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Neuroimagen

La neuroimagen consiste en el uso de técnicas cuantitativas (computacionales) para estudiar la estructura y la función del sistema nervioso central . Se desarrolló como un métod...

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La neuroimagen consiste en el uso de técnicas cuantitativas (computacionales) para estudiar la estructura y la función del sistema nervioso central . Se desarrolló como un método objetivo y no invasivo para estudiar científicamente el cerebro humano sano. Cada vez se utiliza más para estudios de investigación cuantitativa sobre enfermedades cerebrales y trastornos psiquiátricos. La neuroimagen es una disciplina multidisciplinaria que abarca la neurociencia, la informática, la psicología y la estadística, y no es una especialidad médica.

La neuroimagen a veces se confunde con la neurorradiología . La neurorradiología es una especialidad médica que utiliza imágenes cerebrales no estadísticas en un entorno clínico, practicada por radiólogos que son médicos. La neurorradiología se centra principalmente en la detección de lesiones cerebrales, como enfermedades vasculares, accidentes cerebrovasculares, tumores y enfermedades inflamatorias. A diferencia de la neuroimagen, la neurorradiología es cualitativa (se basa en impresiones subjetivas y una amplia formación clínica), aunque a veces utiliza métodos cuantitativos básicos. Las técnicas de imagen cerebral funcional, como la resonancia magnética funcional (RMf), son comunes en neuroimagen, pero rara vez se utilizan en neurorradiología.

La neuroimagen se divide en dos grandes categorías: neuroimagen estructural y neuroimagen funcional. La neuroimagen estructural se utiliza para cuantificar y obtener imágenes detalladas de la anatomía cerebral, como la resonancia magnética estructural (RM) y la morfometría basada en vóxeles . La neuroimagen funcional se utiliza para estudiar la función cerebral, a menudo mediante resonancia magnética funcional (RMf), tomografía por emisión de positrones (PET) y magnetoencefalografía (MEG).

Historia

Imágenes de resonancia magnética estructural (RM estructural) de una cabeza, desde la parte superior hasta la base del cráneo.

Los inicios de la historia de la neuroimagen se remontan al neurocientífico italiano Angelo Mosso , quien inventó el "balance de circulación humana", que permitía medir de forma no invasiva la redistribución de la sangre durante la actividad emocional e intelectual. [ 1 ]

En 1918, el neurocirujano estadounidense Walter Dandy introdujo la técnica de la ventriculografía . Se obtuvieron imágenes de rayos X del sistema ventricular dentro del cerebro mediante la inyección de aire filtrado directamente en uno o ambos ventrículos laterales . Dandy también observó que el aire introducido en el espacio subaracnoideo a través de una punción lumbar podía entrar en los ventrículos cerebrales y mostrar los compartimentos de líquido cefalorraquídeo alrededor de la base del cerebro y sobre su superficie. Esta técnica se denominó posteriormente neumoencefalografía . [ 2 ]

En 1927, Egas Moniz introdujo la angiografía cerebral , mediante la cual se podían visualizar con gran precisión los vasos sanguíneos normales y anormales dentro y alrededor del cerebro. [ 3 ]

A principios de la década de 1970, Allan McLeod Cormack y Godfrey Newbold Hounsfield introdujeron la tomografía axial computarizada (TAC), ahora conocida como tomografía computarizada (TC), y se dispuso de imágenes anatómicas del cerebro cada vez más detalladas para fines de diagnóstico e investigación. Cormack y Hounsfield ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1979 por su trabajo. Poco después de la introducción de la TAC a principios de la década de 1980, el desarrollo de radioligandos permitió la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) y la tomografía por emisión de positrones (PET) del cerebro. [ 4 ]

