D6 Imaging Avanzado

Tópico

El imaging avanzado proporciona información estructural y funcional del interior del sistema musculoesquelético, con resolución espacial y temporal suficiente para un diagnóstico cuantitativo. Cada modalidad de imaging avanzado explota un fenómeno físico distinto: la resonancia magnética explota la precesión de los núcleos atómicos alrededor de un campo magnético estático; la tomografía computarizada mide cuánto atenúan los tejidos un haz de rayos X que los atraviesa; la ecografía de alta frecuencia mide el tiempo que tarda en volver un pulso de ultrasonido reflejado dentro del cuerpo; y la microscopía intravital utiliza fluorescencia óptica para obtener imágenes directamente del tejido vivo.

En la resonancia magnética, los núcleos de hidrógeno del cuerpo, que se comportan como pequeños imanes, precesionan alrededor del campo magnético estático del equipo a una frecuencia propia de cada intensidad de campo. Un pulso de radiofrecuencia emitido exactamente a esa frecuencia inclina la magnetización de esos núcleos fuera de su posición de equilibrio, y la señal que los núcleos emiten al volver progresivamente a esa posición de equilibrio es lo que se mide durante la relajación: esa vuelta al equilibrio ocurre según dos constantes de tiempo distintas y propias de cada tejido, una que describe qué tan rápido se recupera la magnetización en la dirección del campo y otra que describe qué tan rápido se pierde la magnetización en el plano perpendicular a esa dirección, y es la diferencia entre esas dos constantes de tiempo de un tejido a otro la que genera el contraste de la imagen.

Una variante de la resonancia magnética permite además medir, en cada elemento de volumen de la imagen, cómo se difunde el agua dentro del tejido en las distintas direcciones del espacio: de esa medición se extraen tanto la velocidad promedio de difusión del agua en ese punto como el grado en que esa difusión ocurre preferentemente en una dirección en vez de repartirse por igual en todas. Este segundo valor —qué tan direccional es la difusión— cuantifica la integridad de los haces de fibras musculares y nerviosas, porque el agua se difunde con más facilidad a lo largo de fibras intactas y alineadas que a través de fibras dañadas o desorganizadas.

En la ecografía de alta frecuencia mencionada al comienzo, cada interfaz entre dos tejidos distintos refleja una fracción del pulso de ultrasonido que la atraviesa, fracción que depende de qué tan distinta es la impedancia acústica de un tejido y el otro a ambos lados de esa interfaz. La resolución con la que el sistema distingue estructuras a distintas profundidades es inversamente proporcional a la frecuencia del transductor que emite el ultrasonido: un transductor de mayor frecuencia da mejor resolución, pero esa misma frecuencia más alta penetra menos profundamente en el tejido.

La misma ecografía se puede usar también para medir la rigidez del tejido, mediante una técnica llamada elastografía: se induce mecánicamente una onda de cizalla dentro del tejido y se mide con ultrasonido la velocidad con la que esa onda se propaga. Esa velocidad de propagación es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la rigidez del tejido frente a la cizalla, de modo que tejidos más rígidos transmiten la onda de cizalla más rápido que tejidos blandos.

El comportamiento esperado, a lo largo de todo este imaging avanzado, confirma que cada modalidad detecta cambios reales en el tejido: en la variante de resonancia magnética que sigue haces de fibras, el grado de direccionalidad de la difusión del agua disminuye en los nervios periféricos afectados por neuropatía; en la elastografía, la rigidez frente a la cizalla de un tendón sano resulta entre diez y cien veces mayor que la de un tejido inflamado; y la tomografía computarizada, cuando se realiza de forma dinámica durante la locomoción en vez de en reposo, revela patrones de carga articular que el mismo estudio hecho en reposo no logra mostrar. En conjunto, estas tres observaciones son la razón por la que el imaging avanzado logra entregar la información estructural y funcional cuantitativa con la que se abrió esta descripción.

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