RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Belo Horizonte
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Faculdade de Tecnologia Novo Rumo
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FACULDADE DE TECNOLOGIA NOVO RUMO
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Ficha catalográfica: Claydson Silva Rodrigues CRB6/2298 Ficha catalográfica: Claydson Silva Rodrigues CRB6/2298 Faculdade de Tecnologia Novo Rumo
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Savione, Herick Savione, Herick
Apostila: O essencial sobre ressonância magnética. /
Apostila: O essencial sobre ressonância magnética. / HerickHerick Savione.
Savione.
Colaboradores: Flávio Glueck, Alexandre Carlos de Miranda. Colaboradores: Flávio Glueck, Alexandre Carlos de Miranda. Belo Horizonte: Faculdade Novo Rumo, 3ed, 2010.
Belo Horizonte: Faculdade Novo Rumo, 3ed, 2010. Inclui Bibliografia
Inclui Bibliografia 1. Ressonância
1. Ressonância magnéticamagnética.. I. Savione, Herick II. G
I. Savione, Herick II. Glueck, Flávio III. lueck, Flávio III. IV. FaculdadIV. Faculdade Novo Rumoe Novo Rumo VI. Título
VI. Título
CDD: 616.07548 CDD: 616.07548
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RESSONÂNCIA
RESSONÂNCIA
MAGNÉTICA
MAGNÉTICA
SUMÁRIO
SUMÁRIO
Capítulo 01 – Introdução e curiosidades sobre Ressonância Magnética...04
Capítulo 01 – Introdução e curiosidades sobre Ressonância Magnética...04
Capítulo 02 – Princípios básicos da Ressonância Nuclear magnética...11
Capítulo 02 – Princípios básicos da Ressonância Nuclear magnética...11
Capítulo 03 – Codificação e formação de imagens...18
Capítulo 03 – Codificação e formação de imagens...18
Capítulo 04 - Segurança em IRM...27
Capítulo 04 - Segurança em IRM...27
Capítulo 05 - Os 15 principais exames em RM...31
Capítulo 05 - Os 15 principais exames em RM...31
Referências...48
CAPITULO I CAPITULO I
INTRODUÇÃO E CURIOSIDADES SOBRE
INTRODUÇÃO E CURIOSIDADES SOBRE RESSONÂNCIA
RESSONÂNCIA
MAGNÉTICA
MAGNÉTICA
1.1 COMO FUNCIONA UM EQUIPAMENTO DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA? 1.1 COMO FUNCIONA UM EQUIPAMENTO DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA?
Os tecidos do corpo humano são compostos por diminutas partículas chamadas átomos. Em Os tecidos do corpo humano são compostos por diminutas partículas chamadas átomos. Em condições normais, os prótons dentro destes átomos giram desordenadamente. O equipamento de condições normais, os prótons dentro destes átomos giram desordenadamente. O equipamento de RESSONÂNCIA MAGNÉTICA organiza estes átomos de forma a colher um sinal que será tratado e irá RESSONÂNCIA MAGNÉTICA organiza estes átomos de forma a colher um sinal que será tratado e irá gerar imagens
gerar imagens diagnósticasdiagnósticas.. 1.1.1 O MAGNETO
1.1.1 O MAGNETO
Dentro do qual fica o paciente cria um forte campo magnético. Isso faz com que os prótons Dentro do qual fica o paciente cria um forte campo magnético. Isso faz com que os prótons alinhem-se juntos e gire na mesma direção, como um conjunto de minúsculos piões. Um sinal de alinhem-se juntos e gire na mesma direção, como um conjunto de minúsculos piões. Um sinal de ra
radidio o frfreqeqüêüêncncia ia (R(RF) F) é é ememititidido o papara ra dedentntro ro do do cacampmpo o mamagngnététicico. o. EsEste te sisinanal l tetem m a a memesmsmaa freqüência que a freqüência dos prótons de hidrogênio e desta forma a RF aplicada faz com que os freqüência que a freqüência dos prótons de hidrogênio e desta forma a RF aplicada faz com que os prótons de hidrogênio se movam ao mesmo tempo em ângulos e velocidade planejadas produzindo prótons de hidrogênio se movam ao mesmo tempo em ângulos e velocidade planejadas produzindo o fenômeno da ressonância. Quando o sinal cessa, os prótons voltam à sua posição de alinhamento o fenômeno da ressonância. Quando o sinal cessa, os prótons voltam à sua posição de alinhamento e liberam energia que é captada também na forma de um sinal por uma espiral receptora (antena e liberam energia que é captada também na forma de um sinal por uma espiral receptora (antena comum).
comum).
Núcleos atômicos 1 – desordenados, 2 – orientados pelo campo principal
Núcleos atômicos 1 – desordenados, 2 – orientados pelo campo principal e 3 – voltando ao e 3 – voltando ao estadoestado inicial (desordenados)
inicial (desordenados)
Que mede esta energia liberada pelos prótons. O tempo que os prótons levam para voltar à Que mede esta energia liberada pelos prótons. O tempo que os prótons levam para voltar à posição de alinhamento também é medido. Estas medidas fornecem informações sobre o tipo de posição de alinhamento também é medido. Estas medidas fornecem informações sobre o tipo de tecido em que estão os
tecido em que estão os prótons, bem como as alterações destes tecidos.prótons, bem como as alterações destes tecidos. 1.1.2 O COMPUTADOR
1.1.2 O COMPUTADOR
Utiliza estas informações para construir imagens que aparecem num monitor de TV. As imagens Utiliza estas informações para construir imagens que aparecem num monitor de TV. As imagens assim obtidas podem ser registradas em filmes que juntamente com o laudo são entregues ao assim obtidas podem ser registradas em filmes que juntamente com o laudo são entregues ao paciente que por sua vez os encaminha ao seu
paciente que por sua vez os encaminha ao seu médico.médico.
1.1.3 HÁ QUANTO TEMPO A RESSONÂ
1.1.3 HÁ QUANTO TEMPO A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA VEM SENDO UTILIZADA?NCIA MAGNÉTICA VEM SENDO UTILIZADA?
Embora Químicos e físicos venham utilizando os princípios básicos da RESSONÂNCIA MAGNÉTICA Embora Químicos e físicos venham utilizando os princípios básicos da RESSONÂNCIA MAGNÉTICA desde a década de 1940, somente no início dos anos 80 é que a RESSONÂNCIA MAGNÉTICA passou a desde a década de 1940, somente no início dos anos 80 é que a RESSONÂNCIA MAGNÉTICA passou a ser aprovada nos USA para
ser aprovada nos USA para as primeiras investigações clínicas com pacientes.as primeiras investigações clínicas com pacientes. 1.2. O QUE O PACIENTE
Im
Imagagem em popor r resressonsonâncância ia mamagnégnétictica a é é um um métmétododo o diadiagnógnóstistico co popor r imaimagem gem que que não não utiutilizlizaa radiações ionizantes sendo, portanto, totalmente desprovido de efeitos secundários prejudiciais ao radiações ionizantes sendo, portanto, totalmente desprovido de efeitos secundários prejudiciais ao paciente.
paciente.
1.2.1 A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA PODE PRODUZIR IMAGENS EM TODOS OS PLANOS DO 1.2.1 A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA PODE PRODUZIR IMAGENS EM TODOS OS PLANOS DO CORPO
CORPO
Mostrando o que está acontecendo nos órgãos ou tecidos do paciente. Ela utiliza: - um grande Mostrando o que está acontecendo nos órgãos ou tecidos do paciente. Ela utiliza: - um grande ma
magngneto eto (im(imã) ã) - - ondondas as de de rádrádio io - - um um avaavançançado do comcomputputadador or O O mamagnegneto to é é babastastante amplnte amplo o ee confortável e envolve o paciente durante o exame.
confortável e envolve o paciente durante o exame.
1.2.2 POR QUE A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA É IMPORTANTE? 1.2.2 POR QUE A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA É IMPORTANTE?
Porque ela pode oferecer um diagnóstico rápido e eficiente, permitindo um tratamento precoce e Porque ela pode oferecer um diagnóstico rápido e eficiente, permitindo um tratamento precoce e seguro das doenças.
seguro das doenças.