Casi simultáneamente, investigadores como Peter Mansfield y Paul Lauterbur desarrollaron la resonancia magnética (RM) , galardonada con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2003. A principios de la década de 1980, la RM se introdujo en la práctica clínica, y durante esa década se produjo un gran avance en los refinamientos técnicos y las aplicaciones diagnósticas de la RM. Pronto se hizo evidente que los grandes cambios en el flujo sanguíneo medidos por PET también podían visualizarse con el tipo adecuado de RM, lo que impulsó el desarrollo de la resonancia magnética funcional (RMf), que desde la década de 1990 ha llegado a dominar el campo del mapeo cerebral debido a su baja invasividad, la ausencia de exposición a la radiación y su relativa amplia disponibilidad. [ 5 ] A principios de la década de 2000, el campo de la neuroimagen alcanzó la etapa en la que se hicieron factibles aplicaciones prácticas limitadas de la imagen cerebral funcional. El área de aplicación principal son las formas rudimentarias de interfaz cerebro-computadora . [ 6 ] [ 7 ]

El récord mundial de resolución espacial de una imagen de resonancia magnética de cerebro completo fue un volumen (imagen) de 100 micrómetros, alcanzado en 2019. La adquisición de la muestra tomó aproximadamente 100 horas. [ 8 ] El récord mundial espacial de un cerebro humano completo, independientemente del método, fue una tomografía de rayos X realizada en el ESRF (Instalación Europea de Radiación Sincrotrón), que tuvo una resolución de aproximadamente 25 micrómetros y requirió aproximadamente 22 horas. Esta tomografía formaba parte del atlas de órganos humanos, que contiene tomografías de rayos X de otros órganos del cuerpo humano con la misma resolución. [ 9 ] [ 10 ]

Una idea crucial para la resonancia magnética es que el vector de magnetización neta puede modificarse exponiendo el sistema de espín a energía de una frecuencia igual a la diferencia de energía entre los estados de espín (por ejemplo, mediante un pulso de radiofrecuencia). Si se suministra suficiente energía al sistema, es posible lograr que el vector de magnetización neta sea ortogonal al del campo magnético externo. [ 11 ]

Indicaciones

La neurorradiología suele realizarse después de un examen neurológico en el que un médico ha encontrado motivos para investigar más a fondo a un paciente que tiene o puede tener un trastorno neurológico . [ 12 ]

Las indicaciones clínicas comunes para la neuroimagen incluyen traumatismo craneoencefálico, síntomas similares a los de un accidente cerebrovascular, por ejemplo: debilidad/entumecimiento repentino en la mitad del cuerpo, dificultad para hablar o caminar; convulsiones, dolor de cabeza intenso de aparición repentina, cambio repentino en el nivel de conciencia por razones no claras. [ 13 ]

Otra indicación para la neurorradiología es la cirugía estereotáctica o radiocirugía guiada por TC, RM y PET para el tratamiento de tumores intracraneales, malformaciones arteriovenosas y otras afecciones tratables quirúrgicamente. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

Uno de los problemas neurológicos más comunes que una persona puede experimentar es el síncope simple . [ 17 ] [ 18 ] En casos de síncope simple en los que la historia del paciente no sugiere otros síntomas neurológicos, el diagnóstico incluye un examen neurológico , pero no se indican las imágenes neurológicas de rutina porque la probabilidad de encontrar una causa en el sistema nervioso central es extremadamente baja y es poco probable que el paciente se beneficie del procedimiento. [ 18 ]

La neurorradiología no está indicada para pacientes con cefaleas estables diagnosticadas como migraña. [ 19 ] Los estudios indican que la presencia de migraña no aumenta el riesgo de enfermedad intracraneal. [ 19 ] Un diagnóstico de migraña que indique la ausencia de otros problemas, como papiledema , no justificaría la realización de exploraciones radiológicas. [ 19 ] Al realizar un diagnóstico cuidadoso, el médico debe considerar si la cefalea tiene una causa distinta a la migraña y si podría requerir exploraciones radiológicas. [ 19 ] [ 20 ]

Técnicas de neuroimagen

Tomografía computarizada de la cabeza

Una sesión de diagnóstico activa que utiliza un escáner de tomografía computarizada (TC) dentro de un entorno de estación de trabajo clínica, generando exploraciones de neuroimagen transversales de estructuras intracraneales para detectar traumatismos, accidentes cerebrovasculares y hemorragias.

