3 Ressonância Magnética

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DESCRIÇÃO
Identificação dos princípios físicos relacionados ao fenômeno da ressonância nuclear magnética e técnicas radiológicas aplicadas à formação da imagem.
PROPÓSITO
Compreender o fenômeno da ressonância magnética como ferramenta de diagnóstico complementar de alta tecnologia.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Identificar conhecimentos históricos e conceitos físicos relacionados ao fenômeno de ressonância magnética
MÓDULO 2
Reconhecer os fenômenos físicos envolvidos no processo de ressonância ligados ao átomo hidrogênio
MÓDULO 3
Reconhecer as principais ponderações em ressonância magnética, assim como suas características e sequências
MÓDULO 4
Reconhecer os contrastes, artefatos e procedimentos de segurança em ressonância magnética
INTRODUÇÃO
A ressonância magnética (RM) é uma modalidade médica revolucionária que utiliza campos magnéticos e ondas de radiofrequência a fim de produzir imagens de alto valor diagnóstico. Devido à sua alta sensibilidade, a RM é capaz de diferenciar os tecidos e caracterizar patologias em inúmeras regiões do corpo a partir da utilização de vários tipos de ponderações, sequências de pulso e agentes de contraste específicos.
A evolução tecnológica proporcionou grandes transformações a essa modalidade ao longo dos anos. Entre as transformações estão a melhora da qualidade da imagem e a redução significativa no tempo de exame. Atualmente, há dispositivos cada vez mais modernos que permitem a realização de exames para análise anatômica, fisiológica e funcional de diferentes sistemas do corpo.
A ocorrência do fenômeno de RM pode ser evidenciada pela junção de vários processos físicos conhecidos, como o fenômeno da ressonância propriamente dito, o magnetismo e o eletromagnetismo. A compreensão desses princípios básicos ajudará o entendimento futuro de todos os processos existentes na produção de imagens.
MÓDULO 1
Identificar conhecimentos históricos e conceitos físicos relacionados ao fenômeno de ressonância magnética
FENÔMENO DA RESSONÂNCIA
A ressonância é um fenômeno comum e observável no cotidiano e com frequência a utilizamos sem perceber. Fazemos uso desse fenômeno para obter uma grande amplitude de energia, como movimentos ou sons. Algumas vezes, podemos ouvir uma música ou estação de rádio que gostamos, sintonizando diretamente na frequência da estação específica. Podemos observar também, num parque infantil, as crianças sendo balançadas pelos seus pais com uma energia que representa uma frequência próxima à frequência do balanço.
Imagem: Shutterstock.comBalanço infantil e a relação da utilização do impulso próximo à
frequência de oscilação do balanço.
No mundo moderno, com o avanço da tecnologia, muitas pessoas fazem uso de alimentos preparados no forno de micro-ondas. O aparelho deposita nos alimentos uma energia eletromagnética específica, igual à frequência de oscilação dos átomos de alimentos e compostos de líquido, promovendo, assim, o aquecimento do alimento.
Foto: Shutterstock.comForno de micro-ondas e a obtenção do fenômeno da ressonância para
esquentar alimentos.
Podemos conceituar a ressonância como um fenômeno que ocorre quando um objeto ou sistema oscilatório é exposto a uma perturbação oscilatória cuja frequência está próxima à própria frequência natural de oscilação do sistema.
O objeto ou sistema interage com a energia ou frequência aplicada externamente e recebe força e energia externas, podendo até mesmo colapsar devido à interação.
HISTÓRICO DA RM
Analisando a energia externa necessária para a obtenção do fenômeno de ressonância magnética (RM), podemos mencionar as ondas de rádio, que possuem frequência mínima de 3.000 GHz e são largamente utilizadas para a transmissão de dados e localização por meio de radares.
 SAIBA MAIS
O brasileiro Roberto Landell de Moura foi a primeira pessoa a conseguir transmitir dados por meio de ondas eletromagnéticas, abrindo espaço para a criação do rádio e do telefone.
ROBERTO LANDELL DE MOURA
Imagem: Autor Desconhecido / Wikimedia Commons / Domínio PúblicoRoberto Landell de Moura.
Roberto Landell de Moura (1861 – 1928) foi um padre católico, cientista e inventor brasileiro. Conhecido por estudos na área transmissão sem fio via ondas de rádio e luz.
Imagem: G. J. Stodart; Fergus of Greenock / Wikimedia Commons / Domínio PúblicoJames Maxwell.
1864
As ondas de rádio foram inicialmente previstas pelo trabalho matemático de James Maxwell (1831 – 1879). Ele reportou propriedades ondulatórias da luz e similaridades em observações elétricas e magnéticas. Maxwell propôs equações que descrevem as ondas de luz e de rádio como ondas de eletromagnetismo que viajam pelo espaço.
