las exploraciones RM. Se ha establecido como valor máximo aconsejable variaciones de campo magnético en el tiempo del orden de los 20 T/s para pulsos de 10 ms.

EFECTOS DE LOS CAMPOS DE RADIOFRECUENCIA

El efecto biológico más importante producido por la emisión de radiofrecuencia es el depósito calórico que puede conducir a una lesión histica. Este efecto debe valorarse de forma global como deposito energético en el organismo y como efecto local en una determinada estructura. El parámetro fundamental para cuantificar el fenómeno es la POTENCIA ESPECIFICA ABSORBIDA, que depende, entre otros factores, de la frecuencia utilizada, del tiempo y de la secuencia de pulsos. Hay que tener presente que la energía absorbida en un determinado tejido, por unidad de volumen y de tiempo, aumenta al aumentar la frecuencia. Por tanto, cuanto mayor es el valor del campo magnético, mayor es el depósito calórico. Como norma general se considera que no debe sobrepasarse en una exploración de RM un depósito calórico equivalente al metabolismo basal en reposo (1.5 W/Kg.). Aparte de este deposito calórico general, hay que tener presente posibles puntos calientes donde la elevación de la temperatura local puede ser importante, generalmente ligados a órganos con poca capacidad de disipación calórico y pobre irrigación. Los órganos más sensibles son el ojo y los testículos. También pueden originarse puntos calientes por una mala colocación de la antena de superficie.



PRECAUCIONES EN LAS EXPLORACIONES DE RM

Aparte de estos riesgos biológicos implícitos de la técnica, hay que tener presente que la RM obliga a una concientizacion de la presencia del campo magnético y a habituarse a unas condiciones de trabajo que implican una alerta constante. El riesgo más importante es debido al efecto del campo magnético sobre las substancias paramagnéticas. Dependiendo de su masa y de su distancia, la fuerza atractiva puede ser enorme. A una distancia más o menos corta del imán, objetos como tijeras, pinzas, bolígrafos, etc., pueden ser atraídos hacia el interior y convertirse en verdaderos proyectiles. Hay que tomar precauciones en el manejo de objetos de mayor masa como camillas, aparatos de soporte, etc. Actualmente los tomógrafos se constituyen con pantallaje magnético, lo que reduce a distancias cortas los efectos atractivos del campo magnético y prácticamente se manifiestan únicamente en las aperturas del túnel de exploración. Hay que prestar especial atención a todas las maniobras que se realicen durante la colocación del paciente. Evidentemente las precauciones dependen del valor del campo magnético y deben extremarse al trabajar con imanes de alto campo. Toda persona que entre dentro de la sala de exploración debe dejar de en el exterior los objetos paramagnéticos que puedan ser atraídos por el imán. El paciente debe ser cuidadosamente interrogado para conocer la presencia de substancias paramagnéticas como prótesis, restos de metralla, etc. Ante un paciente intervenido quirúrgicamente, hay que conocer si existen o no clips quirúrgicos antes de proceder a la exploración. En caso afirmativo no puede procederse al examen sin conocer el tipo de clips y sus propiedades magnéticas. Existen clips que pueden ser sometidos a examen por no desplazarse ni cambiar de orientación en el campo magnético. Aunque un clip quirúrgico no presente movimiento bajo el campo magnético, esto no implica que pueda ser explorado ya que puede producir un artefacto en la imagen por la variación local del campo magnético que implica. Las prótesis metálicas, aparte del artefacto que pueden producir, si son suficientemente largas pueden ser exploradas con reservas e interrumpir la exploración ante cualquier molestia. Los portadores de prótesis endococleares tienen contraindicada la exploración RM. Hay que saber el tipo de prótesis valvular antes de proceder al examen del paciente portador. Los aparatos dentarios y las prótesis no fijas deben ser quitadas antes de la exploración para evitar artefactos en la imagen. Existe el peligro de producir quemaduras térmicas por absorción de RF, sobre todo debido a metal o cable metálico introducido en el túnel de exploración, con lo que hay que procurar que no toquen al paciente, evitando que queden en la zona de exploración y advirtiendo al paciente de que informe sobre cualquier sensación anormal.



Los portadores de marcapasos cardiacos tienen, por el momento, totalmente contraindicada la exploración así como el acceso a los alrededores del tomógrafo, manteniéndose siempre fuera del espacio cubierto con un campo magnético superior a 5 Gauss. Ello origina ciertos problemas en la instalación de los aparatos RM ya que una de las normativas a cumplir es que el campo magnético alrededor del imán no alcance los 5 Gauss en un área de uso público no restringida. Mediante el pantallaje magnético se reduce notablemente el espacio necesario para la ubicación. Evidentemente las dificultades aumentan al aumentar el valor del campo magnético. Por ultimo, hay que tener en cuenta si el paciente ha trabajado en metalúrgica y en especial si tiene la posibilidad de restos de virutas metálicas en los ojos. Si hay alguna duda se procede a un examen radiológico orbitario. [28]

ARTEFACTOS EN LA IMAGEN DE RESONANCIA MAGNETICA

En la RMN, como en todos los sistemas de producción de imágenes, se pueden generar artefactos que deterioran o alteran la imagen.