La tomografía computarizada de la cabeza (TC de la cabeza) utiliza una serie de rayos X tomados desde diferentes direcciones. Generalmente utilizada para visualizar rápidamente lesiones cerebrales , la TC emplea un programa informático que realiza un cálculo integral numérico (la transformada inversa de Radon ) sobre la serie de rayos X medida para estimar la cantidad de un haz de rayos X que se absorbe en un pequeño volumen del cerebro. Normalmente, la información se presenta como cortes transversales del cerebro. [ 21 ] [ 22 ]

imágenes por resonancia magnética

Corte sagital de resonancia magnética en la línea media

La resonancia magnética del cerebro utiliza campos magnéticos y ondas de radio para producir imágenes bidimensionales o tridimensionales de alta calidad del cerebro y sus estructuras sin el uso de radiación ionizante (rayos X) ni trazadores radiactivos . [ 23 ]

El récord de mayor resolución espacial de un cerebro completo intacto (post mortem) es de 100 micras, obtenido en el Hospital General de Massachusetts. Los datos se publicaron en Scientific Data el 30 de octubre de 2019. [ 24 ]

tomografía por emisión de positrones

La tomografía por emisión de positrones (PET) y la tomografía por emisión de positrones cerebral miden las emisiones de sustancias químicas metabólicamente activas marcadas radiactivamente que se han inyectado en el torrente sanguíneo. Los datos de emisión se procesan por computadora para producir imágenes bidimensionales o tridimensionales de la distribución de las sustancias químicas en todo el cerebro. [ 25 ] : 57 Los radioisótopos emisores de positrones utilizados se producen mediante un ciclotrón , y las sustancias químicas se marcan con estos átomos radiactivos. El compuesto marcado, llamado radiotrazador , se inyecta en el torrente sanguíneo y finalmente llega al cerebro. Los sensores del escáner PET detectan la radiactividad a medida que el compuesto se acumula en varias regiones del cerebro. Una computadora utiliza los datos recopilados por los sensores para crear imágenes bidimensionales o tridimensionales multicolores que muestran dónde actúa el compuesto en el cerebro. Son especialmente útiles una amplia gama de ligandos utilizados para mapear diferentes aspectos de la actividad de los neurotransmisores. El trazador PET más utilizado es una forma marcada de glucosa (FDG) . [ 26 ]

El mayor beneficio de la tomografía por emisión de positrones (PET) es que diferentes compuestos pueden mostrar el flujo sanguíneo y el metabolismo del oxígeno y la glucosa en los tejidos del cerebro en funcionamiento. Estas mediciones reflejan la cantidad de actividad cerebral en las diversas regiones del cerebro y permiten aprender más sobre cómo funciona el cerebro. Las tomografías PET fueron superiores a todos los demás métodos de imágenes metabólicas en términos de resolución y velocidad de finalización (tan solo 30 segundos) cuando se hicieron disponibles por primera vez. La resolución mejorada permitió realizar un mejor estudio del área del cerebro activada por una tarea particular. El mayor inconveniente de la tomografía PET es que, debido a que la radiactividad se desintegra rápidamente, está limitada al monitoreo de tareas cortas. [ 25 ] : 60 Antes de que la tecnología de resonancia magnética funcional (fMRI) estuviera disponible, la tomografía PET era el método preferido de imágenes cerebrales funcionales (en contraposición a las estructurales) y continúa haciendo grandes contribuciones a la neurociencia . [ 27 ]

La tomografía por emisión de positrones (PET) también se utiliza para el diagnóstico de enfermedades cerebrales, especialmente tumores cerebrales, epilepsia y enfermedades que dañan las neuronas y causan demencia (como la enfermedad de Alzheimer). Todas estas enfermedades provocan grandes cambios en el metabolismo cerebral, lo que a su vez produce cambios fácilmente detectables en las exploraciones PET. La PET es probablemente más útil en casos tempranos de ciertas demencias (con ejemplos clásicos como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Pick ), donde el daño inicial es demasiado difuso y produce muy poca diferencia en el volumen cerebral y la estructura macroscópica como para alterar lo suficiente las imágenes de tomografía computarizada (TC) y resonancia magnética (RM) estándar como para poder diferenciarla de forma fiable del rango "normal" de atrofia cortical que se produce con el envejecimiento (en muchas personas, pero no en todas) y que no causa demencia clínica. [ 28 ]

