La RMN y un simulador de pacientes
Dado que no utiliza radiación ionizante, la RMN es un método no invasivo e inocuo que permite determinar las propiedades estáticas y dinámicas de los tejidos biológicos. Dentro del marco del proyecto financiado por la Unión Europea «Enhanced MRI physics simulator» (MRISIMUL), los científicos formularon una herramienta de simulación realista que opera en un solo ordenador. El propósito fue integrar los aspectos realistas de una prueba de RMN para comprender los mecanismos de generación de artefactos durante la RMN cardiovascular. Esto mejorará los protocolos de estudio y evitará realizar pruebas más complicadas y costosas en animales y seres humanos. Los científicos desarrollaron una plataforma MATLAB en la cual se desarrollan secuencias de pulsos de RMN habituales que se aplican a objetos modelo. MRISIMUL utiliza la simulación Bloch, que es la forma más precisa de estudiar el efecto de la secuencia de pulsos sobre la magnetización. Tras el análisis de la energía informática, el equipo de trabajo encontró que se requerían tiempos de ejecución demasiado extensos, de muchos días, incluso con ordenadores personales de gama alta. En la investigación se sustituyó la unidad de procesamiento central (CPU) por muchas unidades de procesamiento integradas a una unidad de procesamiento gráfico (GPU) en un solo ordenador. Actualmente, los servicios informáticos principales (núcleo) se ejecutan en paralelo con el entorno GPU y esto permite aumentar cerca de doscientas veintiocho veces la velocidad alcanzada con el procesamiento en serie con una CPU. Así, una simulación tarda en completarse treinta minutos en lugar de cinco días (ciento veinte horas). En los sistemas compuestos por múltiples nodos y múltiples GPU, MRISIMUL demostró un rendimiento con escalabilidad casi lineal a medida que aumenta el número de tarjetas GPU disponibles. Actualmente, el equipo de trabajo ha diseñado un modelo tridimensional detallado del corazón y tronco que simula los movimientos más importantes, como la respiración, los movimientos cardíacos y la circulación simple. Es posible instalar el modelo desde el sitio web del proyecto. En el mismo, los usuarios también encontrarán una distribución espacial «difusa» del encéfalo, incluidos once tipos de tejidos. La acogida de MRISIMUL por la comunidad científica ha sido muy buena, y la primera descripción del proyecto en la publicación «Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance» ha alcanzado la categoría de «muy consultada» en menos de un mes de haber sido publicada. Los resultados del proyecto podrán también ser aplicados a otros campos de la biomedicina. Los ciudadanos comunitarios podrán esperar mejoras en los diagnósticos y en la atención médica de una variedad de enfermedades en un futuro cercano.
Palabras clave
RMN, simulador, resonancia magnética nuclear, tejidos biológicos, generación de artefactos, cardiovascular