• Artefactos de movimiento El movimiento es uno de los problemas para las imágenes de RMN, ya que el estudio con esta técnica es largo. Los movimientos pueden ser voluntarios o involuntarios y éstos, a su vez, rítmicos (cardíacos, pulso, respiración) o no rítmicos (movimiento intestinal). Pueden ser mitigados por control del propio paciente o por mecanismos de sincronización. Los artefactos, generados por movimiento aparecen en la dirección de codificación de fase. La forma de disminuir los artefactos de movimientos cardiorrespiratorios es mediante técnicas de sincronismo, obteniendo los datos siempre en el mismo momento del ciclo respiratorio y/o cardíaco. Con el sincronismo cardíaco se utilizan técnicas de SE y EG asociadas a la monitorización del ECG, acoplando las secuencias de pulso a los espacios entre los complejos QRS. Colocamos los electrodos sobre el paciente en la forma que indica la ilustración siguiente, obteniendo el trazado ECG. (FIG XXVI)

FIG. XXVI



El Sincronismo, como es obvio, depende de las pulsaciones o latidos cardíacos. Esta información hay que dársela al ordenador. Para disminuir el movimiento de peristaltismo intestinal pueden administrarse fármacos inhibidores de la motilidad, como los anticolinérgicos. Para disminuir el movimiento respiratorio se pueden realizar estudios en apnea con técnicas RMN rápidas o estudios con sincronización respiratoria. En los artefactos por movimiento de flujo de estructuras vasculares, se pueden cambiar la dirección de preparación para cambiar la zona hacia la que se produce el artefacto.

• Artefactos de desplazamiento químico Se deben a la pequeña diferencia de frecuencia de precesión del hidrógeno ligado al agua o a la grasa. Aparece como una banda hiperintensa y otra hipointensa en las interfases agua-grasa. Como es un artefacto relacionado con la frecuencia de precesión, se produce en la dirección de codificación de frecuencia. Estos artefactos aumentan con los campos magnéticos intensos, técnicas de EG y técnicas muy potenciadas en T2. Se disminuirá modificando la intensidad del gradiente o anchura de la banda.

• Artefactos por envolvimiento

Este artefacto (wrap around o back folding) consiste en la superposición de un extremo de la zona estudiada en el extremo opuesto. Esto sucede cuando el diámetro del objeto estudiado es mayor que el campo utilizado (FOV), al obtenerse información redundante externa. Se produce en la dirección de codificación de fase. Para evitar este artefacto aumentamos el FOV, modificamos la codificación de fase, y/o impedimos que las señales de los objetos externos al área que vamos a estudiar lleguen a la bobina.

• Artefactos ferromagnéticos

Producen una distorsión espacial de la imagen y una pérdida de señal al modificar localmente el campo magnético. Pueden producirse por objetos metálicos externos o internos: - Externos: Cinturones, botones, imperdibles, cremalleras, horquillas, cosméticos (pintura de ojos), etc. Se evitan haciendo que el paciente se desprenda de ellos y se desmaquille los ojos.



- Internos: Clips, suturas metálicas, prótesis, osteosíntesis, etc. Se disminuyen utilizando técnicas SE.

• Artefactos de Gibbs

Aparecen como bandas de aumento y disminución de la intensidad de la señal, paralelas a las interfases entre tejidos de intensidades distintas (como la cortical ósea y la grasa pericraneal) situados en la dirección de fase. Esto es debido a un error en la lectura de la señal por adquirir un número insuficiente de datos. Se corrigen empleando más tiempo en la adquisición de la imagen. [29]

CONCLUSION

La imagen de RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL (fMRI) es una técnica desarrollada de la imagen de resonancia magnética (MRI) que permite visualizar las funciones del cerebro relacionadas a paradigmas específicos. El estudio no requiere que se administre una sustancia de contraste ya que se basa en la reacción vascular innata del cerebro, necesitando solamente períodos de cooperación de parte del paciente durante 15 a 20 minutos. Las imágenes del cerebro humano obtenidas por resonancia magnética funcional representan el avance más reciente en un campo que nació hace apenas 20 años. Actualmente, los científicos utilizan la resonancia magnética funcional para estudiar los cambios que se producen en la actividad del cerebro de pacientes que han sufrido un infarto cerebral y que comienzan a recuperar aptitudes perdidas, con el objetivo de desarrollar tratamientos y terapias más eficaces. La resonancia magnética funcional permite investigar el desarrollo de las redes neuronales de los sistemas motriz, visual, auditivo y del habla de un bebé al escuchar la voz de su madre. También puede ayudar a comprender las sutiles anomalías en la activación del cerebro en niños con problemas de falta de atención por hiperactividad y los problemas de memoria de pacientes con esquizofrenia. La Resonancia Funcional delimita las relaciones existentes entre el tumor y áreas vitales cerebrales como el área motora, del lenguaje o de la visión. Su principio básico es la identificación de las áreas cerebrales de mayor consumo de oxígeno La RMF aporta información importante en el estudio de actividad cerebral cortical y puede obtener al mismo tiempo imágenes anatómicas adecuadas para una ubicación precisa del área de interés incluyendo imágenes angiografícas o estudio espectroscópico. Los programas de análisis de datos son cada vez más rápidos y eficaces permitiendo una mayor facilidad en su uso. Esta técnica permite realizar más fácilmente mapeos corticales, que ayudan en la planificación neuroquirúrquica, tanto en patologías tumorales, como en cirugía de epilepsia y donde sea necesario ubicar con precisión áreas críticas



motoras o de lenguaje para evitar el daño de estas o bien donde sea necesario determinar dominancia hemisférica. Finalmente, la RMf es un método no invasivo y ampliamente disponible que tiene un dramático impacto sobre la neurociencia cognitiva, resultando en un gran aporte de las neuroimágenes clínicas aplicadas a una mejor estrategia de tratamientos, fundamentalmente en lo que concierne a lateralización y localización de áreas cerebrales relacionadas con el lenguaje, identificar regiones de corteza elocuente en pacientes neuroquirúrgicos y desarrollar un enorme potencial en el campo de la investigación tendiente a conocer la fisiopatología de diferentes entidades neurológicas. La RMf junto a la utilización de otras técnicas morfológicas y la evaluación neuropsicologíca, contribuyen al mejor diagnostico de las distintas patologías, mejorando las estrategias de intervención.