La tomografía por emisión de positrones con FDG (FDG-PET) también se utiliza con frecuencia en la evaluación de pacientes con epilepsia que continúan presentando crisis epilépticas a pesar de un tratamiento médico adecuado. En la epilepsia focal, donde las crisis comienzan en una pequeña parte del cerebro antes de extenderse a otras áreas, es una de las muchas modalidades utilizadas para identificar la región cerebral responsable del inicio de las crisis. Por lo general, el área del cerebro donde comienzan las crisis es disfuncional incluso cuando el paciente no está teniendo una crisis y capta menos glucosa, por lo tanto, menos FDG en comparación con las regiones cerebrales sanas. [ 29 ] Esta información puede ayudar a planificar la cirugía de la epilepsia como tratamiento para la epilepsia resistente a los fármacos. [ 30 ]

También se han utilizado otros radiotrazadores para identificar las áreas de inicio de las convulsiones, aunque no están disponibles comercialmente para uso clínico. Estos incluyen 11C -flumazenil, 11C -alfa-metil-L-triptófano, 11C -metionina y 11C -cerfentanilo. [ 29 ]

Tomografía computarizada por emisión de fotón único

La tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) es similar a la PET y utiliza radioisótopos emisores de rayos gamma y una gammacámara para registrar datos que una computadora utiliza para construir imágenes bidimensionales o tridimensionales de regiones cerebrales activas. [ 31 ] La SPECT se basa en la inyección de un trazador radiactivo, o "agente SPECT", que es rápidamente absorbido por el cerebro pero no se redistribuye. La absorción del agente SPECT es casi completa en 30 a 60 segundos, lo que refleja el flujo sanguíneo cerebral (FSC) en el momento de la inyección. Estas propiedades de la SPECT la hacen particularmente adecuada para la obtención de imágenes de epilepsia, que generalmente se ve dificultada por problemas con el movimiento del paciente y los diferentes tipos de crisis. La SPECT proporciona una "instantánea" del flujo sanguíneo cerebral ya que las exploraciones se pueden adquirir después de la finalización de la crisis (siempre que el trazador radiactivo se haya inyectado en el momento de la crisis). Una limitación significativa de la SPECT es su baja resolución (alrededor de 1 cm) en comparación con la de la resonancia magnética. Actualmente, se utilizan comúnmente equipos SPECT con cabezales detectores duales, aunque también existen en el mercado equipos con cabezales detectores triples. La reconstrucción tomográfica (utilizada principalmente para obtener imágenes funcionales del cerebro) requiere múltiples proyecciones de los cabezales detectores que giran alrededor del cráneo humano, por lo que algunos investigadores han desarrollado equipos SPECT con 6 y 11 cabezales detectores para reducir el tiempo de adquisición de imágenes y obtener una mayor resolución. [ 32 ] [ 33 ] 

Al igual que la PET, la SPECT también puede utilizarse para diferenciar distintos tipos de procesos patológicos que producen demencia, y su uso para este fin es cada vez más frecuente. La gammagrafía SPECT con isoflupano marcado con I-123 (también llamada gammagrafía DaT) es útil para diferenciar la enfermedad de Parkinson de otras causas de temblor. [ 34 ]

La gammagrafía SPECT también se utiliza en la evaluación de la epilepsia resistente a los fármacos. Esta utiliza hexametilpropilenamina oxima marcada con Tc 99 (Tc 99 HMPAO) o dímero de cisteinato de etilo (Tc 99 ECD) como trazadores. El radiotrazador se inyecta en la vena del paciente tan pronto como se detecta el inicio de una crisis epiléptica y la gammagrafía se realiza pocas horas después de que la crisis haya terminado. Esta técnica se denomina SPECT ictal y se basa en el aumento del flujo sanguíneo cerebral (FSC) en las áreas de inicio de la crisis durante la misma. La SPECT interictal es una gammagrafía que se realiza utilizando los mismos trazadores, pero durante un período en el que el paciente no está teniendo una crisis. Entre crisis, se observa una reducción del FSC en las áreas de inicio de la crisis, que no es tan pronunciada como el aumento del flujo sanguíneo durante la crisis. [ 35 ]

