AULA 02_ Princípios Físicos_ Magnetos, Campos Marginais e Bobinas de Reforço

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Ressonância Magnética Nuclear 
Aula 02- Princípios Físicos: Magnetos, Campos 
Marginais, Bobinas de Reforço 
 
Profª Ms. Sabrina Passoni Maravieski 
2020/1 
Tecnologia em Radiologia 
6° Período (Noturno) 
Localização do Magneto Principal: 
Os principais 
componentes de um 
scanner de ressonância 
magnética são: o ímã 
principal, que polariza a 
amostra, as bobinas de 
compensação para 
corrigir as não-
homogeneidades no 
campo magnético 
principal. 
O sistema de gradiente 
que é usado para 
localizar o sinal de RM e 
o sistema de RF, o qual 
excita a amostra e 
detecta o sinal de RMN 
resultante. 
Todo o sistema é 
controlado por um ou 
mais computadores. 
Características do Campo Magnético Principal: 
Pode ser Magneto e Eletromagneto: Imã e Eletroímã. A maioria dos 
ímãs clínicos são ímãs supercondutores, que requerem líquidos 
criogênios para o resfriamento. 
 
O campo deve ser forte (elevada potência), estático e uniforme 
(homogêneo)  qualidade na IRM. Ou seja, a força do campo e a 
distribuição de suas linhas de campo devem ser aproximadamente a 
mesma em todos os pontos dentro do volume de interesse para que 
a ressonância ocorra com igual frequência em todos os pontos. 
 
 
 
 
Características dos Diversos Tipos de Magnetos: 
Magneto Permanente: 
 
 São constituídos de grandes blocos de material ferromagnético 
(ligas de alumínio, níquel e cobalto = alnico), que conservam o seu 
magnetismo após serem expostos a outros campos magnéticos; 
 
 Baixo custo operacional; 
 Não é possível desligá-lo; 
 Não é eficiente para obtenção de imagens de qualidade em IRM; 
 Fácil instalação; 
Pesados; 
Via de fluxo marginal confinado nos limites da salas de exame; 
Por possui campo magnético vertical, possibilita o uso de 
bobinas de RF do tipo solenoide (mais eficiente); 
Baixas potências de campo (0,3 T). 
Baixo risco de efeito míssil. 
 
Magneto de resistência com núcleo de ar: 
 
Quatro bobinas coaxiais de cobre ou alumínio associadas com 
camisas resfriadoras à água pois para campos de 0,3 T necessita de 
altas intensidades de corrente elétrica a qual é dissipada por efeito 
Joule. 
 
Campos marginais altos, alto risco de efeito míssil. 
 
 
 
 
 
 
Magneto de resistência com núcleo de ferro: 
 
Uma mistura do permanente e do resistência com núcleo de ar. 
 
Campos marginais são reduzidos comparados ao de ar. Permite o 
uso de bobinas de RF mais eficientes (do tipo solenoide). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eletromagnetos: 
 
De acordo com o eletromagnetismo, um fio condutor de corrente 
surge um campo magnético . A intensidade do campo gerado, é 
diretamente proporcional a intensidade da corrente aplicada. 
 
Fio Retilíneo: para altos campos, adota-se correntes em sentidos 
opostos. 
 
 
 
 
 
 
 
Eletromagnetos: 
 
Solenoides: ao invés de vários fios paralelos, utiliza-se uma bobina. 
 
 É a base dos modelos de magnetos de resistência e dos 
supercondutores. 
 
 
 
 
 
 
Magneto Supercondutor: 
 
São eletromagnetos solenoides os quais exploram o fato da 
resistência elétrica dos metais (nióbio e titânio) se altera com a 
temperatura. Quando esfriam-se as bobinas com temperaturas 
próximas ao zero absoluto (-273 °C) com hélio líquido e uma 
pequena camada de nitrogênio, obtemos um supercondutor. 
 
Na prática, é como se as bobinas estivessem em uma garrafa 
térmica. São enrolados em cilindros de alumínio ou fibra de vidro. 
 
A ocorrer falha no sistema (quench) pode ocorrer pelo colapso do 
campo magnético, causando superaquecimento o que provocará 
uma súbita evaporação dos criogênios. 
 
Podem produzir campos de até 1,5 T (mas pode chegar a 7 T). Custo 
operacional baixo. Campos marginais significativos. 
 
 
O que são campos marginais? 
 
 
Todos os magnetos possuem campos marginais em algum grau. 
 
É um campo que se desvia do corpo do magneto, desrespeitando os 
limites de paredes, piso e tetos convencionais. 
 
 
Como isolar estes efeitos? 
 
Através de blindagem, a qual pode ser: 
 
Passiva: revestimento de aço nas paredes da sala. 
 
Ativa: utiliza-se outros magnetos solenoides fora do banho 
criogênico. 
 
Como obter a homogeneidade do campo? 
 
 Mesmo que o magneto satisfaça às especificações de 
homogeneidade do fabricante, quando ele é instalado no ambiente 
clínico está sujeito aos efeitos de interação com os materiais 
circundantes, inclusive interagindo com a blindagem 
eletromagnética. Esta interação deve ser compensada. 
 
 A blindagem eletromagnética evita a interação de campos 
entre ambientes dentro da clínica. 
 
 Bobinas de Reforço: 
 Em muitos sistemas colocam-se peças de aço na parte 
externa ou interna da cavidade do magneto ou também bobinas 
eletromagnéticas de reforço. O campo resultante das bobinas, 
interagem com o campo do magneto principal, compensando as 
variações provocadas pelo ambiente. Deve utilizar fonte de tensão 
separada. 
 
Atividades de Fixação 
 
1) Como deve ser o campo magnético do magneto principal? 
2) Qual é a principal função do campo magnético principal? 
3) Segundo a figura 3.1 existem 4 tipos de magnetos no sistema de 
IRM, cite quais são essas: 
4) Um supercondutor só pode existir em uma determinada 
condição, qual é essa condição? 
5) O que é utilizado para resfriar o magneto principal ou o 
eletromagneto à uma temperatura próxima do zero absoluto? 
6) O magneto permanente é feito de um material específico, qual é 
esse material e por quê ele é usado? 
7) O que é um eletromagneto e como funciona? 
8) O que são campos marginais? 
9) O que pode ser feito para minimizar as não homogeneidades do 
campo magnético principal?