Image per resonància magnètica funcional

Archiu:Fmrtuebersicht.jpg

Eixemple d'una image per resonància en tres dimensions

La image per resonància magnètica funcional (IRMf) és un procediment clínic i d'investigació que permet mostrar en imàgens les regions cerebrals actives, per eixemple en eixecutar una tasca determinada. En anglés sol abreviar-se fMRI (per functional magnetic resonance imaging). El procediment es realisa en el mateix ressonador utilisat per a obtindre imàgens anatòmiques per resonància magnètica per a diagnòstic, pero en modificacions especials del software i del hardware. Per a realisar una IRMf no es requerix necessàriament injeccions de substància alguna ni radiació ionizante.

Cóm funciona la IRMf

Si es necessita vore qué àrees del cervell intervenen quan es mou, per eixemple, la mà dreta, s'introduïx a un voluntari, en l'instrucció de mantindre's completament immòvil dins de l'aparat, i moure únicament els dits quan se li indique. Durant tres minuts el voluntari farà moviments dels dits en forma intermitent. L'aument d'activitat en les àrees cerebrals relacionades en esta tasca causarà una vasodilatación i un aument del fluix sanguíneu en estes mateixes àrees. Este aument del fluix/volum és detectat pel ressonador i normalment representat en una image. En esta image es mostra en escala de grises l'estructura del cervell obtinguda per mig de resonància magnètica (no funcional) i en color la zona activada.

Tècniques empleades

Per a obtindre imàgens per resonància magnètica funcional es poden utilisar diferents tècniques. Entre les que no són invasivas trobem:

• Image de contrast depenent del nivell d'oxigen en la sanc: Esta tècnica obté una image que reflectix els nivells locals d'oxigen en sanc en cada punt. L'aument del nivell d'oxigen en una zona està associat a un aument de l'activitat neuronal en eixa zona per la resposta hemodinámica generada per l'acoplament neurovascular. Esta tècnica és la més àmpliament usada per a obtindre imàgens de resonància magnètica funcional, aplegant a sobreentenderse que s'està usant esta tècnica quan no s'especifica lo contrari. En anglés sol abreviar-se BOLD-contrast imaging (per Blood-Oxygen-Level Dependent contrast imaging).
• Marcat arterial d'espin: Esta tècnica obté una image que reflectix el nivell de irrigación sanguínea en cada punt, el qual a la seua volta està correlacionado en el metabolisme cerebral. Esta tècnica utilisa un pols d'radiofrecuencia (RF) per a invertir l'espin dels protones de l'aigua en les artèries d'una regió cerebral, quedant esta aigua marcada magnéticament. Despuix d'un temps de trànsit esta aigua ha fluït fins a la zona d'interés alterant (reduint) la seua magnetisació total, per tant, en prendre una image d'esta zona per mig de resonància magnètica s'observarà menor nivell de senyal en les zones a les que ha fluït major sanc. Posteriorment es pren una atra image (de control) de la mateixa zona pero sense realisar el marcat. En restar abdós imàgens s'obté una image de perfusión que reflectix la cantitat de sanc que ha fluït a cada part representada en l'image. En anglés sol abreviar-se ASL (per arterial spin labeling). Esta tècnica pertany a la família d'imàgens de resonància magnètica de perfusión.

• Ocupació d'espai vascular: Esta tècnica obté una image que reflectix el volum sanguíneu cerebral (VSC) en cada punt, el qual a la seua volta està correlacionado en l'activitat cerebral. Esta tècnica es val de la diferència de senyal T₁ (obtinguda pel ressonador) entre la sanc i el teixit circumdant, lo que permet anular la part de la senyal corresponent a la sanc mentres que es manté part de la senyal del teixit. En lo anterior, la senyal obtinguda finalment és proporcional a 1-VSC, és dir, que l'aument de l'activitat neuronal causa un aument de el VSC local i una disminució de la senyal. Esta tècnica posseïx una menor relació contraste/soroll que l'image de contrast depenent del nivell d'oxigen en la sanc, la qual cosa menyscaba la capacitat de reduir el tamany dels vóxeles. En anglés sol abreviar-se VASO (per vascular space occupancy). Esta tècnica és la més utilisada en humans per a obtindre imàgens que quantifiquen el volum sanguíneu cerebral per mig de resonància magnètica funcional.

Entre les tècniques invasivas es troben:

• Contrast basat en òxit de ferro: Esta tècnica quantifica principalment canvis locals i relatius en el volum sanguíneu cerebral (VSC), els quals estan modulats, entre atres factors, per l'activitat neuronal. Esta tècnica utilisa l'injecció intravenosa d'òxit de ferro com mig de contrast, el qual té propietats superparamagnéticas. Este superparamagnetismo modifica (reduïx) significativament la senyal T₂^* registrada pel ressonador provinent dels protones de l'aigua en funció del volum sanguíneu cerebral. Esta tècnica posseïx una millor relació contraste/soroll que l'image de contrast depenent del nivell d'oxigen en la sanc.

Lesimàgens de resonància magnètica funcional poden ser complementades en tècniques de imagenología de difusió per resonància magnètica. Estes tècniques no proporcionen, per sí mateixes, informació sobre la funció de les distintes àrees cerebrals, pero aporten informació sobre l'estructura del cervell, la qual pot ser utilisada per a aplegar a hipòtesis sobre la seua funció. Esta informació sobre l'estructura del cervell s'obté quantificant la difusió de les molècules d'aigua en els teixits, ya que esta estructura condiciona (restringix) la magnitut i direcció de la difusió. La tractografía, la qual obté un traçat dels tractos cerebrals que conecten distintes àrees a través de la substància blanca, està basada en estes tècniques.