En el año 1959, J.R. Singer, de la universidad de California, propuso por primera vez que la resonanancia magnética nuclear podría utilizarse como herramienta de diagnóstico en medicina. Más tarde en 1969 Raymond Damadian, un médico del Downstate Medical Center de Brooklyn , comenzó a idear la forma de utilizar esta técnica para detectar los primeros signos del cáncer en el organismo. En un experimento realizado en 1970, Damadian extirpó una serie de tumores de rápido crecimiento que se habían implantado en ratas de laboratorio y comprobó que la resonancia magnética nuclear de los tumores era diferente de la de los tejidos normales. En 1971, Damadian publicó los resultados de sus experimentos en la revista Science. Posteriormente la técnica fue perfecionada por científicos como Paul Lauterbur o Peter Mansfield.
Funcionamiento
Los equipos de IRM son máquinas cuya función es obtener información sobre a distribución de los átomos en el cuerpo humano utilizando el fenómeno de la resonancia magnética. El elemento principal del equipo es un imán capaz de generar un campo magnético constante de gran intensidad. El campo magnético constante se encarga de alinear los momentos magnéticos de los núcleos atómicos básicamente en dos direcciones, paralela y anti-paralela. La intensidad del campo y el momento magnético del núcleo determinan la frecuencia de resonancia de los núcleos, así como la proporción de núcleos que se encuentran cada uno de los dos estados.
Esta proporción está gobernada por las leyes de la estadística de Maxwell-Boltzmann que, para un átomo de hidrógeno y un campo magnético de 1.5 teslas a temperatura ambiente, dicen que apenas un núcleo por cada millón se orientará paralelamente, mientras que el resto se repartirán equitativamente entre ambos estados, ya que la energía térmica de cada núcleo es mucho mayor que la diferencia de energía entre ambos estados. La enorme cantidad de núcleos presente en un pequeño volumen hace que esta pequeña diferencia estadística sea suficiente como para ser detectada.
El siguiente paso consiste en emitir la radiación electromagnética a una determinada frecuencia de resonancia. Debido al estado de los núcleos, algunos de los que se encuentran en el estado paralelo o de baja energía cambiarán al estado perpendicular o de alta energía y, al cabo de un corto periodo de tiempo re-emitirán la energía, que podrá ser detectada usando el instrumental adecuado.
Debido a que el imán principal genera un campo constante, todos los núcleos que posean el mismo momento magnético tendrán la misma frecuencia de resonancia. Esto significa que una señal que ocasione una resonancia magnética en estas condiciones podrá ser detectada, pero con el mismo valor desde todas las partes del cuerpo, de manera que no existe información espacial o información de dónde se produce la resonancia.
Para resolver este problema se añaden bobinas de gradiente. Cada una de las bobinas genera un campo magnético de una cierta intensidad con una frecuencia controlada. Estos campos magnéticos alteran el campo magnético ya presente y, por tanto, la frecuencia de resonancia de los núcleos. Utilizando tres bobinas ortogonales es posible asignarle a cada región del espacio una frecuencia de resonancia diferente, de manera que cuando se produzca una resonancia a una frecuencia determinada será posible determinar la región del espacio de la que proviene.