1.2.3 AS IMAGENS DA RESSONÂNCIA M
1.2.3 AS IMAGENS DA RESSONÂNCIA MAGNÉTICA SÃO EXTREMAMENTE PRECISAS?AGNÉTICA SÃO EXTREMAMENTE PRECISAS? Ima
Imagens por gens por ressressonânonância cia magmagnética utilizam a nética utilizam a mais avançadmais avançada a tecnotecnologilogia a dispdisponíveonível l ao ao serser humano, capaz de propiciar exames bastante precisos de qualquer parte do
humano, capaz de propiciar exames bastante precisos de qualquer parte do corpo sem riscos para ocorpo sem riscos para o paciente, como já foi
paciente, como já foi dito. Isso se deve dito. Isso se deve a elevada sensibilidade do aparelho e a elevada sensibilidade do aparelho e às informações obtidasàs informações obtidas pelo sistema de computadores que trabalham em conjunto durante
pelo sistema de computadores que trabalham em conjunto durante a realização do exame.a realização do exame. 1.3. APLICAÇÕES DA RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
1.3. APLICAÇÕES DA RESSONÂNCIA MAGNÉTICA Dada a grande sensibilidade da RM, ela
Dada a grande sensibilidade da RM, ela é especialmente valiosa para ajudar aé especialmente valiosa para ajudar a diagnosticar:diagnosticar: 1.3.1 DOENÇAS DOS ÓRGÃOS E ARTICULAÇÕES
1.3.1 DOENÇAS DOS ÓRGÃOS E ARTICULAÇÕES As imagens são tão precisas que
As imagens são tão precisas que podem fornecer também o diagnóstico diferencial das lesões dopodem fornecer também o diagnóstico diferencial das lesões do fígado, baço, pâncreas, rins, glândulas adrenais com detalhes anatômicos das articulações obtidas fígado, baço, pâncreas, rins, glândulas adrenais com detalhes anatômicos das articulações obtidas através da RESSONÂNCIA MAGNÉTICA faz deste o
através da RESSONÂNCIA MAGNÉTICA faz deste o melhor exame para as doenças osteo-articulares.melhor exame para as doenças osteo-articulares. 1.3.2 PERTURBAÇÕES DO SISTEMA NERVOSO
1.3.2 PERTURBAÇÕES DO SISTEMA NERVOSO
-- Esclerose múltipla pode ser detectada em suas fases iEsclerose múltipla pode ser detectada em suas fases iniciais.niciais. -- Tumores do sistema nervoso central são facilmente localizados. Tumores do sistema nervoso central são facilmente localizados. -- Doenças da base do encéfalo.Doenças da base do encéfalo.
-- Doenças do interior da medula ou ao redor dela.Doenças do interior da medula ou ao redor dela.
-- Doenças da coluna com envolvimento do sistema nervoso.Doenças da coluna com envolvimento do sistema nervoso. -- Hidrocefalias. - Lesões da Hidrocefalias. - Lesões da hipófise.hipófise.
-- Lesões dos nervos cranianos.Lesões dos nervos cranianos. -- Doenças congênitas, etc.Doenças congênitas, etc.
1.3.3 DOENÇAS VASCULARES CEREBRAIS 1.3.3 DOENÇAS VASCULARES CEREBRAIS
Os novos programas dos aparelhos de ressonância magnética permitem a avaliação das artérias Os novos programas dos aparelhos de ressonância magnética permitem a avaliação das artérias do pescoço (artérias carótidas e vertebrais) e
do pescoço (artérias carótidas e vertebrais) e do cérebro sem o do cérebro sem o uso do contraste.uso do contraste. 1.3.4 CÂNCER
1.3.4 CÂNCER A
A RESRESSONSONÂNCÂNCIA IA MAMAGNÉGNÉTICTICA A popode de ser ser utiutilizlizadada a papara ra dedetectectatar r preprecoccocemementente e o o câncâncer cer nosnos diferentes tecidos e órgãos. Preparação para um exame de ressonância magnética Em casa Relaxe diferentes tecidos e órgãos. Preparação para um exame de ressonância magnética Em casa Relaxe ap
apenaenas s e e sigsiga a sua sua rotrotina ina nornormamalmelmentente. . AliAlimenmente-te-se se comcomo o de de coscostumtume e e e tomtome e seseus us remremédiédiosos habituais.
1.4. ORIENTAÇÕES AO PACIENTE AO REALIZAR O EXAME 1.4. ORIENTAÇÕES AO PACIENTE AO REALIZAR O EXAME
-- Você será questionado sobre o motivo do seu exame.Você será questionado sobre o motivo do seu exame. -- Você será informado sobre Você será informado sobre o procedimento (exame).o procedimento (exame).
-- Você deverá remover todos os objetos metálicos tais como jóias prendedores de cabelo,Você deverá remover todos os objetos metálicos tais como jóias prendedores de cabelo,
óculos, perucas (se houver clipes
óculos, perucas (se houver clipes de metal) e dentaduras móveis.de metal) e dentaduras móveis.
-- Não use rímel Não use rímel nem outros cosméticos.nem outros cosméticos.
-- Você poderá receber um avental especialmente para o Você poderá receber um avental especialmente para o exame.exame.
-- Poderá ser-lhe injetado um agente "contraste". Isto ajuda a melhorar a qualidade de certasPoderá ser-lhe injetado um agente "contraste". Isto ajuda a melhorar a qualidade de certas
imag
imagens ens obtiobtidas, propiciadas, propiciando ndo um um diagdiagnóstnóstico ico diferdiferenciaencial l mais correto. Este mais correto. Este contrcontraste éaste é bas
bastante seguro, tante seguro, inócuinócuo, o, e e basbastanttante e difediferente dos rente dos contcontrasterastes s usadusados os em em procprocedimedimentoentoss radiológicos (contrastes iodados). - Crianças pequenas podem Ter que ser sedadas para que radiológicos (contrastes iodados). - Crianças pequenas podem Ter que ser sedadas para que permaneçam deitadas e quietas.
permaneçam deitadas e quietas. 1.5. O PROCEDIMENTO DO EXAME 1.5. O PROCEDIMENTO DO EXAME
Embora o equipamento possa causar apreensão não há necessidade de ter medo. É importante Embora o equipamento possa causar apreensão não há necessidade de ter medo. É importante apenas permanecer quieto e relaxado durante a execução do exame. Seus movimentos podem apenas permanecer quieto e relaxado durante a execução do exame. Seus movimentos podem atrapalhar a aquisição dos dados pelo computador e produzir artefatos que produzirão imagens de atrapalhar a aquisição dos dados pelo computador e produzir artefatos que produzirão imagens de má qualidade.
1.5.1 ASSIM QUE O EXAME
1.5.1 ASSIM QUE O EXAME COMEÇARCOMEÇAR
A mesa examinadora, na qual você permanecerá deitado, deslizará suavemente para dentro de A mesa examinadora, na qual você permanecerá deitado, deslizará suavemente para dentro de um grande magneto o qual fornecerá as condições técnicas adequadas para que o exame possa ser um grande magneto o qual fornecerá as condições técnicas adequadas para que o exame possa ser iniciado. Uma das grandes vantagens da RESSONÂNCIA MAGNÉTICA é que muitas imagens podem iniciado. Uma das grandes vantagens da RESSONÂNCIA MAGNÉTICA é que muitas imagens podem ser obtidas nos planos axial,
ser obtidas nos planos axial, coronal e sagital sem coronal e sagital sem o reposicionamento do paciente.o reposicionamento do paciente.
1.5.2 DURANTE O EXAME 1.5.2 DURANTE O EXAME
Você ouvirá alguns ruídos característicos do aparelho e outros intermitentes que representam as Você ouvirá alguns ruídos característicos do aparelho e outros intermitentes que representam as ondas de rádio emitidas por uma unidade específica, de acordo com a técnica selecionada para o ondas de rádio emitidas por uma unidade específica, de acordo com a técnica selecionada para o seu
seu exaexame me em em papartirticulcular. ar. Não se Não se assassustuste. e. SãSão o apapenaenas s ruíruídodos s suasuaves ves que que não lhe não lhe proproduzduzirãirãoo qualquer efeito
qualquer efeito desagraddesagradável.ável.
1.5.3 QUANDO O EXAME TERMINA 1.5.3 QUANDO O EXAME TERMINA
Você é retirado da mesa e poderá regressar normalmente para sua casa, para o seu trabalho ou Você é retirado da mesa e poderá regressar normalmente para sua casa, para o seu trabalho ou escola. O exame não interfere na rotina de
escola. O exame não interfere na rotina de sua vida.sua vida. 1.
1.5.5.4 4 OS OS RERESUSULTLTADADOS OS DO DO EXEXAMAME E SESERÃRÃO O AVAVALALIAIADODOS S POPOR R UM UM ESESPEPECICIALALISISTA TA EMEM RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA Qu
Que e estestudaudará rá as as cecententenas nas de de imaimagengens s obobtidtidasas. . As As imaimagengens s serserão ão tratransfnsferieridadas s papara ra filfilmemess radiológicos que juntamente com o laudo do
radiológicos que juntamente com o laudo do especialista devem ser enviados ao seu médico.especialista devem ser enviados ao seu médico.