APENDICE

FIG XXVII. Figura que esquematiza los componentes básicos de un sistema R.N.M. ("Producción de imágenes para diagnóstico médico por resonancia

magnética nuclear") Fernando Silbaermann

Tiempo de relajación T1

Para entender mejor los parámetros T1 Y T2, primero se debe analizar con detalle lo que sucede con los espines nucleares cuando absorben energía de



un pulso de RF. Si se coloca a un paciente en el interior de un campo magnético fuerte, los núcleos giratorios de HIDROGENO tienden a alinearse con el campo, pero la agitación térmica impide que muchos lo consigan. El choque constante de unas moléculas con otras desalinea a algunas. En el momento que una de ellas recupera su alineación, en un lugar próximo se desalinea otra molécula. A temperatura ambiente se produce un equilibrio de esta situación y en un momento determinado algunos de los núcleos están alineados y otros desalineados. En presencia de un campo externo hay más núcleos alineados a favor del campo que en contra del mismo. El campo magnético externo B0 esta realmente en un plano horizontal, al igual que el paciente. La flecha grande indica la magnetización neta de los núcleos de hidrogeno, es decir, la suma de todos los espines mezclados de la muestra. Los núcleos que se muestran apuntando a la misma dirección que la magnetización neta representan el exceso de espines que apuntan en esa dirección. En una situación de equilibrio, la magnetización neta es designada como M0. Cuando se irradia a un paciente con un pulso de RF a la frecuencia de Larmor, algunos de los espines que están alineados con el campo magnético absorben energía de la onda de RF y se alinean en contra del campo. Esto se representa por un giro del vector magnetización neta desde la posición vertical. Cuanto mas tiempo dure y mas fuerte sea el pulso de RF, mas espines giran y mas se separa el vector de magnetización neta de la vertical. Es posible regular adecuadamente el pulso de RF para que la magnetización neta gire un determinado ángulo, por ejemplo 90° hasta el plano xy, o incluso 180° hasta el eje z. Es costumbre denominar a los pulsos de RF en función del giro que inducen en el vector magnetización neta. Los dos pulsos antes citados se llamarían pulso de 90° y pulso de 180° respectivamente. ¿Qué les sucede a los espines de los núcleos tras verse sometidos a un pulso de 90°? En este caso, se alinean en contra del campo mas espines de lo normal, debido a que algunos han absorbido la energía del pulso de RF. El numero de espines que permanecen alineados con el campo magnético es igual al numero de los que se alinean en contra del mismo y, por lo tanto, la magnetización neta a lo largo del eje z (M Z) es cero. Los espines que se han alineado en contra del campo magnético vuelven a cambiar de dirección cuando termina el pulso de RF, y la muestra volverá lentamente a su estado de equilibrio. Esa vuelta al equilibrio no es instantánea, sino que se produce de forma exponencial con el tiempo y recibe el nombre de relajación. Un pulso de 90° gira la magnetización neta hasta el plano xy. El retorno gradual de los espines se representa mediante la rotación de la magnetización neta hasta la posición de equilibrio. Una propiedad de los espines del núcleo hace que no recibamos de ellos ningún tipo de señal eléctrica cuando están en estado de equilibrio. Solo recibiremos señales si una componente de la magnetización neta se encuentra en el plano xy. Consideremos de nuevo la magnetización neta que se produce después de aplicar un pulso de RF a 90°. La mayor señal se recibe cuando la magnetización neta esta en el plano xy. A medida que la magnetización neta rota de vuelta hacia su posición de equilibrio, la componente del plano xy (MXY) va reduciéndose, con lo que la señal recibida va disminuyendo



proporcionalmente. Cuando M0 alcanza a MZ, la señal de IRM desaparece. Ya que M XY se hace cero. Durante la vuelta al equilibrio se producen dos interacciones independientes entre los núcleos de hidrogeno. La primera es la manera en que los espines se invierten de uno en uno para alinearse con el campo magnético B0. El resultado de este fenómeno es una mayor magnetización a lo largo del eje z (MZ) para alcanzar el valor M0. (FIG. X)

FIG XXVIII. Después de un pulso de RF el crecimiento de Mz hasta el valor M0 es exponencial en el tiempo. La constante de tiempo es el tiempo de relajación T1

Ese crecimiento es exponencial en relación con el tiempo y su constante de tiempo se conoce como TIEMPO DE RELAJACION T1. Dado que la relajación T1 se hace a lo largo del eje z y del campo magnético B0, A veces se le denomina TIEMPO DE RELAJACION LONGITUDINAL. Los núcleos de un tejido se dan la vuelta al absorber energía de un pulso de RF. A medida que los núcleos vuelven a su posición original, transfieren su energía al conjunto de la muestra. T1 es una característica específica de cada tejido.

