El cerebro de las personas está oculto a la observación directa. Este hecho, base de las hipótesis dualistas, causa que el estudio del cerebro necesite de tecnologías que puedan capturar las señales que este emite. Etimológicamente, señal proviene del latín ‘signum’, que significa marca. En neurociencias, una señal es como una ‘marca’, ‘pista’ o ‘indicio’ de las propiedades del cerebro que se quiere conocer.
Para lo que compete a la resonancia magnética, una técnica muy utilizada en neurociencias, se definirá ‘señal’ como ‘intensidad que varía en el tiempo’. Las imágenes por resonancia magnética que se suelen observar como cortes cerebrales que son explorados con fines diagnósticos son el resultado dos procesos: adquisición y procesamiento de la señal del sistema nervioso.
En resonancia magnética, la señal del cerebro también es adquirida como una intensidad que varía en función del tiempo. Cuando se realiza una resonancia, se coloca un aparato con forma aproximada de casco en torno a la cabeza del paciente, que contiene antenas de captura de señal. Es sólo a través de una transformación matemática conocida como ‘transformación de Fourier’ que puede convertirse esta señal temporal en espacial, y obtener las imágenes cerebrales.
Resumiendo hasta aquí, la resonancia magnética consta de dos etapas fundamentales desde el ingreso de la persona al resonador hasta que se obtiene una imagen del cerebro: adquisición (mediante antenas ubicadas en torno al cerebro de la persona) y procesamiento (que incluye la transformación de Fourier para obtener información de la espacialidad de la señal). Si estas dos etapas ocurren sin inconvenientes, la representatividad de la imagen final es la máxima posible.
Sin embargo, todas las tecnologías de captura de señales pueden verse afectadas por artefactos. Un artefacto es todo error en la adquisición o el procesamiento de la señal que resulta en menor representatividad de la imagen final con respecto al objeto real.
A continuación, se describirán en términos sencillos cuatro artefactos típicos de una secuencia específica de resonancia magnética que se denomina ‘datos de difusión’. Para la explicación siguiente sólo es importante saber que una secuencia es una forma de adquirir la señal en resonancia magnética.
El primer artefacto es el de ‘anillos de Gibbs’. Este artefacto ocurre en la etapa de procesamiento de la señal, y se debe a que es difícil para la transformación de Fourier transformar la señal temporal a espacial en zonas donde ocurren cambios bruscos en la intensidad de la señal. Por ejemplo, el líquido cefalorraquídeo del cerebro suele tener señal elevada en esta secuencia, y la sustancia gris señal baja. En este límite entre tipo de sustancias, la transformación de Fourier ‘comete errores’, que resultan en un artefacto de falso contraste en las imágenes cerebrales, es decir, se aumenta artificialmente la diferencia de intensidad de señal entre las dos zonas. El siguiente artefacto es el de movimientos del sujeto. Naturalmente, ocurre en la etapa de adquisición, ya que se trata de que los movimientos de la persona durante la adquisición de la señal alteran la representatividad de la señal adquirida. El artefacto de corrientes de Foucault y el artefacto de distorsiones por adquisición eco-planar también ocurren en la etapa de adquisición. El primero se debe a un fenómeno estrictamente físico: los campos magnéticos del resonador provocan corrientes eléctricas (ley de inducción de Faraday), que a su vez generan campos magnéticos adicionales que alteran la emisión de señal del cerebro. El segundo es un tanto más complejo: primero debe conocerse que la señal que emitan las distintas partes del cerebro depende de cómo interactúa el tejido con el campo magnético del resonador; luego, es importante saber que la composición del tejido (cantidad de aire, hueso, tejidos blandos, sustancia gris, sustancia blanca, líquido cefalorraquídeo) influencia esa interacción. Por último, el artefacto se llama ‘distorsiones por adquisición eco-planar’ porque este método de adquisición de la señal obtiene la de todo un corte o ‘rebanada’ cerebral en un tiempo muy reducido, lo que provoca que sea difícil controlar las interacciones de los distintos tipos de sustancias antes mencionadas que se encuentran en ese corte cerebral con el campo magnético. Los detalles de cómo se derivan de aquí las distorsiones escapan a los alcances de este texto, pero basta con saber que esas interacciones pueden demorar o bien acelerar la emisión de señal de una zona cerebral, lo que luego de la transformación de Fourier se traduce en una ubicación espacial errónea de la señal.
La gravedad con la que un artefacto afecta a una imagen por resonancia magnética puede depender de distintos factores. Por ejemplo, cuánto el artefacto de movimientos del sujeto afectará la imagen depende fuertemente de la persona, y no del procesamiento de la señal. Mientras que el artefacto de anillos de Gibbs puede ser disminuido o corregido en el procesamiento, pero depende poco de la persona, ya que es propio de la transformación de Fourier posterior a la captura de la señal. Los artefactos de corrientes de Foucault y de distorsiones por adquisición eco-planar dependen directamente de los parámetros que se configuran en la consola del resonador para la adquisición de la señal. Por ejemplo, cuanto menor es el tiempo de eco (cuánto demora la adquisición de la señal de un corte cerebral), un parámetro clave en resonancia magnética, mayor es el artefacto por corrientes de Foucault. Esto se debe a que un tiempo de eco más corto significa que los campos magnéticos deben encenderse, alcanzar su máxima potencia, y apagarse más rápido; la velocidad de este cambio de potencia magnética es proporcional a las corrientes eléctricas que serán generadas, y a su vez provocarán campos magnéticos adicionales que afectarán la emisión de señal. Otro ejemplo, cuanto más fuerte es el campo magnético aplicado, mayores serán las alteraciones en la captura de la señal que provocarán las interacciones de este con los distintos tipos de sustancias en el cerebro, resultando en mayores distorsiones por adquisición eco-planar. En términos generales puede decirse que el artefacto por movimientos del sujeto es dependiente de la persona casi por entero; una adquisición más larga deja más posibilidades para que la persona se mueva, pero en última instancia dependerá de si lo hace o no que exista un artefacto. El artefacto de anillos de Gibbs es sistemático, en el sentido de que no se origina por la persona ni por los parámetros de adquisición, sino del procesamiento de la señal. Es posible aminorar sus efectos desde la adquisición, pero si una secuencia que no cambia, se escanee el objeto que se escanee, este artefacto no debería cambiar en su magnitud. El artefacto por corrientes de Foucault y de distorsiones por adquisición eco-planar tienen una variación leve por persona (debido a la variable composición de los tejidos cerebrales) y una variación enorme por parámetros de adquisición.
Vale aclarar que todos estos artefactos pueden ser corregidos a un tercer nivel del tratamiento de la señal, que no suele ser incluido en centros clínicos, que se denomina postprocesamiento. Esta etapa adicional permite evaluar la gravedad de los artefactos y corregirlos para aumentar la representatividad de la imagen con respecto al cerebro real.

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