1.5.5 O MÉDICO 1.5.5 O MÉDICO
Avaliará o resultado do exame e, de acordo com o diagnóstico obtido, sua história clínica, seus Avaliará o resultado do exame e, de acordo com o diagnóstico obtido, sua história clínica, seus sinais e sintomas e o resultado de outros possíveis exames laboratoriais, lhe sugerirá o tratamento sinais e sintomas e o resultado de outros possíveis exames laboratoriais, lhe sugerirá o tratamento adequado caso isso seja
1.5.6 O TRATAMENTO 1.5.6 O TRATAMENTO
Clínico ou cirúrgico dependerá exclusivamente do resultado do exame, sendo este, portanto, Clínico ou cirúrgico dependerá exclusivamente do resultado do exame, sendo este, portanto, essencial para a manutenção do estado de
essencial para a manutenção do estado de saúde do paciente.saúde do paciente.
1.5.7 ANTES DE REALIZAR O EXAME DE RM 1.5.7 ANTES DE REALIZAR O EXAME DE RM
É importante que você discuta o procedimento com o seu médico para avaliar os riscos e É importante que você discuta o procedimento com o seu médico para avaliar os riscos e benefícios e benefícios do exame.
benefícios e benefícios do exame. 1.6. POSSÍVEIS RISCOS
1.6. POSSÍVEIS RISCOS A
A RESRESSOSONÂNNÂNCIA CIA MAMAGNÉGNÉTICTICA A tem sido tem sido testestadtada a exaexaustustivaivamemente nte em em totodo do o o munmundo do e e até oaté o presente momento não foi detectado qualquer efeito prejudicial aos seres
presente momento não foi detectado qualquer efeito prejudicial aos seres humanos.humanos. 1.7. BENEFÍCIOS CONHECIDOS
1.7. BENEFÍCIOS CONHECIDOS
-- Extrema sensibilidade Extrema sensibilidade diagnóstica.diagnóstica.
-- Imagens detalhadas com maior precisão em todos os planos do corpo.Imagens detalhadas com maior precisão em todos os planos do corpo. -- Detecção precoce das doenças.Detecção precoce das doenças.
-- Detecção precoce significa tratamento precoce.Detecção precoce significa tratamento precoce.
-- Tr Trataatamenmento to preprecoccoce e ququase ase semsemprpre e sigsignifnifica ica mamaior ior sucsucessesso o do do tratratamtamentento o e e desdespespesasas
menores. menores.
-- A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA não causa dor A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA não causa dor ou outros efeitos secundários desagradáveis.ou outros efeitos secundários desagradáveis. -- A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA não utiliza raios X.A RESSONÂNCIA MAGNÉTICA não utiliza raios X.
-- O contraste endovenoso, quando usado, não coloca em O contraste endovenoso, quando usado, não coloca em risco a saúde do risco a saúde do paciente.paciente.
1.8. ALGUMAS PERGUNTAS E RESPOSTAS 1.8. ALGUMAS PERGUNTAS E RESPOSTAS
1.8.1 AS MULHERES GRÁVIDAS PODEM REALIZAR EXAMES DE RM? 1.8.1 AS MULHERES GRÁVIDAS PODEM REALIZAR EXAMES DE RM?
Apesar de não haver evidência de que exista qualquer risco para o feto, recomenda-se às Apesar de não haver evidência de que exista qualquer risco para o feto, recomenda-se às gestantes realizar o exame após o primeiro trimestre de gravidez. Exames antes deste período gestantes realizar o exame após o primeiro trimestre de gravidez. Exames antes deste período podem ser realizados desde que o
podem ser realizados desde que o diagnóstico seja imprescindívdiagnóstico seja imprescindível à el à gestante.gestante.
1.8.2 OS EXAMES DE RESSONÂNCIA M
1.8.2 OS EXAMES DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA SÃO CAROS?AGNÉTICA SÃO CAROS?
Embora os custos do equipamento e o material utilizado durante o exame sejam bastante Embora os custos do equipamento e o material utilizado durante o exame sejam bastante elevados, o preço de um exame no Brasil corresponde a um terço daqueles cobrados nos Estados elevados, o preço de um exame no Brasil corresponde a um terço daqueles cobrados nos Estados Unidos e na Europa. O CETAC mantém convênio com as melhores entidades de assistência médica. Unidos e na Europa. O CETAC mantém convênio com as melhores entidades de assistência médica. Verifique com seu plano de saúde, se ele cobre os custos do
Verifique com seu plano de saúde, se ele cobre os custos do exame.exame.
1.8.3 OBTURAÇÕES EM MEUS DENTES AFETAM O
1.8.3 OBTURAÇÕES EM MEUS DENTES AFETAM O EXAME?EXAME?
Elas podem causar certa distorção das imagens feitas ao redor da boca, mas não altera os Elas podem causar certa distorção das imagens feitas ao redor da boca, mas não altera os resultados dos exames do cérebro, coluna ou outra parte do corpo. Comunique à recepcionista, resultados dos exames do cérebro, coluna ou outra parte do corpo. Comunique à recepcionista, enfermeira ou médico que vai fazer seu exame se você tem aparelhos ortodônticos, pontes fixas, enfermeira ou médico que vai fazer seu exame se você tem aparelhos ortodônticos, pontes fixas, móveis ou outro corpo metálico em
móveis ou outro corpo metálico em seu organismo.seu organismo.
1.8.4 QUANTO TEMPO LEVA-SE PARA FAZER
Nosso equipamento de RESSONÂNCIA MAGNÉTICA (Philips ACS NT 1.5 Tesla) é um dos mais Nosso equipamento de RESSONÂNCIA MAGNÉTICA (Philips ACS NT 1.5 Tesla) é um dos mais modernos e rápidos do mundo. Enquanto outros equipamentos levam de 60
modernos e rápidos do mundo. Enquanto outros equipamentos levam de 60 a 90 minutos para a 90 minutos para fazerfazer um exame, o Philips ACS NT 1.5 Tesla realiza um
um exame, o Philips ACS NT 1.5 Tesla realiza um exame completo em 30 a 45 minutos.exame completo em 30 a 45 minutos.
1.8.5 PESSOAS COM MARCA-PASSO CARDÍACO PODEM SER
1.8.5 PESSOAS COM MARCA-PASSO CARDÍACO PODEM SER EXAMINADAS?EXAMINADAS? Não! As pessoas com marca-passo cardíaco e outros tipos
Não! As pessoas com marca-passo cardíaco e outros tipos de implantes estimulativos não podemde implantes estimulativos não podem realizar o exame de RM. Outras que não podem ser examinadas são as pessoas com algum tipo de realizar o exame de RM. Outras que não podem ser examinadas são as pessoas com algum tipo de implante de metal ferroso, incluindo placas, clipes
implante de metal ferroso, incluindo placas, clipes e pilhas.e pilhas.
CAPITULO II CAPITULO II
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA RESSONÂNCIA NUCLEAR MAGNÉTICA
RESSONÂNCIA NUCLEAR MAGNÉTICA
2. ESTRUTURA ATÔMICA 2. ESTRUTURA ATÔMICA
O átomo consiste em um núcleo central e em elétrons em órbita em torno deste. O núcleo O átomo consiste em um núcleo central e em elétrons em órbita em torno deste. O núcleo contém núcleos que são subdivididos em prótons e nêutrons; os prótons têm carga positiva, os contém núcleos que são subdivididos em prótons e nêutrons; os prótons têm carga positiva, os nêutrons não têm carga alguma e os elétrons têm carga negativa. O número atômico é a soma dos nêutrons não têm carga alguma e os elétrons têm carga negativa. O número atômico é a soma dos prótons no núcleo e o número de
prótons no núcleo e o número de massa é a soma dos prótons e nêutrons no núcleo:massa é a soma dos prótons e nêutrons no núcleo:
A = n + p
A = n + p
Onde: Onde: A
A: : nnúúmmeerro o dde e mmaassssaa nn: : nnúúmmeerro o dde e nnêêuuttrroonnss p: p: nnúúmmeerro o dde e pprróóttoonnss O átomo é eletricamente estável quando
O átomo é eletricamente estável quando o número de elétrons o número de elétrons negativamente carregadnegativamente carregados emos em órbita em torno do núcleo é igual ao número de prótons com carga positiva no núcleo. Os átomos órbita em torno do núcleo é igual ao número de prótons com carga positiva no núcleo. Os átomos que são eletricamente instáveis devido a um déficit de elétrons, ou a um número excessivo destes, que são eletricamente instáveis devido a um déficit de elétrons, ou a um número excessivo destes, são denominados íons.
são denominados íons.