Ecografía craneal

La ecografía craneal generalmente solo se utiliza en bebés, cuyas fontanelas abiertas proporcionan ventanas acústicas que permiten la obtención de imágenes ecográficas del cerebro. Entre sus ventajas se incluyen la ausencia de radiación ionizante y la posibilidad de realizar la exploración a pie de cama, pero la falta de detalle en los tejidos blandos hace que la resonancia magnética sea la opción preferida para algunas afecciones. [ 36 ]

Imágenes de resonancia magnética funcional

Corte axial de resonancia magnética a nivel de los ganglios basales , que muestra los cambios en la señal BOLD de la resonancia magnética funcional superpuestos en tonos rojos (aumento) y azules (disminución).

La resonancia magnética funcional (RMf) y el marcaje de espín arterial (ASL) se basan en las propiedades paramagnéticas de la hemoglobina oxigenada y desoxigenada para visualizar imágenes de los cambios en el flujo sanguíneo cerebral asociados a la actividad neuronal. Esto permite generar imágenes que reflejan qué estructuras cerebrales se activan (y cómo) durante la realización de diferentes tareas o en estado de reposo. Según la hipótesis de la oxigenación, los cambios en el consumo de oxígeno en el flujo sanguíneo cerebral regional durante la actividad cognitiva o conductual pueden asociarse con las neuronas regionales, estando directamente relacionadas con las tareas cognitivas o conductuales que se estén realizando.

La mayoría de los escáneres de resonancia magnética funcional (RMf) permiten presentar a los sujetos diferentes imágenes visuales, sonidos y estímulos táctiles, y realizar distintas acciones, como presionar un botón o mover un joystick. En consecuencia, la RMf puede utilizarse para revelar estructuras y procesos cerebrales asociados con la percepción, el pensamiento y la acción. La resolución de la RMf es actualmente de aproximadamente 2-3 milímetros, limitada por la dispersión espacial de la respuesta hemodinámica a la actividad neuronal. Ha reemplazado en gran medida a la tomografía por emisión de positrones (PET) para el estudio de los patrones de activación cerebral. Sin embargo, la PET conserva la importante ventaja de poder identificar receptores cerebrales específicos (o transportadores ) asociados con neurotransmisores particulares mediante su capacidad para obtener imágenes de "ligandos" de receptores radiomarcados (los ligandos de receptores son cualquier sustancia química que se adhiere a los receptores). También existe una preocupación significativa con respecto a la validez de algunas de las estadísticas utilizadas en los análisis de RMf; por lo tanto, la validez de las conclusiones extraídas de muchos estudios de RMf. [ 37 ]

Con una precisión de entre el 72% y el 90%, donde el azar alcanzaría el 0,8%, [ 38 ] las técnicas de fMRI pueden determinar cuál de un conjunto de imágenes conocidas está viendo el sujeto. [ 39 ]

Estudios recientes sobre aprendizaje automático en psiquiatría han utilizado resonancia magnética funcional (RMf) para construir modelos de aprendizaje automático que pueden discriminar entre individuos con y sin comportamiento suicida. Los estudios de neuroimagen, junto con algoritmos de aprendizaje automático, pueden ayudar a identificar nuevos marcadores en neuroimagen que permitan la estratificación según el riesgo de suicidio de los pacientes y contribuyan al desarrollo de las mejores terapias y tratamientos para cada paciente. [ 40 ]

Imágenes ópticas difusas

La imagen óptica difusa (DOI) o tomografía óptica difusa (DOT) es una modalidad de imagen médica que utiliza luz infrarroja cercana para generar imágenes del cuerpo. La técnica mide la absorción óptica de la hemoglobina y se basa en que el espectro de absorción de la hemoglobina varía con su estado de oxigenación. La tomografía óptica difusa de alta densidad (HD-DOT) se ha comparado directamente con la resonancia magnética funcional (fMRI) utilizando la respuesta a la estimulación visual en sujetos estudiados con ambas técnicas, con resultados tranquilizadoramente similares. [ 41 ] La HD-DOT también se ha comparado con la fMRI en términos de tareas de lenguaje y conectividad funcional en estado de reposo. [ 42 ]

