jueves, mayo 17, 2007

QUE SON LAS CONSTANTES T1 Y T2 Y T2*?

En el campo de la MRI (Magnetic Resonance Imaging), se trabaja con varios principios físicos como lo son las propiedades magnéticas de los protones, la energía de una señal, la liberación de energía, superconductividad y teoría matemática como el uso de la Transformada de Fourier para el análisis de señales.

Y hay unos conceptos que suelen ser muy confusos como lo son T1 y T2, aquellos lectores que esten familiarizados con estos términos me entenderán y los que no por lo menos espero que se queden con la curiosidad y sigan leyendo.

El cuerpo humano es 3/4 partes de agua casí en igual proporcion a como se encuentra la el planeta Tierra (que habitamos, ¿Será coincidencia?), y como es bien sabido por todos los humanos el agua tiene dos moleculas de H (Hidrógeno ó Protios) y una de O (Oxígeno), y además dado que estamos compuestos por pura materia organica, es decir cadenas de C (Carbono) con H, pues tenemos gran cantidad de protios en nuestro cuerpo. Así nuestro cuerpo esta compuesto de C, H, O, N, S, K, y lo demás, como el espiritu y  el alma es "Pura Poesía jovenes".

Entonces tenemos gran cantidad de Hidrógenos que no son otra cosa que puras cargas positivas que las podemos manipular con un campo magnético, y los podemos alinear y hacerles lo que nosotros queramos (Que bonito es esto).

Una vez que tenemos manipulados los protios con el campo magnético lo que se hace es enviar un pulso de radio Frecuencia que tiene que estar a la misma frecuencia a la que estan girando los protones para que estos entren en resonancia y ganen energía, lo cuál hará que la dirección de los protios cambie de un estado vertical a uno horizontal. Como bien dice mi maestro es como si tuvieras uno de esos inflables que tienen forma de tubo y arena en la parte de abajo que sirven para darles golpes, en este caso el Protón es el inflable en forma de tubo y el golpe es el pulso de radio frecuencia lo cuál hará que el tubo se caiga y quede en forma horizontal si se le pega muy fuerte y después regresará poco a poco a su posición original.

Bueno pues sucede que cuanto el tubo al que le pegamos regresa a su posición original esto es a lo que se le llama T1 es decir es el tiempo que le tomó al tubo (Protones) regresar a su estado original (estado de baja energía, recordemos que todo en el Universo tiende a estar en su estado de mínima energía, ya sea por economía o por otras circunstancias) antes que le dieramos el golpe (Pulso de radio Frecuencia). Cuando los protones regresan a su estado original van despidiendo energía que se convierte en señales que emiten los protones y que son detectadas por antenas que a su vez son procesadas y posteriormente convertidas en imágenes.

A T1 también se le conoce como Relajación  longitudinal, porque es el tiempo que tarda en regresar a la posición vertical y recordemos de Geografía las longitudes y las latitudes.

T2

Ahora hablaremos de T2

Imaginemonos que tenemos un Sol que se encuentra exactamente encima de nuestro tubo golpeable como este.

Vector de Magnetizacion Caricaturizado

 

Después de golpearlo este se irá a una posición horizontal. El Sol que esta exactamente arriba de este tubo golpeable proyecta una sombra en el suelo, y el tiempo que tarda en desaparecer esta sombra es lo que se llama T2. ¿Ya se confundieron?, cualquiera me dirá pero es lo mismo que T1!!, bueno explicado como lo explique, sí, en efecto, son distintas explicaciones para lo mismo pero la realidad es que T1 y T2 son distintos, y T2 es de 5 a 10 veces menor que T1 por los efectos de desfasamiento de Protones.

Sucede que cuando los protones se encuentran acostados y el pulso de radio frecuencia se extingue, dado que éstos giran (tienen spin), generan atracción a otros protones (interación entre los spines) que se encuentran alrededor y cada uno de los protones tienen este comportamiento y de este modo se crea un desfasamiento que poco a poco va menguando la posición horizontal que tenian ya que cada proton comienza a ir en su propia dirección y pasan a una posición vertical.

Esto queda mejor explicado con una gráfica.

Gráfica T1,T2 y T2*

En la gráfica, en el eje de las abcisas (horizontal) tenemos el tiempo y en el eje de las ordenadas (vertical) la Magnetización, para el caso de T1 el eje vertical representa la Magnetización longitudinal y para el caso de T2* y el caso de T2 el eje vertical representa la magnetización transversal. Se observa en la curva de T1 como va creciendo la magnetización longitdinal y en cambio en T2 y T2* la magnetización transversal va disminuyendo.

T2*

Ahora pasamos a lo que es T2*, que se encuentra relacionado con T2.

Cada uno de los tejidos que se encuentran en el cuerpo, tienen un tiempo especial T1 y T2, y de alguna manera se suponen valores fijos. Con T2*, ésto cambia, ya que este tiempo depende además de las interacciones entre los protones de la homogeneidad del campo magnético es decir que tan estable és.

Lo ideal es que el tiempo T2* se acerque lo más posible a T2, lo cuál implica que las fluctuaciones en el campo magnético sean inexistentes (lo cual es dificil que ocurra) o infimas.

Lo que sucede con T2* es que cuando los protones se encuentran acostados (después de aplicado el pulso de radiofrecuencia) éstos tienenque regresar a su estado de mínima energía como ya se había dicho. El tiempo en el cuál regresan a dicho estado varía dependiendo de que tan estable es el campo magnético, si el campo es muy fluctuante el T2* será menor que T2, y de lo que se trata es que sean lo mas parecidos posibles.

En resumen T2* es como T2 pero con efectos extra desfasantes gracias al campo magnetico fluctuante y siempre T2* es menor que T2.

Así que siempre que compren una Resonancia Magnética fijense en el valor de T2*.

Aclaro que decidí no utilizar términos como Magnetizacion transversal, longitudinale intente ser lo mas vulgar posible, si alguien quiere una versión con términos científicos puede buscarla en está buena página de MRI.

Cualquier Sugerencia es bien recibida.