2.1 MOVIMENTO NO INTERIOR DO ÁTOMO 2.1 MOVIMENTO NO INTERIOR DO ÁTOMO
Três tipos de movimento estão presentes no
Três tipos de movimento estão presentes no interior do átomo.interior do átomo. São eles:
São eles:
Elétrons girando sobre seu próprio eixo. Elétrons girando sobre seu próprio eixo. Elétrons em órbita em torno do núcleo. Elétrons em órbita em torno do núcleo.
O próprio núcleo girando em torno do seu eixo. O próprio núcleo girando em torno do seu eixo.
Os princípios da IRM
Os princípios da IRM têm por base o movimento giratório de têm por base o movimento giratório de núcleos específicos presentes emnúcleos específicos presentes em tecidos biológicos. Eles são conhecidos com núcleos ativos em
tecidos biológicos. Eles são conhecidos com núcleos ativos em RM.RM. 2.2 NÚCLEOS ATIVOS EM RESSONÂNCIA MAGNÉTICA (RM) 2.2 NÚCLEOS ATIVOS EM RESSONÂNCIA MAGNÉTICA (RM)
Os núcleos ativos em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA se caracterizam por sua tendência a alinhar Os núcleos ativos em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA se caracterizam por sua tendência a alinhar seu eixo de rotação a um campo magnético aplicado. Devido às leis da indução eletromagnética, seu eixo de rotação a um campo magnético aplicado. Devido às leis da indução eletromagnética, núcleos que têm carga efetiva e estão em rotação adquirem um momento magnético e são capazes núcleos que têm carga efetiva e estão em rotação adquirem um momento magnético e são capazes de alinhar-se a um campo magnético externo. Isto ocorre quando o número de massa é ímpar, isto de alinhar-se a um campo magnético externo. Isto ocorre quando o número de massa é ímpar, isto é, há um número par de nêutrons e um número ímpar de prótons ou vice-versa. O processo desta é, há um número par de nêutrons e um número ímpar de prótons ou vice-versa. O processo desta interação é o momento angular
interação é o momento angular ou rotação (spin).ou rotação (spin). Es
Estãtão o rerelalaciciononadados os a a seseguguir ir exexememplplos os imimpoportrtanantetes s de de núnúclcleoeos s atativivos os em em RMRM,, juntamente com seu número de
juntamente com seu número de massa:massa: Nú
Núclcleo eo aatitivo vo em em RRMM NúNúmmerero do de Me Maasssasa H
Hiiddrrooggêênniioo 11 C Caarrbboonnoo 1133 N Niittrrooggêênniioo 1155 O Oxxiiggêênniioo 1177 FFllúúoorr 1199 S Sóóddiioo 2233 FFóóssffoorroo 3311
Embora os nêutrons não tenham carga efetiva, suas partículas subatômicas se dispõem de Embora os nêutrons não tenham carga efetiva, suas partículas subatômicas se dispõem de forma irregular sobre a superfície do nêutron e esta situação possibilita que o núcleo em que o forma irregular sobre a superfície do nêutron e esta situação possibilita que o núcleo em que o nêutron está situado seja ativo em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA enquanto o número de massa for nêutron está situado seja ativo em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA enquanto o número de massa for ímpar. O alinhamento pode ser medido como o total dos momentos magnéticos nucleares e é ímpar. O alinhamento pode ser medido como o total dos momentos magnéticos nucleares e é expresso como um vetor somatório. A potência do momento magnético total é específico de todo expresso como um vetor somatório. A potência do momento magnético total é específico de todo núcleo e determina a
núcleo e determina a sensibilidade à ressonância magnética.sensibilidade à ressonância magnética. 2.3 O NÚCLEO DE HIDROGÊNIO
2.3 O NÚCLEO DE HIDROGÊNIO
O núcleo de hidrogênio é o núcleo ativo em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA usado nas imagens O núcleo de hidrogênio é o núcleo ativo em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA usado nas imagens por RESSONÂNCIA MAGNÉTICA clínica. O núcleo de hidrogênio contém apenas um próton (número por RESSONÂNCIA MAGNÉTICA clínica. O núcleo de hidrogênio contém apenas um próton (número atômico e de massa 1). Ele é usado por ser muito abundante no corpo humano e porque seu próton atômico e de massa 1). Ele é usado por ser muito abundante no corpo humano e porque seu próton solitário lhe proporciona um
solitário lhe proporciona um momento magnético relativamente grande.momento magnético relativamente grande. 2.4 O NÚCLEO DE HIDROGÊNIO COMO UM MAGNETO
2.4 O NÚCLEO DE HIDROGÊNIO COMO UM MAGNETO As
As leileis s do do eleeletrotromamagnegnetistismo mo afiafirmarmam m que que um um camcampo po mamagnégnétictico o é é cricriadado o ququandando o umauma partícula carregada se move. O núcleo de hidrogênio contém um próton com carga positiva que partícula carregada se move. O núcleo de hidrogênio contém um próton com carga positiva que efetua uma rotação, isto é, ele se move. Em conseqüência disto, o núcleo de hidrogênio tem um efetua uma rotação, isto é, ele se move. Em conseqüência disto, o núcleo de hidrogênio tem um campo magnético induzido a sua volta e age como um pequeno magneto.
campo magnético induzido a sua volta e age como um pequeno magneto.
O magneto de cada núcleo de hidrogênio tem efetivamente um pólo norte e um pólo sul de O magneto de cada núcleo de hidrogênio tem efetivamente um pólo norte e um pólo sul de potência igual. O eixo norte/sul de cada núcleo é representado por um momento magnético. O potência igual. O eixo norte/sul de cada núcleo é representado por um momento magnético. O momento magnét
momento magnético de cada ico de cada núcleo tem propriedades de um vetor, ou núcleo tem propriedades de um vetor, ou seja, tem tamanho e direçãoseja, tem tamanho e direção e é denotado por uma seta. A direção do vetor designa a direção do momento magnético e o e é denotado por uma seta. A direção do vetor designa a direção do momento magnético e o comprimento do vetor designa o tamanho deste.
comprimento do vetor designa o tamanho deste. 2.5 ALINHAMENTO
2.5 ALINHAMENTO
Na ausência de um campo magnético aplicado, os momentos magnéticos dos núcleos de Na ausência de um campo magnético aplicado, os momentos magnéticos dos núcleos de hidrogênio têm uma orientação ao acaso.
hidrogênio têm uma orientação ao acaso. Qua
Quandndo o os os núcnúcleoleos s de de hidhidrogrogêniênio o sãsão o colcolocaocadodos s num num forforte te camcampo po mamagngnétiético co estestátiáticoco ext
externerno, o, poporémrém, , seuseus s momomenmentos tos mamagngnétiéticos cos se se alialinhanham m a a esteste e cacampmpo o mamagngnétiético. co. AlgAlguns uns dodoss núcleos de hidrogênio alinham-se em paralelo ao campo magnético (na mesma direção), enquanto núcleos de hidrogênio alinham-se em paralelo ao campo magnético (na mesma direção), enquanto uma proporção menor dos núcleos se alinha em direção antiparalela ao campo magnético (na uma proporção menor dos núcleos se alinha em direção antiparalela ao campo magnético (na direção oposta).
direção oposta). A
A físfísica ica ququântântica ica desdescrecreve ve as as propropripriedaedades des da da radradiaçiação ão eleeletrotromamagngnétiética ca em em tertermomos s dede quantidades discretas de energia e não de ondas (teoria clássica). Aplicando-se a física quântica à quantidades discretas de energia e não de ondas (teoria clássica). Aplicando-se a física quântica à IRM, os núcleos de
Os núcleos de baixa energia alinham seu momento magnético paralelamente ao campo externo e Os núcleos de baixa energia alinham seu momento magnético paralelamente ao campo externo e são denominados núcleos spin up (de
são denominados núcleos spin up (de rotação positiva).rotação positiva).
Os núcleos de alta energia alinham seu momento magnético na direção antiparalela e são Os núcleos de alta energia alinham seu momento magnético na direção antiparalela e são denominados spin down (de rotação negativa). Observar que são os momentos magnéticos dos denominados spin down (de rotação negativa). Observar que são os momentos magnéticos dos núcleos de hidrogênio que se alinham a
núcleos de hidrogênio que se alinham a B0 e que eles só B0 e que eles só podem alinhar-se em uma de duas direçõespodem alinhar-se em uma de duas direções – paralela ou antiparalela a B0.