La señal óptica relacionada con eventos (EROS) es una técnica de escaneo cerebral que utiliza luz infrarroja a través de fibras ópticas para medir cambios en las propiedades ópticas de áreas activas de la corteza cerebral. Mientras que técnicas como la imagen óptica difusa (DOT) y la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) miden la absorción óptica de la hemoglobina y, por lo tanto, se basan en el flujo sanguíneo, EROS aprovecha las propiedades de dispersión de las propias neuronas y, por lo tanto, proporciona una medida mucho más directa de la actividad celular. EROS puede localizar la actividad en el cerebro con una precisión de milímetros (espacialmente) y de milisegundos (temporalmente). Su principal desventaja es la incapacidad de detectar actividad a más de unos pocos centímetros de profundidad. EROS es una técnica nueva, relativamente económica y no invasiva para el sujeto de prueba. Fue desarrollada en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, donde actualmente se utiliza en el Laboratorio de Neuroimagen Cognitiva de la Dra. Gabriele Gratton y la Dra. Monica Fabiani. [ 43 ]

Magnetoencefalografía

La magnetoencefalografía (MEG) es una técnica de imagen utilizada para medir los campos magnéticos producidos por la actividad eléctrica en el cerebro mediante dispositivos extremadamente sensibles, como los dispositivos de interferencia cuántica superconductores (SQUID) o los magnetómetros SERF ( sin relajación por intercambio de espín ) [ 44 ] . La MEG ofrece una medición muy directa de la actividad eléctrica neuronal (en comparación con la resonancia magnética funcional, por ejemplo) con una resolución temporal muy alta, pero una resolución espacial relativamente baja. La ventaja de medir los campos magnéticos producidos por la actividad neuronal es que es probable que se distorsionen menos por el tejido circundante (en particular, el cráneo y el cuero cabelludo) en comparación con los campos eléctricos medidos por la electroencefalografía (EEG). Específicamente, se puede demostrar que los campos magnéticos producidos por la actividad eléctrica no se ven afectados por el tejido craneal circundante, cuando la cabeza se modela como un conjunto de capas esféricas concéntricas, cada una de las cuales es un conductor homogéneo isotrópico. Las cabezas reales no son esféricas y tienen conductividades en gran medida anisotrópicas (en particular, la sustancia blanca y el cráneo). Si bien la anisotropía del cráneo tiene un efecto insignificante en la MEG (a diferencia de la EEG), la anisotropía de la sustancia blanca afecta fuertemente las mediciones de MEG para fuentes radiales y profundas. [ 45 ] Cabe señalar, sin embargo, que en este estudio se asumió que el cráneo era uniformemente anisotrópico, lo cual no es cierto para una cabeza real: los espesores absolutos y relativos de las capas del diploe y las tablas varían entre los huesos del cráneo y dentro de ellos. Esto hace probable que la MEG también se vea afectada por la anisotropía del cráneo, [ 46 ] aunque probablemente no en el mismo grado que la EEG.

Existen muchos usos para MEG, incluyendo ayudar a los cirujanos a localizar una patología, ayudar a los investigadores a determinar la función de varias partes del cerebro, neurofeedback y otros. [ 47 ]

Imágenes de ultrasonido funcional

La ecografía funcional (fUS) es una técnica de imagen médica por ultrasonido que permite detectar o medir cambios en la actividad neuronal o el metabolismo, por ejemplo, la localización de la actividad cerebral, generalmente mediante la medición del flujo sanguíneo o los cambios hemodinámicos. La ecografía funcional se basa en el Doppler ultrasensible y la ecografía ultrarrápida, lo que permite obtener imágenes del flujo sanguíneo con alta sensibilidad. [ 48 ]

Magnetómetro cuántico bombeado ópticamente

En junio de 2021, los investigadores informaron sobre el desarrollo del primer escáner cerebral cuántico modular que utiliza imágenes magnéticas y podría convertirse en un nuevo enfoque de escaneo de todo el cerebro. [ 49 ] [ 50 ]

Ventajas y preocupaciones de las técnicas de neuroimagen

Imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI)