Tiempo de relajación T2 Es fácil adivinar que T2 representa otro tiempo de relajación. Este tiempo esta relacionado con la segunda interacción independiente que tiene lugar entre los núcleos de hidrogeno al ser excitados por un pulso de RF. El pulso de RF hace que los espines de los núcleos de hidrogeno, que están orientados al azar, preceden en fase, es decir, adopten una coherencia de fase. Después de un pulso de 90°, la magnetización neta rota en el plano xy a la frecuencia de Larmor. Cuando la magnetización neta rota por primera vez en el plano xy , la magnetización neta de cada parte del tejido apunta exactamente en la misma dirección, es decir, a lo largo del eje x . Se dice que todas las regiones del tejido se encuentran en fase. No obstante, los núcleos dentro del tejido se encuentran en constante movimiento. Al pasar unos cerca de otros, interactúan sus



momentos magnéticos y alteran su presesión. Con el tiempo, la interacción del pequeño campo magnético del espin de un núcleo altera el campo magnético de una zona, haciendo que precese mas deprisa o mas despacio. Los espines nucleares salen de fase, lo que provoca una reducción de del vector MXY , que sigue precesando a la frecuencia de Larmor. Ello quiere decir que su suma ya no alcanza el valor que tenia inicialmente, por lo que su señal ya no es tan grande. Si esperamos el tiempo suficiente, los momentos magnéticos individuales comienzan a orientarse de forma independiente y quedan finalmente orientados al azar en el plano xy. La suma de estos espines orientados al azar es cero, y por lo tanto, la señal en ese momento es cero. La señal disminuye de forma exponencial, debido al desfase de la magnetización neta en el plano xy. El tiempo de disminución recibe el nombre de TIEMPO DE RELAJACION T2. Dado que esa disminución se debe al paso de algunos espines cerca de otros, también se le suele llamar TIEMPO DE RELAJACION ESPIN-ESPIN , y como tiene lugar en un plano perpendicular a B0 TAMBIEN SE LA CONOCE COMO TIEMPO DE RELAJACION TRANSVERSAL . Aunque T1 y T2 son independientes, guardan entre si la relación [30]: (FIG.)

T2 ‹= T1

FIG.XXIX. Relación entre los tiempos de relajación T1 y T2

En el caso de que el mecanismo de relajación espin-espin fuese el único operante hablaríamos de un tiempo de relajación T2 puro. Sin embargo, la presencia de un campo B0, producirá también la aparición de un rango de frecuencias de Larmour y la reducción de la magnetización transversal. Así, hablaremos de un tiempo de relajación efectivo T2*, que incluye tanto el efecto de relajación espin-espin, como el efecto de inhomogeneidad de campo. [31]



Medida del tiempo de relajación

SECUENCIAS UTILIZADAS EN RESONANCIA MAGNETICA

Durante la relajación se induce una señal eléctrica que es captada por la antena receptora que envía información a la computadora para obtener la imagen tomográfica en la RM. Esta imagen está determinada fundamentalmente por la densidad de los voxels y por la secuencia de pulsos a la que se sometan los voxels en estudio, así como por el tiempo de repetición o TR (tiempo en que se repiten las secuencias de pulso a lo largo de la obtención de la imagen) y por el tiempo eco o TE (tiempo transcurrido entre la excitación de los núcleos de H+ y la recogida de la señal a modo de eco) Existen 3 tipos básicos de secuencias de pulso: a) SE (Spin-Echo) que puede potenciar las imágenes en T1, T2 y Densidad protónica (D). Es la secuencia más utilizada por sus posibilidades diagnósticas, b) IR (Inversion-Recovery), que potencia la imagen en T1, y c) GE (Gradient-Echo), que potencia las imágenes en T1, T2 y T2*. La imagen potenciada en T2* tiene su máxima representatividad en el estudio del sistema músculo esquelético. En toda imagen RM existe la contribución de la D y de los restantes parámetros de la relajación del voxel. La prevalencia de uno de ellos se logra mediante la programación de SECUENCIAS DE PULSOS apropiadas. Existen tres tipos básicos de secuencias de pulsos: SE (SPIN-ECHO), que puede potenciar la imagen en T1, T2 y D. IR (INVERSION-RECOVERY), que potencia la imagen en T1. GE (GRADIENT-ECHO), que se utiliza básicamente para obtener imágenes potenciadas en T2*, T1 o contrastes intermedios. LAS SECUENCIAS DE PULSOS En cualquier imagen tomografica por RM, aparte del valor básico de la densidad D del voxel, existe en mayor o menor grado la influencia de los parámetros de la relajación. Mediante el uso de secuencias de pulsos podemos hacer que