– paralela ou antiparalela a B0.
Os fatores que afetam quais núcleos de hidrogênio se alinham em direção paralela e quais Os fatores que afetam quais núcleos de hidrogênio se alinham em direção paralela e quais deles se alinham em direção antiparalela são determinados pela potência do campo magnético deles se alinham em direção antiparalela são determinados pela potência do campo magnético externo e pelo nível de energia térmica dos núcleos. Núcleos de baixa energia térmica não têm externo e pelo nível de energia térmica dos núcleos. Núcleos de baixa energia térmica não têm energia suficiente para opor-se ao campo magnético na
energia suficiente para opor-se ao campo magnético na direção antiparalela.direção antiparalela.
Núcleos de elevada energia térmica, porém, possuem energia bastante para se opor ao Núcleos de elevada energia térmica, porém, possuem energia bastante para se opor ao campo e à medida que aumenta a potência do campo magnético diminui o número de núcleos com campo e à medida que aumenta a potência do campo magnético diminui o número de núcleos com energia suficiente para isso. A energia térmica de um núcleo é determinada pela temperatura do energia suficiente para isso. A energia térmica de um núcleo é determinada pela temperatura do paciente. Esta não pode ser alterada significativamente nas aplicações clínicas e a ênfase é em paciente. Esta não pode ser alterada significativamente nas aplicações clínicas e a ênfase é em campos magnéticos mais e mais
campos magnéticos mais e mais potentes.potentes.
Em equilíbrio térmico, há sempre menos núcleos de energia elevada que de baixa energia, e Em equilíbrio térmico, há sempre menos núcleos de energia elevada que de baixa energia, e po
por r ississo o os os momomenmentos tos mamagngnétiéticos cos dodos s núcnúcleoleos s alialinhanhados dos paparalralelaelamenmente te ao ao camcampo po mamagngnétiéticoco cancelam o número menor de momento magnéticos alinhados em direção antiparalela. Como há um cancelam o número menor de momento magnéticos alinhados em direção antiparalela. Como há um número maior de momentos alinhados paralelamente, há sempre um pequeno excesso na direção número maior de momentos alinhados paralelamente, há sempre um pequeno excesso na direção que produz um momento magnético efetivo.
que produz um momento magnético efetivo. Ou
Outrtros os núnúclcleoeos s atativivos os em em RERESSSSONONÂNÂNCICIA A MAMAGNGNÉTÉTICICA A tatambmbém ém se se alalininhaham m ao ao cacampmpoo magnético e produzem seus próprios pequenos momentos magnéticos efetivos. Esses momentos magnético e produzem seus próprios pequenos momentos magnéticos efetivos. Esses momentos magnéticos não são usados na IRM clínica,
magnéticos não são usados na IRM clínica, pois não existem no corpo em pois não existem no corpo em abundância suficiente paraabundância suficiente para a aquisição de imagens adequadas, já que seus
a aquisição de imagens adequadas, já que seus momentos magnmomentos magnéticos efetivos são muito pequenos.éticos efetivos são muito pequenos. Entretanto, com bobinas de RF (de radiofreqüência) sintonizadas à freqüência apropriada e com uma Entretanto, com bobinas de RF (de radiofreqüência) sintonizadas à freqüência apropriada e com uma homogeneid
homogeneidade adequada de B0 é ade adequada de B0 é possível obterem-se imagenpossível obterem-se imagens de outros s de outros núcleos ativos em RM.núcleos ativos em RM. O
O momomementnto o mamagngnététicico o efefetetivivo o de de hihidrdrogogênênioio, , totodadavivia, a, prprododuz uz um um vevetotor r mamagngnététicicoo significativo, que é usado na IRM clínica.
significativo, que é usado na IRM clínica.
O momento magnético do hidrogênio é denominado vetor de
O momento magnético do hidrogênio é denominado vetor de magnetizaçmagnetização efetiva (VME).ão efetiva (VME). O campo magnético estático externo é designado como B0.
O campo magnético estático externo é designado como B0. A interação do VME com B0 é à
A interação do VME com B0 é à base da IRM.base da IRM. A unidade de B0 é tesla ou
A unidade de B0 é tesla ou Gauss. 1 tesla (T) equivale a 10.000 Gauss (G).Gauss. 1 tesla (T) equivale a 10.000 Gauss (G).
Quando um paciente é colocado no foco do magneto, os núcleos de hidrogênio em seu corpo Quando um paciente é colocado no foco do magneto, os núcleos de hidrogênio em seu corpo se alinham paralela e antiparalelamente a B0. Um pequeno excesso de núcleos de hidrogênio se se alinham paralela e antiparalelamente a B0. Um pequeno excesso de núcleos de hidrogênio se alinha a B0 e constitui o VME
alinha a B0 e constitui o VME do paciente. A diferença de energia entre as duas populações aumentado paciente. A diferença de energia entre as duas populações aumenta à medida que B0 aumenta. Em conseqüência disso, em campos de potência elevada há menos à medida que B0 aumenta. Em conseqüência disso, em campos de potência elevada há menos núcleos com energia suficiente para passar à população de alta energia. Isto quer dizer que a núcleos com energia suficiente para passar à população de alta energia. Isto quer dizer que a ma
magngnititudude e do do VMVME E é é mamaioior r em em cacampmpos os de de alalta ta popotêtêncncia ia quque e nanaququeleles es de de babaixixa a popotêtêncnciaia,, ocasionando um sinal melhor.
ocasionando um sinal melhor. 2.6 PRECESSÃO
2.6 PRECESSÃO
Cada núcleo de hidrogênio que constitui o VME está girando sobre seu eixo. A influência de Cada núcleo de hidrogênio que constitui o VME está girando sobre seu eixo. A influência de B0 produz uma rotação adicional ou oscilação do VME em torno de B0. Esta rotação secundária é B0 produz uma rotação adicional ou oscilação do VME em torno de B0. Esta rotação secundária é denominada precessão e faz com que os momentos magnéticos descrevam uma trajetória circular denominada precessão e faz com que os momentos magnéticos descrevam uma trajetória circular em torno de B0. Esta trajetória é denominada trajetória de precessão e a velocidade com que o VME em torno de B0. Esta trajetória é denominada trajetória de precessão e a velocidade com que o VME oscila em torno de B0 são designadas como freqüência de precessão. A unidade da freqüência de oscila em torno de B0 são designadas como freqüência de precessão. A unidade da freqüência de precessão é o megahertz (MHz), em que 1 Hz equivale a 1 ciclo por segundo e 1 MHz a 1 milhão de precessão é o megahertz (MHz), em que 1 Hz equivale a 1 ciclo por segundo e 1 MHz a 1 milhão de ciclos por segundo.
ciclos por segundo.
É possível perceber que há duas populações de núcleos de hidrogênio – alguns núcleos spin É possível perceber que há duas populações de núcleos de hidrogênio – alguns núcleos spin down de alta energia e um número maior de núcleos de spin up de baixa energia. Os momentos down de alta energia e um número maior de núcleos de spin up de baixa energia. Os momentos magnéticos de todos esses núcleos fazem precessão em torno de B0 numa trajetória precessional magnéticos de todos esses núcleos fazem precessão em torno de B0 numa trajetória precessional circular.
circular.
2.7 A EQUAÇÃO DE LARMOR 2.7 A EQUAÇÃO DE LARMOR
O valor da freqüência de precessão é ditado pela equação de Larmor. Esta equação afirma O valor da freqüência de precessão é ditado pela equação de Larmor. Esta equação afirma que:
que:
A freqüência de precessão A freqüência de precessão
( ( ))ω ω == BB
X
X
γ γonde
onde B B é a potência do campo magneto eé a potência do campo magneto e γ γ é a razão giromagnética. Esta razão expressa à relaçãoé a razão giromagnética. Esta razão expressa à relação
entre o momento angular e o momento magnético de cada núcleo ativo em RM. Ela é constante e é entre o momento angular e o momento magnético de cada núcleo ativo em RM. Ela é constante e é exp
expresressa sa comcomo o a a frefreqüêqüêncincia a de de preprecescessão são de de um um núcnúcleo leo atiativo vo em em RESRESSONSONÂNCÂNCIA IA MAGMAGNÉTNÉTICAICA específico a 1 T. A unidade da razão giromagnética é, pois MHz/T.
específico a 1 T. A unidade da razão giromagnética é, pois MHz/T.