La resonancia magnética funcional (RMf) se clasifica comúnmente como de riesgo mínimo a moderado debido a su carácter no invasivo en comparación con otros métodos de imagen. La RMf utiliza el contraste dependiente del nivel de oxigenación sanguínea (BOLD) para producir su tipo de imagen. El contraste BOLD es un proceso natural del cuerpo, por lo que la RMf suele preferirse a los métodos de imagen que requieren marcadores radiactivos para producir imágenes similares. [ 51 ] Una preocupación en el uso de la RMf es su uso en personas con implantes o dispositivos médicos y objetos metálicos en el cuerpo. La resonancia magnética (RM) emitida por el equipo puede causar fallas en los dispositivos médicos y atraer objetos metálicos en el cuerpo si no se realiza una evaluación adecuada. Actualmente, la FDA clasifica los implantes y dispositivos médicos en tres categorías, según su compatibilidad con la RM: seguros para RM (seguros en todos los entornos de RM), no seguros para RM (no seguros en ningún entorno de RM) y compatibles con RM (compatibles con RM en ciertos entornos, lo que requiere información adicional). [ 52 ]

Tomografía computarizada (TC)

La tomografía computarizada (TC) se introdujo en la década de 1970 y rápidamente se convirtió en uno de los métodos de imagen más utilizados. Una TC se puede realizar en menos de un segundo y proporciona resultados rápidos a los médicos, y su facilidad de uso contribuyó a un aumento en el número de TC realizadas en Estados Unidos, pasando de 3 millones en 1980 a 62 millones en 2007. Los médicos suelen realizar múltiples exploraciones; en un estudio sobre el uso de la TC, el 30 % de las personas se sometieron a al menos tres exploraciones. [ 54 ] Las TC pueden exponer a los pacientes a niveles de radiación entre 100 y 500 veces superiores a los de las radiografías tradicionales, y las dosis más altas de radiación producen imágenes de mejor resolución. [ 55 ] Si bien es fácil de usar, el aumento en el uso de la TC, especialmente en pacientes asintomáticos, es motivo de preocupación, ya que los pacientes se exponen a niveles de radiación significativamente altos. [ 54 ]

Tomografía por emisión de positrones (PET)

En las tomografías por emisión de positrones (PET), la obtención de imágenes no se basa en procesos biológicos intrínsecos, sino en una sustancia extraña inyectada en el torrente sanguíneo que viaja al cerebro. A los pacientes se les inyectan radioisótopos que se metabolizan en el cerebro y emiten positrones para producir una visualización de la actividad cerebral. [ 51 ] La cantidad de radiación a la que se expone un paciente en una tomografía PET es relativamente pequeña, comparable a la cantidad de radiación ambiental a la que se expone una persona a lo largo de un año. Los radioisótopos de PET tienen un tiempo de exposición limitado en el cuerpo, ya que suelen tener vidas medias muy cortas (~2 horas) y se desintegran rápidamente. [ 56 ] Actualmente, la resonancia magnética funcional (fMRI) es un método preferido para obtener imágenes de la actividad cerebral en comparación con la PET, ya que no implica radiación, tiene una mayor resolución temporal que la PET y está más disponible en la mayoría de los entornos médicos. [ 51 ]

Magnetoencefalografía (MEG) y electroencefalografía (EEG)

La alta resolución temporal de MEG y EEG permite que estos métodos midan la actividad cerebral hasta el milisegundo. Ni MEG ni EEG requieren la exposición del paciente a radiación para funcionar. Los electrodos de EEG detectan las señales eléctricas producidas por las neuronas para medir la actividad cerebral, y MEG utiliza las oscilaciones en el campo magnético producidas por estas corrientes eléctricas para medir la actividad. Una barrera para el uso generalizado de MEG es su precio, ya que los sistemas MEG pueden costar millones de dólares. EEG es un método mucho más utilizado para lograr dicha resolución temporal, ya que los sistemas EEG cuestan mucho menos que los sistemas MEG. Una desventaja de EEG y MEG es que ambos métodos tienen una resolución espacial baja en comparación con fMRI. [ 51 ]

Véase también

Referencias

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