La imagen por resonancia magnética surgió a principios de la década de 1970, cuando Paul Lauterbur demostró que los imanes de gradiente podían convertir las señales de espín nuclear en imágenes bidimensionales. Pero las primeras estrategias de escaneo adquirían la información espacial línea a línea, de modo que una imagen útil tardaba minutos, y un paciente vivo que respira se mueve demasiado para eso. La velocidad no era una comodidad; era la diferencia entre la resonancia magnética como curiosidad de laboratorio y la resonancia magnética como medicina.
El grupo de Peter Mansfield en Nottingham atacó la repetición misma. Sus métodos multiplanares y eco-planares de 1977, publicados en Journal of Physics C como «Multi-planar image formation using NMR spin echoes», utilizaron gradientes de variación rápida para recoger suficiente señal para un plano de imagen completo tras una única excitación: el escaneo eco-planar, como llegó a llamarse. La Asamblea Nobel atribuyó después a Mansfield precisamente el mérito de haber mostrado «cómo se podía lograr una imagen extremadamente rápida mediante variaciones de gradiente muy rápidas».
La técnica superó a su propio hardware: las bobinas de gradiente y los amplificadores tardaron alrededor de una década en alcanzar grado clínico, pero una vez que lo hicieron, la imagen eco-planar se convirtió en el caballo de batalla de las aplicaciones más rápidas: imagen cardíaca, imagen de difusión en ictus y, esencialmente, toda la resonancia magnética funcional.
Codificar todo el plano a la vez, no punto por punto
Una adquisición en una sola toma congela la fisiología: los artefactos de movimiento se reducen a nada cuando la imagen completa se captura en decenas de milisegundos en lugar de minutos.
Los gradientes hacen el trabajo de codificación en lugar de excitaciones repetidas, de modo que la velocidad provino de una mejor ingeniería de un imán conmutable y no de esperar imanes más potentes.
El análisis de señal de Mansfield hizo que los rápidos ecos crudos fueran matemáticamente reconstruibles, convirtiendo una curiosidad física en «un método práctico», como lo expresó la cita del Nobel.
El enfoque se anticipó una década al hardware: publicar el método temprano hizo que los sistemas clínicos que maduraron a finales de la década de 1980 lo adoptaran en su totalidad.
Cuando el rendimiento es el cuello de botella, busca el paso que se repite innecesariamente. Codificar todo en una sola pasada cambia ingeniería difícil en el hardware de conmutación por un orden de magnitud en velocidad.
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2003 se otorgó conjuntamente a Lauterbur y Mansfield «por sus descubrimientos relativos a la imagen por resonancia magnética». Para entonces, la imagen eco-planar sustentaba prácticamente toda la fMRI y la imagen de difusión utilizada para mapear los tractos de fibras del cerebro, según la literatura de revisión de PLOS de 2010, y la fMRI de cerebro completo sigue funcionando con ella, con refinamientos posteriores como la EPI multiplexada que abordan la adquisición multicorte restante de varios segundos. Un método escrito por primera vez en 1977 se convirtió en la forma estándar en que la neurociencia observa al cerebro pensar.
CONSULTA LAS PRUEBAS
Las fuentes
- The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2003 — Press release NobelPrize.org (Nobel Assembly at Karolinska Institutet) · nobelprize.org ·
- Multiplexed Echo Planar Imaging for Sub-Second Whole Brain FMRI and Fast Diffusion Imaging PLOS ONE · journals.plos.org