Outros núcleos ativos em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA têm razões giromagnéticas diferentes, Outros núcleos ativos em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA têm razões giromagnéticas diferentes, tendo portando freqüências de precessão diferentes à mesma potência de campo. Além disso, o tendo portando freqüências de precessão diferentes à mesma potência de campo. Além disso, o hidrogênio tem uma freqüência de precessão diferente a
hidrogênio tem uma freqüência de precessão diferente a diferentes potências de campo.diferentes potências de campo.
Por exemplo: Por exemplo:
a 1,5 T, a freqüência de precessão do hidrogênio é de 63,86 MHz (42,57 MHZ X 1,5 a 1,5 T, a freqüência de precessão do hidrogênio é de 63,86 MHz (42,57 MHZ X 1,5 T),
T),
a 1,0 T, a freqüência de precessão do hidrogênio é de 42,57 MHz (42,57 MHZ X 1,0 a 1,0 T, a freqüência de precessão do hidrogênio é de 42,57 MHz (42,57 MHZ X 1,0 T),
T),
a 0,5 T, a freqüência de precessão do hidrogênio é de 21,28 MHz (42,57 MHZ X 0,5 a 0,5 T, a freqüência de precessão do hidrogênio é de 21,28 MHz (42,57 MHZ X 0,5 T).
T).
A freqüência de precessão é freqüentemente denominada freqüência de Larmor, por ser A freqüência de precessão é freqüentemente denominada freqüência de Larmor, por ser de
detetermrmininadada a pepela la eqequauaçãção o de de LaLarmrmoror. . CoComo mo a a rarazãzão o gigiroromamagngnététicica a é é umuma a coconsnstatantnte e dede proporcionalidade,
proporcionalidade, B B é proporcional à freqüência de Larmor. Em conseqüência disso, a freqüênciaé proporcional à freqüência de Larmor. Em conseqüência disso, a freqüência
de Larmor aumenta quando
de Larmor aumenta quando B B aumenta e vice-versa.aumenta e vice-versa.
2.8 RESSONÂNCIA 2.8 RESSONÂNCIA
A ressonância é um fenômeno que ocorre
A ressonância é um fenômeno que ocorre quandoquando um objeto é exposto a uma perturbação oscilatória que um objeto é exposto a uma perturbação oscilatória que tem uma freqüência próxima de sua própria freqüência tem uma freqüência próxima de sua própria freqüência natural de oscilação. Um núcleo que é exposto a uma natural de oscilação. Um núcleo que é exposto a uma pert
perturbaurbação ção exterexterna na com com oscioscilação semelhalação semelhante nte a a suasua pr
própópriria a frfreqeqüêüêncncia ia nanatuturaral l gaganhnha a enenerergigia a da da foforçrçaa externa. O núcleo ganha energia
externa. O núcleo ganha energia e entra em ressonânciae entra em ressonância ccasaso o a a enenererggia ia ssejeja a aappliliccaadda a a a exexaatatammenente te susuaa freqüência de precessão. A ressonância não ocorre se a freqüência de precessão. A ressonância não ocorre se a en
enerergigia a é é apapliclicadada a a a umuma a frfreqeqüêüêncncia ia didifefererentnte e dada freqüência de Larmor no núcleo.
freqüência de Larmor no núcleo.
A energia à freqüência de precessão do hidrogênio a todas as potências de campo, na IRM A energia à freqüência de precessão do hidrogênio a todas as potências de campo, na IRM clínica, corresponde à faixa de
clínica, corresponde à faixa de radiofreqüência (RF) do espectro eletromagnéticoradiofreqüência (RF) do espectro eletromagnético..
Para que ocorra a ressonância do hidrogênio, é necessário aplicar-se um pulso de energia RF Para que ocorra a ressonância do hidrogênio, é necessário aplicar-se um pulso de energia RF exatamente à freqüência de Larmor do VME do hidrogênio. Outros núcleos ativos em RESSONÂNCIA exatamente à freqüência de Larmor do VME do hidrogênio. Outros núcleos ativos em RESSONÂNCIA MAGNÉTICA alinhados com
MAGNÉTICA alinhados com B B não entram em ressonância porque sua freqüência de precessãonão entram em ressonância porque sua freqüência de precessão
difere daquela do hidrogênio. A aplicação de um pulso RF que faz com que ocorra a ressonância é difere daquela do hidrogênio. A aplicação de um pulso RF que faz com que ocorra a ressonância é denominada excitação. Esta absorção de energia causa um aumento no número de populações de denominada excitação. Esta absorção de energia causa um aumento no número de populações de núcleos de hidrogênio em rotação
(spin up) ganham energia pela ressonância e tornam-se núcleos de alta energia. A diferença de (spin up) ganham energia pela ressonância e tornam-se núcleos de alta energia. A diferença de energia entre as duas populações corresponde à energia necessária para produzir ressonância por energia entre as duas populações corresponde à energia necessária para produzir ressonância por excitação. Ao aumentar a potência do campo, a diferença de energia entre as duas populações excitação. Ao aumentar a potência do campo, a diferença de energia entre as duas populações também aumenta
também aumenta, de , de tal modo que é necessária mais energia (freqüências mais altas) para produzirtal modo que é necessária mais energia (freqüências mais altas) para produzir ressonância.
ressonância.
2.9 AS CONSEQUENCIAS DA RESSONANCIA 2.9 AS CONSEQUENCIAS DA RESSONANCIA
A primeira conseqüência da ressonância é que o VME se afasta do alinhamento em relação à A primeira conseqüência da ressonância é que o VME se afasta do alinhamento em relação à
B
B . O ângulo, segundo o qual o VME sai do alinhamento, é denominado ângulo de inclinação (flip. O ângulo, segundo o qual o VME sai do alinhamento, é denominado ângulo de inclinação (flip
angle). A magnitude deste ângulo depende da amplitude e duração do pulso RF. O ângulo de angle). A magnitude deste ângulo depende da amplitude e duração do pulso RF. O ângulo de inclinação é geralmente de 90 graus, isto é, o VME recebe energia suficiente do pulso RF para inclinação é geralmente de 90 graus, isto é, o VME recebe energia suficiente do pulso RF para mover-se 90 graus em relação à
mover-se 90 graus em relação à B B..
No caso de um ângulo de inclinação de 90 graus, os núcleos recebem energia suficiente para No caso de um ângulo de inclinação de 90 graus, os núcleos recebem energia suficiente para uma transferência integral do VME longitudinal para um
uma transferência integral do VME longitudinal para um VME transverso. Este VME transverso efetuaVME transverso. Este VME transverso efetua uma rotação no plano transverso
uma rotação no plano transverso à freqüência de Larmor.à freqüência de Larmor.
A segunda conseqüência da ressonância é que os momentos magnéticos dos núcleos de A segunda conseqüência da ressonância é que os momentos magnéticos dos núcleos de hidrogênio no VME transverso se movem em fase uns em relação aos outros. Fase é a posição de hidrogênio no VME transverso se movem em fase uns em relação aos outros. Fase é a posição de cada momento magnético na trajetória precessional em torno de
cada momento magnético na trajetória precessional em torno de B B. Os momentos magnéticos que. Os momentos magnéticos que
estão em fase encontram-se no mesmo ponto da trajetória precessional em torno de
estão em fase encontram-se no mesmo ponto da trajetória precessional em torno de B B num dadonum dado
momento, enquanto os momentos magnéticos que estão fora de fase não
momento, enquanto os momentos magnéticos que estão fora de fase não estão no mesmo ponto naestão no mesmo ponto na trajetória precessional. Quando ocorre a ressonância, todos os momentos magnéticos passam para a trajetória precessional. Quando ocorre a ressonância, todos os momentos magnéticos passam para a mesma posição na trajetória precessional e ficam então
mesma posição na trajetória precessional e ficam então em fase.em fase.
Para que ocorra a ressonância do hidrogênio, é necessário aplicar-se a RF exatamente à Para que ocorra a ressonância do hidrogênio, é necessário aplicar-se a RF exatamente à freqüência de Larmor do hidrogênio.
freqüência de Larmor do hidrogênio.
A conseqüência da ressonância é um VME no plano transverso que
A conseqüência da ressonância é um VME no plano transverso que está em fase.está em fase. Este VME faz precessão no plano transverso à freqüência de Larmor.