prevalezca uno de estos parámetros en el contraste de la imagen, lo que equivale a potenciar la imagen en un parámetro determinado. Estas secuencias de pulsos consisten en módulos básicos formados por pulsos de RF de valores concretos, separados a intervalos de tiempo adecuados. Según sean estos parámetros se logran diferentes potenciaciones en la imagen. Estos módulos se repiten a lo largo de la obtención de la imagen con un TIEMPO DE REPETICION (TR). SECUENCIA SE La secuencia SE consiste en enviar un pulso de 90° que excita los núcleos del voxel. Se dejan relajar durante un cierto tiempo t, durante el cual los spin se desfasaran. Enviamos un pulso de 180° recogiéndose una señal una vez transcurrido de nuevo un tiempo t. La señal se recoge de esta forma a modo de eco del primer pulso respecto al de 180°. El tiempo transcurrido entre el tiempo inicial de 90° y la recogida de la señal se llama TE. Este modulo se repite cada TR. Podemos, una vez recogida la señal, volver a esperar un tiempo t y enviar otro pulso de 180°, recogiendo al cabo de otro t un segundo eco; repitiendo este proceso podemos obtener multitud de ecos. Cada uno de estos ecos tiene un TE mas largo, pudiendo hablarse de una imagen obtenida en el segundo o en el enésimo eco. Una imagen con TE = 60ms puede ser obtenida con un primer eco de 60ms o con un segundo eco de una secuencia SE con TE = 30ms. La calidad de imagen es ligeramente distinta en función de la exactitud de los pulsos de radiofrecuencia. La ventaja de la secuencia SE es que permite corregir las heterogeneidades del campo magnético. En efecto, si el campo Bo presenta irregularidades dentro del voxel, existirá un desfasamiento extra de los spins no debido a la influencia spin-spin. Sin embargo, esta heterogeneidad siempre actúa de la misma forma ya que es permanente en el tiempo, es decir, si en un punto determinado existe un ligero aumento del campo magnético que implica una frecuencia de relajación mas rápida, los núcleos en este punto se adelantaran por esta causa respecto al resto. Sobre el plano x, y se presentara por tanto un mayor desfase. Cuando enviamos el pulso de 180°, invertimos la posición de los spins sobre el plano x,y con lo cual después del pulso los spin que se hallaban adelantados se encontraran ahora retrasados exactamente al mismo ángulo en el que se habían adelantado. Evidentemente, al no haber cambiado de posición, el campo magnético continua adelantándolos respecto al resto, con lo que transcurrido exactamente de nuevo un tiempo t’ se encontraran en la posición que estarían si el campo magnético fuese perfectamente homogéneo. Recogiendo entonces la señal, la variación de intensidad es tan solo debida a las influencias spin-spin y no a las heterogeneidades del campo magnético. Esto permite tener imágenes potenciadas en T2. Cuando existen heterogeneidades del campo magnético debidas a variaciones de susceptibilidad magnética, como se mantienen fijas en el tiempo y en el



espacio, son corregidas mediante secuencias SE. Es decir las secuencias SE no son influenciadas por los problemas de susceptibilidad magnética. En las imágenes obtenidas mediante la secuencia SE, la potenciación de la imagen viene regulada por TE y TR. En toda imagen SE:

• están presentes los tres factores D, T1 y T2; • cuanto mayor es el TE, mayor es la potenciación en T2; • cuanto menor es el TR, mayor es la potenciación en T1.

Como regla general:

• una imagen con TE corto, TR corto esta potenciada en T1; • una imagen con TE largo, TR largo esta potenciada en T2.

En toda imagen SE deben especificarse el valor de los parámetros TE del primer eco, el numero del eco (NE) y el valor del TR. Los tejidos biológicos normales cambian de intensidad relativa según sea la potenciación de la imagen. Un grupo de tejidos que aparecen siempre HIPOINTENSOS en cualquier potenciación. Se caracterizan todos ellos por tener una densidad de núcleos de H baja. Por ejemplo, el hueso cortical. La imagen aérea será también por este motivo HIPOINTENSA. Los ligamentos se incluyen dentro de estos tejidos hipointensos. Un grupo de tejidos que presentan siempre una señal que los coloca dentro de los grises intermedios. Se destaca en este grupo a la Substancia blanca y la Substancia gris. En imágenes potenciadas en D existe un ligero aumento de la señal a favor de la substancia gris por su mayor densidad en núcleos de H. La situación se invierte en las imágenes Pot T1, donde la substancia blanca aparece más hiperintensa que la gris por tener un T1 mas corto. En T2, por el contrario, la substancia blanca aparece mas hipointensa que la gris por tener un T2 mas corto y existe un buen contraste con ecos largos, siendo las secuencias T2 muy útiles en la patología desmielinizante. Dentro de este grupo intermedio también se coloca el tejido muscular, con un comportamiento uniforme que arroja una débil señal característica en las imágenes potenciadas en T2. Un tercer grupo de intensidades de señal siempre elevadas constituido básicamente por la grasa y la medula ósea grasa. Lo más característico es sin duda la alta intensidad en imágenes Pot T1 debido al T1 corto. Por ultimo hay que hacer notar el comportamiento de los líquidos en reposo o el agua libre. En Pot D se sitúan en la parte alta de la escala. En Pot T1, debido a su largo T1, aparecen hipointensas en la parte baja de la escala y finalmente en Pot. T2 son hiperintensas en la parte más alta de la escala de grises, por su T2 elevado. Evidentemente estas señales varían según si se trata de agua libre o si esta formando soluciones acuosas en las que la concentración y la constitución de las sustancias contenidas influyen de forma distinta en la intensidad de las imágenes. Cuando en un voxel existe agua libre y ligada, la señal dependerá de su proporción.



Un estudio RM tiene que contener imágenes de diferente potenciación a fin de lograr una mayor aproximación diagnóstica. Hay que tener presente en las secuencias que obtienen la imagen a través de un eco, que si el valor del T2 de la estructura en estudio es muy inferior al valor del TE no se podrá recoger señal y aparecerá siempre en negro. En efecto, si una estructura tiene un T2 muy corto, quiere decir que en un tiempo muy corto todos los spins se han desfasado y no existe resultante en el plano transversal. Para que tengamos una señal de eco, el pulso de 180° debe ser enviado cuando aun existe una resultante en el plano transversal para que pueda recogerse una señal de eco.

