De analógico a digital (I)
¿Qué es un escáner anatómico?
En la primera parte de la asignatura habéis trabajado con maquetas anatómicas y con imágenes en 2D sacadas de un atlas de anatomía. Esta aproximación es genial para aprender a identificar los puntos de referencia habituales (p. ej., ventrículos) y a orientarse en el cerebro (es decir, saber dónde está qué cosa en relación a otras cosas). No obstante, cuando realizamos investigación con humanos in-vivo, no tenemos acceso directo al cerebro por aquello de que el cerebro está encerrado en una caja de hueso -el cráneo- (recordad esto porque, aunque suene trivial, será importante más adelante). La solución que tenemos, entonces, es usar técnicas indirectas que nos permitan reconstruir lo que sucede dentro del cráneo.
La técnica más utilizada para acceder a la anatomía del cerebro es la resonancia magnética (RM). Un escáner de RM utiliza un campo magnético muy potente y pulsos de radiofrecuencia para manipular los protones de hidrógeno en el agua de los tejidos corporales. Cuando estos protones vuelven a su estado de equilibrio, emiten señales que son captadas por el escáner y convertidas en imágenes digitales en 2D. Estas imágenes (llamadas “cortes” o “slices”) luego se combinan para formar una representación volumétrica en 3D del cerebro. La fuerza del campo magnético del escáner, medido en una unidad llamada Tesla, determina varios parámetros de las imágenes que se pueden obtener (entre otros, la resolución espacial máxima); como regla general, cuanto mayor sea el campo magnético, mayor será la resolución espacial que podemos alcanzar. El tipo de escáner más común para investigación en NeuroCog, es el de 3 Tesla.
Nota: El término “escáner” se utiliza indistintamente para referirse a la máquina que adquiere las imágenes (p. ej., el escáner está encendido) y para referirse a las imágenes en sí (p. ej., has recogido un escaner anatómico).
A diferencia de otras técnicas de imagen indirecta como los rayos X o la tomografía computarizada (TC), la resonancia magnética: - No utiliza radiación ionizante - Ofrece mejor contraste entre los tejidos blandos - Permite visualizar el cerebro desde cualquier ángulo - Puede optimizarse para destacar diferentes tipos de tejidos o patologías
Esta última característica es especialmente interesante. Para recoger sus imágenes, la MR utiliza una serie de parámetros que generalmente se conocen como “secuencias”. Cuando empecéis a trabajar con MR, oiréis frecuentemente cosas como “¿qué secuencia has utilizado?” o “¿tienes alguna secuencia para DTI que pueda utilizar?”. Piensa en esas secuencias como en las recetas que utiliza el escáner para generar sus imágenes y que contienen todos los parámetros necesarios. Modificar estos parámetros nos permite obtener diferentes tipos de imágenes del cerebro, cada una destacando diferentes aspectos de la anatomía cerebral.
Por tanto, un “escáner anatómico o estructural” es una secuencia de resonancia magnética (MRI) que proporciona imágenes detalladas de la anatomía cerebral. Estas imágenes:
- Tienen alta resolución espacial (típicamente 1mm³)
- Muestran excelente contraste entre los diferentes tejidos cerebrales
- Son fundamentales para:
- Estudios morfométricos
- Análisis de volumen cerebral
- Localización precisa de estructuras anatómicas
- Base para el registro con imágenes funcionales
Las secuencias más comunes son:
- T1: Excelente para ver detalles anatómicos (el más común en investigación en NeuroCog)
- Materia gris aparece gris oscuro <- ¡Importante!
- Materia blanca aparece más clara
- Líquido cefalorraquídeo (CSF) aparece negro
- T2: Útil para detectar patologías (poco utilizado en investigación no-clínica)
- CSF aparece brillante
- Tejido cerebral más oscuro
Aquí tienes un ejemplo de imagen estructural T1 de alta resolución:
La imagen muestra los diferentes contrastes entre materia gris, materia blanca y líquido cefalorraquídeo típicos de una secuencia T1. ¿Qué estructuras eres capaz de identificar? ¿Qué otras cosas además del cerebro ves en esta imagen anatómica?
Nota: Como habrás notado, los términos “anatómica” y “estructural” se utilizan de manera intercambiable. En muchas ocasiones, estas imágenes se denominan simplemente “T1”.
Tabla resumen
| Concepto | Descripción |
|---|---|
| Resonancia Magnética (RM) | Técnica que utiliza campo magnético y pulsos de radiofrecuencia para generar imágenes del cerebro sin radiación ionizante |
| Secuencias | Conjunto de parámetros que determinan cómo se adquieren las imágenes de RM |
| Escáner anatómico/estructural | Imágenes de alta resolución (≈1mm³) que muestran detalles de la estructura cerebral |
| Secuencia T1 | - Materia gris: gris oscuro - Materia blanca: clara - Líquido cefalorraquídeo: negro - Muy común en investigación |
| Secuencia T2 | - Líquido cefalorraquídeo: brillante - Tejido cerebral: oscuro - Más común en contextos clínicos |
| Aplicaciones | Estudios morfométricos, análisis de volumen cerebral, localización de estructuras, base para registro con imágenes funcionales |
En la siguiente sección veremos cómo abrimos e interactuamos con este tipo de imágenes.