Este VME faz precessão no plano transverso à freqüência de Larmor. 2.10 O SINAL RM
2.10 O SINAL RM
Em conseqüência da ressonância, o VME fica em precessão em fase no plano transverso. As Em conseqüência da ressonância, o VME fica em precessão em fase no plano transverso. As leis de indução de Faraday afirmam que se colocar uma bobina receptora ou qualquer fio condutor leis de indução de Faraday afirmam que se colocar uma bobina receptora ou qualquer fio condutor na área de um campo magnético em movimento, isto é, o VME em precessão no plano transverso, é na área de um campo magnético em movimento, isto é, o VME em precessão no plano transverso, é induzido uma voltagem nesta bobina receptora. O sinal é produzido quando uma magnetização induzido uma voltagem nesta bobina receptora. O sinal é produzido quando uma magnetização coerente (em fase) passa pela bobina. O VME em movimento produz, portanto flutuações do campo coerente (em fase) passa pela bobina. O VME em movimento produz, portanto flutuações do campo magnético no interior da bobina. Quando o VME entra em precessão à freqüência de Larmor no magnético no interior da bobina. Quando o VME entra em precessão à freqüência de Larmor no pla
plano no tratransvnsverserso, o, é é indinduziuzida da umuma a volvoltatagem gem na na bobobinbina. a. EssEssa a volvoltagtagem em conconstistitui tui o o sinsinal al RMRM. . AA freqüência do sinal é a mesma que a freqüência de Larmor – a magnitude do sinal depende do grau freqüência do sinal é a mesma que a freqüência de Larmor – a magnitude do sinal depende do grau de magnetização presente no plano transverso.
de magnetização presente no plano transverso. 2.11 O SINAL DO DECLÍNIO DE INDUÇÃO LIVRE 2.11 O SINAL DO DECLÍNIO DE INDUÇÃO LIVRE
Ao desligar-se o pulso RF, o VME passa novamente a sofrer influência de
Ao desligar-se o pulso RF, o VME passa novamente a sofrer influência de B B e tenta realinhar-e tenta
realinhar-se com este. Para que isto ocorra, o VME tem de perder a energia que lhe foi dada pelo pulso RF. O se com este. Para que isto ocorra, o VME tem de perder a energia que lhe foi dada pelo pulso RF. O processo pelo qual o VME perde esta energia é denominado relaxamento. Ao ocorrer o relaxamento, processo pelo qual o VME perde esta energia é denominado relaxamento. Ao ocorrer o relaxamento, o VME volta a realinhar-se com
o VME volta a realinhar-se com B B..
O grau de magnetização no plano longitudinal aumenta gradualmente – isto é denominado O grau de magnetização no plano longitudinal aumenta gradualmente – isto é denominado recuperação.
recuperação. É de
É de modo simultâneo, porém independente.modo simultâneo, porém independente.
O grau de magnetização no plano transverso diminui gradualmente – isto é denominado O grau de magnetização no plano transverso diminui gradualmente – isto é denominado declínio.
declínio.
Quando diminui o grau de magnetização transversa, o mesmo se dá com a magnitude da Quando diminui o grau de magnetização transversa, o mesmo se dá com a magnitude da voltagem induzida no fio receptor.
voltagem induzida no fio receptor. A indução no sinal reduzido é
A indução no sinal reduzido é denominaddenominada sinal de declínio da indução livre a sinal de declínio da indução livre (DIL).(DIL). 2.12 RELAXAMENTO
2.12 RELAXAMENTO
Durante o relaxamento, o VME libera a energia RF absorvida é retorna a
Durante o relaxamento, o VME libera a energia RF absorvida é retorna a B B. De maneira. De maneira
sim
simultultâneânea, a, poporém rém indindepeependendentente, , os os momomenmentos tos mamagngnétiéticos cos do do VME VME perperdem dem mamagnegnetiztizaçãaçãoo transversa devido à defasagem. O relaxamento leva à recuperação da magnetização no plano transversa devido à defasagem. O relaxamento leva à recuperação da magnetização no plano longitudinal e ao declínio da
A recuperação da magnetização longitudinal é causada por um processo designado como A recuperação da magnetização longitudinal é causada por um processo designado como recuperação T1.
recuperação T1.
O declínio da magnetização transversa é causado por um processo designado como declínio O declínio da magnetização transversa é causado por um processo designado como declínio T2.
T2.
2.13 RECUPERAÇÃO T1 2.13 RECUPERAÇÃO T1
A recuperação T1 é causada pelos núcleos liberando sua energia no ambiente ou retículo A recuperação T1 é causada pelos núcleos liberando sua energia no ambiente ou retículo circundante e é freqüentemente designada como relaxamento do retículo de spin. A
circundante e é freqüentemente designada como relaxamento do retículo de spin. A energia liberadaenergia liberada no
no reretítícuculo lo cicircrcunundadantnte e fafaz z cocom m quque e os os núnúclcleoeos s rerecucupeperem rem susua a mamagngnetetizizaçação ão lolongngititududinainall (magnetização no plano longitudinal). A razão de recuperação é um processo exponencial, com (magnetização no plano longitudinal). A razão de recuperação é um processo exponencial, com tempo de recuperação constante denominado T1. Este é o tempo necessário para a recuperação de tempo de recuperação constante denominado T1. Este é o tempo necessário para a recuperação de 63% da magnetização longitudinal no tecido.
63% da magnetização longitudinal no tecido. 2.14 DECLÍNIO T2
2.14 DECLÍNIO T2
O declínio T2 é causado pela troca de energia entre núcleos vizinhos. A troca de energia é O declínio T2 é causado pela troca de energia entre núcleos vizinhos. A troca de energia é causada pela interação dos campos magnéticos de cada núcleo com seu vizinho. É freqüentemente causada pela interação dos campos magnéticos de cada núcleo com seu vizinho. É freqüentemente denominada relaxamento spin spin e acarreta o declínio ou perda da magnetização transversa denominada relaxamento spin spin e acarreta o declínio ou perda da magnetização transversa (magnetização no plano transverso). A razão de declínio também é um processo exponencial, de (magnetização no plano transverso). A razão de declínio também é um processo exponencial, de modo que o tempo de relaxamento T2 de um tecido é sua constante temporal de declínio. Este é o modo que o tempo de relaxamento T2 de um tecido é sua constante temporal de declínio. Este é o tempo necessário para a perda de
tempo necessário para a perda de 63% da magnetização transversa.63% da magnetização transversa.
O relaxamento T1 leva à recuperação da magnetização longitudinal, devido à dissipação de O relaxamento T1 leva à recuperação da magnetização longitudinal, devido à dissipação de energia para o retículo circundante.
energia para o retículo circundante.
O relaxamento T2 leva à perda da magnetização transversa devido a interações entre os O relaxamento T2 leva à perda da magnetização transversa devido a interações entre os campos magnéticos de núcleos adjacentes.
campos magnéticos de núcleos adjacentes.
Um sinal ou voltagem só é induzido no fio receptor se houver magnetização no plano Um sinal ou voltagem só é induzido no fio receptor se houver magnetização no plano transverso, que esteja em fase.
transverso, que esteja em fase. O VME é
O VME é um vetor de quantidade. Ele é um vetor de quantidade. Ele é criado por dois componentes a 90º um em relação aocriado por dois componentes a 90º um em relação ao outro. Esses dois componentes são: a magnetização no plano longitudinal e a magnetização no outro. Esses dois componentes são: a magnetização no plano longitudinal e a magnetização no plano transverso. Antes da ressonância, há uma magnetização longitudinal integral paralela a plano transverso. Antes da ressonância, há uma magnetização longitudinal integral paralela a B B..
Após a aplicação do pulso RF o VME passa inteiramente para o plano transverso (supondo-se que Após a aplicação do pulso RF o VME passa inteiramente para o plano transverso (supondo-se que seja aplicada uma energia suficiente). Passa a haver então magnetização transversa integral e seja aplicada uma energia suficiente). Passa a haver então magnetização transversa integral e magnetização longitudinal zero.
magnetização longitudinal zero. O
O VME se VME se recrecupeupera ra apapós ós seser r remremoviovido do o o pupulso RF. lso RF. QuaQuandndo o ististo o ocoocorrerre, , o o comcompoponennentete longitudinal da magnetização cresce novamente, enquanto diminui o componente transverso. Como longitudinal da magnetização cresce novamente, enquanto diminui o componente transverso. Como a amplitude do sinal recebido está relacionada à magnitude do componente transverso, o sinal no a amplitude do sinal recebido está relacionada à magnitude do componente transverso, o sinal no fiofio declina à medida que se
declina à medida que se dá o relaxamento.dá o relaxamento.
A magnitude e a escala temporal dos pulsos RF constituem a base da IRM e vão ser agora A magnitude e a escala temporal dos pulsos RF constituem a base da IRM e vão ser agora discutidas de modo mais detalhado.
discutidas de modo mais detalhado.