SECUENCIAS RAPIDAS En las secuencias SE, el tiempo de adquisición (t) viene dado por: t = DM. TR. NA Siendo: DM, la dimensión (de fase) de la matriz de obtención, normalmente de 128 a 256 y raramente 512; NA, el numero de adquisiciones necesarias para aumentar el cociente señal/ruido a fin de obtener una buena imagen; el NA puede ser disminuido al aumentar el valor del campo magnético; TR, el tiempo de repetición de la secuencia. Una de las posibilidades para obtener imágenes más rápidas es utilizar TR más cortos; no obstante estos tienen que ser suficientemente largos para que la magnetización se recupere después del pulso inicial. Una solución seria en consecuencia utilizar pulsos iniciales más cortos. Esta es una de las particularidades de las llamadas SECUENCIAS RAPIDAS. Otra de las particularidades de estas secuencias rápidas es la de sustituir el pulso de 180° y obtener la señal de eco mediante un juego de gradientes magnéticos. Un gradiente magnético es una variación lineal del valor del campo magnético en una dirección. Cuando se establece un gradiente magnético durante un tiempo t’, los núcleos sometidos a un campo mayor se relajan a una mayor frecuencia y por tanto sus spins se adelantan respecto a los núcleos bajo campos magnéticos menores. En consecuencia se produce durante el tiempo t’ un defase. Se habla de un gradiente de defase. Si después de un corto tiempo se reemplaza el gradiente de defase por un gradiente de igual valor pero en sentido contrario (gradiente de refase), el efecto ahora es el contrario y una vez transcurrido exactamente un tiempo t’, los spins están en fase, obteniéndose un eco que llamamos ECO DE GRADIENTE. A estas secuencias con un αo – pulso inicial y un eco de gradiente se las denomina SECUENCIAS GRADIENT ECHO (GE). En las secuencias GE, el valor de del TE continua siendo el tiempo entre el pulso inicial y la recogida de



eco de gradiente. La obtención de la señal de eco mediante una inversión de gradientes (gradiente bipolar) permite la recogida de señal con TE muy cortos, con lo que también los tiempos TR pueden ser mas cortos y, en consecuencia, los tiempos de adquisición son mucho menores que en las secuencias SE, por lo que se denominan SECUENCIAS RAPIDAS. Mediante secuencias rápidas, la potenciación de la imagen es un fenómeno muy complejo que depende críticamente de los valores del pulso inicial, del valor del TE y del valor del TR. Se denominan potenciadas en T1- GE cuando los líquidos en reposo son hipointensos, y potenciadas en T2* cundo los líquidos son hiperintensos. Mediante secuencias GE se pueden lograr imágenes potenciadas en T2*, pero con tiempos mucho menores que la T2 SE. Como norma, las imágenes GE-T1 se obtienen mediante αo altos (tendentes a 90°) y cortos TR. Las imágenes con αo pequeños y TE altos potencian en T2*. En general las imágenes GE están mas artefactuadas que las SE, ya que son muy sensibles a los movimientos y a problemas de susceptibilidad magnética. [32]

FIG.XXX. Resonancia Magnética nuclear de cerebro. a) Corte axial del cerebro potenciada en densidad protónica. b) Corte sagital del encéfalo potenciada en T1. c) Corte axial del cerebro potenciada en densidad T2.

Antenas de cráneo/extremidades Estas antenas son una alternativa a la antena de BODY para el estudio de localizaciones concretas de dimensiones inferiores a las de la antena de “body” y que se pueden colocar con cierta facilidad en el isocentro del imán. Este tipo de antenas se destinan a la realización de exploraciones de cráneo, rodillas o tobillos entre otras y suelen ser emisoras – receptoras. [33]



FIG.XXXI. IMAGEN DE LAS DISTINTAS ANTENAS UTILIZADAS EN RESONANCIA MAGNETICA



FIG. XXXII. FOTO DE RESONADOR Y DE ANTENA DE CRANEO

UTILIZADOS PARA LA OBTENCION DE LA IMAGEN DE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL [34]

NOTICIAS RELACIONADAS CON LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL

El uso de la resonancia magnética funcional ha permitido visualizar por primera vez los cambios cerebrales que se producen bajo estrés psicológico.

[23/11/2005]

Resumen Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pensilvania, en Filadelfia (Estado Unidos), coordinados por John Detre, han visualizado por primera vez los efectos del estrés psicosocial en el cerebro humano mediante el uso de la resonancia magnética funcional. El trabajo, que se publica en el último número de Proceedings of National Academy of Sciences, ofrece un nuevo marcador del estrés que puede ayudar al desarrollo y mejora de las estrategias empleadas habitualmente para prevenir el estrés crónico. En el estudio los autores indujeron estrés en personas sanas haciéndoles participar en diversos ejercicios mentales mientras eran monitorizados. Durante la resonancia magnética funcional se valoraron las respuestas emocionales, como el estrés, la ansiedad y la frustración, y se midieron los cambios en la hormona del estrés y el ritmo cardiaco. Muchos de los participantes afirmaron sentirse nerviosos, distraídos o disgustados durante las pruebas.



Los resultados mostraron un aumento del flujo sanguíneo cerebral durante los ejercicios en el córtex prefrontal. Además, este aumento persistía incluso después de que se completaran las pruebas. Esto sugiere que existe una fuerte asociación entre el estrés psicológico y las emociones negativas. Por otra parte, el córtex prefrontal también se relaciona con la habilidad para ejecutar ciertas funciones, como memorizar tareas o alcanzar logros en el trabajo, lo que permite que el ser humano se adapte al entorno.

EL "EXPERIMENTO BAYLOR", EN ESTADOS UNIDOS

Quieren saber qué piensa la gente mediante resonancias del cerebro

Es a través de las imágenes que puede captar la resonancia magnética funcional.

Ian Sample Este año, estudiantes norteamericanos se presentaron como voluntarios y ofrecieron sus cerebros para un revolucionario proyecto de neurociencia del Baylor College of Medicine de Houston, Estados Unidos. La investigación se valía de una técnica capaz de observar sus cerebros en el momento en que ellos tomaban una decisión. A primera vista, esto no parece nada extraordinario. En realidad, las herramientas basadas en imágenes del cerebro se usan desde hace años, de forma rutinaria, para evaluar el daño causado por los derrames cerebrales, rastrear tumores y hasta para identificar la materia gris asociada con el lenguaje, el amor y los recuerdos. Este estudio fue distinto: a medida que cada voluntario se introducía en el cilindro del escáner, recibía también por boca pegajosos líquidos. Por inverosímil que parezca, participaba del desafío Pepsi. Read Montague, el científico experto en neurología que está detrás del denominado "Experimento Baylor", no está solo en esta tarea que apunta a empujar las fronteras de la neurociencia más allá de lo clínico. En estos últimos años, una creciente cantidad de investigadores se valieron de equipos que toman imágenes del cerebro para tratar de poner al descubierto nuestros sentimientos y pensamientos más íntimos a través de experimentos de "neurociencia social" menos convencionales. Además de la fidelidad a una marca y las elecciones que hacen los consumidores, los científicos analizan las tendencias a la violencia, el razonamiento moral, sentimientos de amor y confianza y nociones de justicia.



Esta semana, los investigadores dijeron haber usado por ejemplo una técnica llamada Imágenes por Resonancia Magnética Funcional (o fMRI por sus siglas en inglés) para identificar a la actividad cerebral asociada con los prejuicios raciales. Mientras que los equipos de imágenes por resonancia magnética sacan fotografías del cerebro, los de resonancia magnética funcional son más nuevos y poderosos porque hacen muchas tomas, mostrando cómo se forman los pensamientos. La tendencia que apunta a usar este tipo de equipos para estudiar temas sociales y relacionados con las conductas humanas ya hace que los científicos se pregunten si todas estas técnicas no permitirán un día revelar secretos que preferiríamos guardarlos dentro de nuestros cerebros. Para algunos, esto no es ninguna reacción paranoica. "La CIA está interesada en los fMRI desde hace años, como forma para realizar pruebas sobre detección de mentiras. El cerebro no puede mentir", asegura Bob Turner, un experto en fMRI en el University College London. Tres años atrás, científicos del University College London usaron los equipos de fMRI para investigar la naturaleza del amor. Descubrieron que cuatro regiones específicas del cerebro se encienden cada vez que vemos a la persona que amamos. Un año después, científicos de la Princeton University estudiaron la forma cómo la gente resuelve los dilemas morales. Y también se recurrió a esta técnica para profundizar en la sombría cuestión de cómo juzgamos a las personas. En una prueba del Instituto de Neurociencia Cognitiva de Londres, cada vez que los participantes del estudio veían los rostros de gente que no consideraban confiable se activaba una región de su cerebro llamada amígdala cerebral. Traducción: Silvia S. Simonetti



AGRADECIMIENTOS

QUIERO AGRADECER POR MEDIO DE ESTAS LINEAS A LAS PERSONAS QUE HICIERON POSIBLE LA PRESENTACION DE ESTE TRABAJO: LICENCIADA MARISA SILVINA CARPINTIERO DEL LABORATORIO DE NEUROIMAGENES FLENI POR BRINDARME SU AYUDA PARA EL DESARROLLO DE ESTE TRABAJO. TECNICA EN DIAGNOSTICO POR IMÁGENES, SILVIA VAZQUEZ DOCENTE DE LA UNIVERSIDAD DE GENERAL SAN MARTIN POR GUIARME EN EL ARMADO DEL TRABAJO.



BIBLIOGRAFIA [1]. EL DESARROLLO DE LA RESONANCIA MAGNETICA-DE LA ESTRUCTURA A LA FUNCION- BEYOND DISCOVERY- ACTUALIZADO 13/09/2002. [2]. EL DESARROLLO DE LA RESONANCIA MAGNETICA- CRONOLOGIA- BEYOND DISCOVERY- ACTUALIZADO 13/09/2002. [3]. EL DESARROLLO DE LA RESONANCIA MAGNETICA- LA CIENCIA DE LAS IMÁGENES- BEYOND DISCOVERY- ACTUALIZADO 13/09/2002. [4]. MRI FUNCIONAL- FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [5]. MRI FUNCIONAL- FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- UN CURSO MUY MUY CORTO EN NEUROANATOMIA- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [6]. LOS TRANSTORNOS NEUROLOGICOS- ANATOMIA DEL ENCEFALO- UNIVERSITY OF VIRGINIA HEALTH SYSTEM-ACTUALIZADO 21/08/2006. [7]. MRI FUNCIONAL- FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [8]. ESTUDIOS DE RADIOLOGIA- MRI FUNCIONAL- INFORMACION GENERAL- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004 [9]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL: UNA NUEVA HERRAMIENTA PARA EXPLORAR LA ACTIVIDAD CEREBRAL Y OBTENER UN MAPA DE SU