2.15 PARÂMETROS DA ESCALA TEMPORAL DOS
2.15 PARÂMETROS DA ESCALA TEMPORAL DOS PULSOSPULSOS Um
Uma a seseqüêqüêncincia a de de pulpulsos sos mumuito ito simsimpliplificficadada a é é umuma a comcombinbinaçãação o de de pulpulsosos s RF, RF, sinsinais ais ee períodos de recuperação intervenientes. É importante observar-se que, uma seqüência de pulsos períodos de recuperação intervenientes. É importante observar-se que, uma seqüência de pulsos não existe efetivamente. Ela apenas mostra em termos simples os diversos parâmetros de escala não existe efetivamente. Ela apenas mostra em termos simples os diversos parâmetros de escala temporal usados em seqüências mais complicadas
temporal usados em seqüências mais complicadas, isto , isto é, TR e é, TR e TE.TE.
Uma seqüência de pulsos consiste em vários componentes, sendo os principais descritos a Uma seqüência de pulsos consiste em vários componentes, sendo os principais descritos a seguir:
seguir:
O tempo de repetição (TR) é o tempo que vai da aplicação de um pulso RF à aplicação do O tempo de repetição (TR) é o tempo que vai da aplicação de um pulso RF à aplicação do pulso RF seguinte e é medido em milissegundos (ms). O TR determina o grau de relaxamento que pulso RF seguinte e é medido em milissegundos (ms). O TR determina o grau de relaxamento que pode ocorrer entre o término de
pode ocorrer entre o término de um pulso RF e a um pulso RF e a aplicação do pulso seguinte. O TR determina, pois oaplicação do pulso seguinte. O TR determina, pois o grau de relaxamento T1 que ocorreu.
grau de relaxamento T1 que ocorreu.
O tempo de eco (TE) é o tempo que vai da aplicação do pulso RF ao pico máximo do sinal O tempo de eco (TE) é o tempo que vai da aplicação do pulso RF ao pico máximo do sinal induzido no fio e também é medido em ms. O TE determina o grau de declínio da magnetização induzido no fio e também é medido em ms. O TE determina o grau de declínio da magnetização transversa que pode ocorrer antes de ler-se o sinal. O TE controla, pois o grau de relaxamento T2 transversa que pode ocorrer antes de ler-se o sinal. O TE controla, pois o grau de relaxamento T2 que ocorreu.
CAPÍTULO III CAPÍTULO III
CODIFICAÇÃO E FORMAÇÃO DE IMAGENS
CODIFICAÇÃO E FORMAÇÃO DE IMAGENS
3.1 CODIFICAÇÃO 3.1 CODIFICAÇÃO
Para ocorrer à ressonância deve-se aplicar o pulso RF a 90° em relação a B0 à freqüência de Para ocorrer à ressonância deve-se aplicar o pulso RF a 90° em relação a B0 à freqüência de precessão do hidrogênio. Este pulso de RF dá ao VME uma energia tal que ele é lançado no plano precessão do hidrogênio. Este pulso de RF dá ao VME uma energia tal que ele é lançado no plano tra
transvnsverserso. o. O O pulpulso so de de RF RF tamtambébém m cocolocloca a em em fafase se os os momomementontos s mamagnégnéticticos os indindiviividuaduais is queque con
constistituetuem m o o VMVME. E. A A mamagngnetietizaçzação ão tratransvnsversersa a coecoerenrente te dadaí í resresultultantante e ententra ra em em preprecescessãsão o àà fre
freqüqüêncência ia de de LaLarmormor r do do hidhidrogrogêniênio o no no plaplano no tratransvnsverserso. o. InInduzduz-se -se asassim sim na na bobobinbina a recrecepeptortoraa posicionada no plano transverso uma voltagem ou sinal.
posicionada no plano transverso uma voltagem ou sinal.
O sistema deve ser capaz de localizar espacialmente o sinal em três dimensões, de modo a O sistema deve ser capaz de localizar espacialmente o sinal em três dimensões, de modo a poder posicionar cada sinal no ponto correto da imagem. Primeiro, ele seleciona um corte. Uma vez poder posicionar cada sinal no ponto correto da imagem. Primeiro, ele seleciona um corte. Uma vez selecionado um corte, o sinal é localizado ou codificado ao longo de ambos os eixos da imagem. selecionado um corte, o sinal é localizado ou codificado ao longo de ambos os eixos da imagem. Essas tarefas são
Essas tarefas são executadas por gradientes.executadas por gradientes.
3.2 GRADIENTES 3.2 GRADIENTES
Gradientes são alterações do campo magnético principal e são gerados por bobinas localizadas Gradientes são alterações do campo magnético principal e são gerados por bobinas localizadas no corpo do magneto, através do qual passou a corrente. A passagem de uma corrente por uma no corpo do magneto, através do qual passou a corrente. A passagem de uma corrente por uma bobina gradiente induz um campo (magnético) gradiente em torno
bobina gradiente induz um campo (magnético) gradiente em torno dele, que é dele, que é subtraído da potênciasubtraído da potência do campo magnético principal B0 ou acrescentado a esta. A magnitude de B0 é alterada de forma do campo magnético principal B0 ou acrescentado a esta. A magnitude de B0 é alterada de forma linear pelas bobinas gradientes, de modo que se pode predizer a potência do campo magnético, linear pelas bobinas gradientes, de modo que se pode predizer a potência do campo magnético, portanto a freqüência de precessão experimentada por núcleos ao
portanto a freqüência de precessão experimentada por núcleos ao longo do eixo do longo do eixo do gradiente. Isto égradiente. Isto é denominad
denominado o codificação espacial.codificação espacial.
Núcleos que experimentam um campo magnético de maior potência devido ao gradiente se Núcleos que experimentam um campo magnético de maior potência devido ao gradiente se ac
acelelereramam, , ou ou sesejaja, , susua a frfreqeqüêüêncncia ia de de prprececesessãsão o auaumementnta, a, enenququananto to quque e os os núnúclcleoeos s ququee experimentam um campo magnético de menor potência
experimentam um campo magnético de menor potência devido ao gradiente tornam-se mais lentos,devido ao gradiente tornam-se mais lentos, ou seja, sua freqüência de precessão diminui. Em conseqüência disso, a posição de um núcleo ao ou seja, sua freqüência de precessão diminui. Em conseqüência disso, a posição de um núcleo ao longo de um gradiente pode ser
longo de um gradiente pode ser identificada de acordo com a freqüência de identificada de acordo com a freqüência de precessão.precessão.
Há três bobinas gradientes situadas no corpo do magneto, sendo elas designadas de acordo com Há três bobinas gradientes situadas no corpo do magneto, sendo elas designadas de acordo com o eixo segundo o
o eixo segundo o qual agem ao serem colocadas em ação.qual agem ao serem colocadas em ação. g
grraaddiieenntte e ZZ ggrraaddiieenntte e YY ggrraaddiieenntte e XX altera a potência do campo
altera a potência do campo magnético ao longo do eixo Z magnético ao longo do eixo Z (longo) do magneto
(longo) do magneto
altera a potência do campo altera a potência do campo magnético ao longo do eixo Y magnético ao longo do eixo Y (vertical) do magneto
(vertical) do magneto
altera a potência do campo altera a potência do campo magnético ao longo do eixo Z magnético ao longo do eixo Z (horizontal) do magneto
(horizontal) do magneto
O isocentro magnético é o ponto central do eixo de todos os três gradientes e do corpo do O isocentro magnético é o ponto central do eixo de todos os três gradientes e do corpo do magneto. A potência do campo magnético permanece inalterada neste ponto mesmo ao serem magneto. A potência do campo magnético permanece inalterada neste ponto mesmo ao serem aplicados gradientes.
aplicados gradientes. Os
Os gragradiediententes s exeexecutcutam am mumuitaitas s tartarefaefas s impimportortantantes es duduranrante te umuma a seqseqüênüência cia de de pulpulsossos. . OsOs gradientes podem ser usados para tirar de fase ou recolocar em fase os momentos magnéticos dos gradientes podem ser usados para tirar de fase ou recolocar em fase os momentos magnéticos dos núcleos. Os gradientes também executam as três
núcleos. Os gradientes também executam as três tarefas principais que se seguem na tarefas principais que se seguem na codificação:codificação: Seleção de cortes –
Seleção de cortes – localizar um corte no localizar um corte no plano de exame selecionado.plano de exame selecionado.
Localização espacial (codificação) de um sinal ao longo do eixo longo da anatomia – isto é Localização espacial (codificação) de um sinal ao longo do eixo longo da anatomia – isto é denominad
denominado o codificação de freqüência.codificação de freqüência.
Localização espacial (codificação) de um sinal ao longo do eixo curto da anatomia – isto é Localização espacial (codificação) de um sinal ao longo do eixo curto da anatomia – isto é denominad