CORTEZA- REVISTA CHILENA DE RADIOLOGIA- VOL 9- Nº 2- SANTIAGO 2003. [10]. MRI FUNCIONAL- FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- COMO FUNCIONA LA IMAGEN DE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [11]. MRI FUNCIONAL- FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- COMO LA IMAGEN DE RMf AYUDA EN LA MEDICINA- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [12]. SECUENCIA BOLD. ESTUDIO DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL MEDIANTE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL EN EL ESTUDIO DE LA ENFERMEDAD DE PARKINSON- MEMORIAS V CONGRESO DE LA SOCIEDAD CUBANA DE BIOINGENIERIA- HABANA 2003. [13]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- CASOS CLINICOS-ARTICULO REVISTA FLENI- AUTORES: SILVINA CARPINTIERO, F.MELI, J. SALVAT, MC GARCIA, T. BECKINSTEIN. [14]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- CEREBRO- PREPARACION PARA EL PROCEDIMIENTO- RADIOLOGY INFO- PAGINA REPASADA EL 27/07/2005. [15]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- CEREBRO- ¿QUE SUCEDE DURANTE EL PROCEDIMIENTO?- RADIOLOGY INFO- PAGINA REPASADA EL 27/07/2005. [16]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- CEREBRO- ¿COMO SE REALIZA EL PROCEDIMIENTO?- RADIOLOGY INFO- PAGINA REPASADA EL 27/07/2005. [17]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- CEREBRO-¿ QUE SE SIENTE DURANTE EL PROCEDIMIENTO DE RMf?- RADIOLOGY INFO- PAGINA REPASADA EL 27/07/2005. [18]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL: UNA NUEVA HERRAMIENTA PARA EXPLORAR LA ACTIVIDAD CEREBRAL Y OBTENER UN MAPA DE SU CORTEZA- REVISTA CHILENA DE RADIOLOGIA- VOL 9- Nº 2- SANTIAGO 2003. [19]. ESTUDIOS DE RADIOLOGIA- MRI FUNCIONAL- INFORMACION GENERAL- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004 [20]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL: UNA NUEVA HERRAMIENTA PARA EXPLORAR LA ACTIVIDAD CEREBRAL Y OBTENER UN MAPA DE SU CORTEZA- REVISTA CHILENA DE RADIOLOGIA- VOL 9- Nº 2- SANTIAGO 2003 [21].MRI FUNCIONAL- MAPEO AUDITIVO- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004.



[22]. MRI FUNCIONAL- MAPEO DEL LENGUAJE- FLUENCIA SEMANTICA- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [23]. MRI FUNCIONAL-CASOS CLINICOS- CASO 3- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [24]. ESTUDIO DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL MEDIANTE RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL EN EL ESTUDIO DE LA ENFERMEDAD DE PARKINSON- MEMORIAS V CONGRESO DE LA SOCIEDAD CUBANA DE BIOINGENIERIA- HABANA 2003. [25]. USOS COMUNES DE LA RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL. RADIOLOGY INFO. LA FUENTE DE INFORMACION SOBRE RADIOLOGIA PARA PACIENTES. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL (RMf)-CEREBRO. PAGINA REPASADA 27/07/2005. [26]. MRI FUNCIONAL- APLICACIONES Y USOS- PLANEAMIENTO PREQUIRURGICO- MIAMI CHILDREN’S HOSPITAL- PROPIEDAD LITERARIA 2004. [27]. RESONANCIA MAGNETICA FUNCIONAL- CEREBRO-RIESGOS Y BENEFICIOS- RADIOLOGY INFO- PAGINA REPASADA EL 27/07/2005. [28]. RESONANCIA MAGNETICA- CENTRE DIAGNOSTIC PEDRALBES, BARCELONA- DR. JAIME GILI PLANOS. DR. ANTONI CAPDEVILA CIRERO. [29]. RESONANCIA MAGNETICA- FUNDAMENTOS FISICOS-FORTUNECITY. [30]. MANUAL DE RADIOLOGIA PARA TECNICOS- FISICA, BIOLOGIA Y PROTECCION RADIOLOGICA- STEWART C. BUSHONG. [31]. RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR- UNA BREVE VISION QUIMICO- FISICA- RELAJACION TRANSVERSAL- 02/05/2005 [32]. MANUAL DE RADIOLOGIA PARA TECNICOS- FISICA, BIOLOGIA Y PROTECCION RADIOLOGICA- STEWART C. BUSHONG. [33]. SEMINARIO TECNICO 2: ANTENAS. PROBLEMAS DE TRABAJO CON LAS ANTENAS. XAVIER AYMERICH, MONSERRAT DIAZ, GEMMA CORSELLOS, JAIME GILI. ANTENAS DE CRANEO EXTREMIDADES. [34]. EL PULSO. PERIODICO PARA EL SECTOR DE LA SALUD


“la resonancia magnetica funcional” - … alu… · laboratorio de neuroimagenes “fleni ......

Documents