1887
O alemão Heinrich Hertz (1857 – 1894) demonstrou existência das ondas eletromagnéticas de Maxwell, gerando, experimentalmente, ondas de rádio em seu laboratório. Posteriormente, muitas invenções foram criadas, fazendo uso das ondas de rádio, para transmitir informação pelo espaço. Tais ondas, que em 1887 foram chamadas de ondas indutivas ou ondas aéreas por Hertz, atualmente, são chamadas ondas hertzianas, em homenagem a ele.
Foto: Imagem: Robert Krewaldt, Kaiserplatz 16, Bonn / Wikimedia Commons / Domínio PúblicoHeinrich Hertz.
Com isso se iniciou a jornada de interação das ondas de rádio com a matéria e, consequentemente, com o corpo humano, gerando a possibilidade de obtermos exames de imagem.
A respeito do fenômeno da RM, as publicações foram inicialmente feitas por dois grupos de cientistas independentes, Felix Bloch e colaboradores, da Universidade de Stanford, e Edward Purcell e colaboradores, da Universidade de Harvard. Eles ganharam, em 1952, o Prêmio Nobel de Física pela descoberta de que, basicamente, núcleos processados em uma faixa fina de radiofrequência podem emitir um sinal capaz de ser detectado por um receptor de rádio.
A primeira aplicação biológica foi proposta por Jasper Johns, que obteve sinais de animais vivos somente em 1967. Entretanto, foi Paul Lauterbur, em 1973, quem modificou os espectrômetros para fornecer sinais espaciais codificados por meio da variação linear do campo magnético. Assim foram obtidas as primeiras imagens de um objeto não homogêneo, dois tubos de água. A partir daí, a evolução da RM aplicada à medicina transcorreu com rapidez.
PAUL LAUTERBUR
Paul Christian Lauterbur (1929 – 2007) foi um químico estadunidense que partilhou o Nobel de Medicina de 2003 com Peter Mansfield pelo seu trabalho sobre imagem por ressonância magnética (RMI).
ESPECTRÔMETROS
Instrumento óptico utilizado para medir as propriedades da luz em determinada faixa do espectro eletromagnético.
As primeiras imagens humanas foram descritas por Peter Mansfield, em 1976, focalizando-se mais nas mãos e no tórax e, posteriormente, em 1977, na cabeça e no abdômen.
Em 1983, depois de contínuas melhorias no software e no hardware, os aparelhos de RM de corpo inteiro apresentaram um sistema capaz de realizar exames, com imagens de ótima resolução espacial em minutos.
PETER MANSFIELD
Peter Mansfield (1933 – 2017) foi um físico britânico agraciado com o Nobel de Medicina de 2003 com o estadunidense Paul Lauterbur por descobertas fundamentais sobre o uso da RM.
Trabalhando de maneira independente, Bloch e Purcell observaram que quando um tubo de ensaio contendo amostra de uma substância pura era submetido a um campo magnético e bombardeado por ondas de radiofrequência (RF), os núcleos dos átomos se excitavam, ou seja, absorviam energia das ondas de rádio, sintonizando-se a determinadas frequências específicas, as quais poderiam ser detectadas por um rádio receptor.
Imagem: Mondadori Publishers / Wikimedia Commons / Domínio PúblicoFelix Bloch.
Imagem: Autor Desconhecido / Wikimedia Commons / Domínio PúblicoEdward Purcell.
Os sinais eram detectados e registrados em imagens espectroscópicas, correspondendo aos valores característicos de frequência da substância da amostra. Dessa maneira, foi observada a primeira espectroscopia por RM. O mais antigo experimento biológico em RM de que se tem notícia foi realizado na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos,logo após a descoberta do fenômeno, quando Bloch obteve um forte sinal de RM ao inserir o dedo na bobina de radiofrequência de seu espectrômetro.
Em 1970, o médico e inventor estadunidense Raymond Damadian observou em ratos que havia diferenças significativas na resposta magnética entre tecidos normais e aqueles com tumores malignos. Quando ambos os tecidos eram bombardeados por um pulso de RF ressonante, emitiam dois tipos de sinais diferentes. Apesar de não ter sido laureado com o Nobel, ele fez o primeiro protótipo de RM (espectroscopia por ressonância magnética) denominado O Indomável (The Indomitable). Em julho de 1977, obteve a primeira imagem, com o tempo de 4h45m. Anos depois, Damadian fundou a empresa Fonar, que em 1980 lançou a primeira máquina comercial, sendo líder no mercado durante muito tempo.
No Brasil, o primeiro equipamento de RM foi instalado em 1986, no Hospital Israelita Albert Einstein, em São Paulo: um Philips de 0,5 Tesla que, durante cerca de três anos, foi o único em operação na América do Sul.
TESLA
Unidade de medição para a grandeza física intensidade de campo magnético.
A RM representa um dos mais significativos avanços tecnológicos do século XX no que se refere a diagnóstico por imagem. É um sistema de aproveitamento das propriedades naturais dos átomos existentes no corpo humano, cujo sinal surge a partir do centro do átomo (núcleo) para criar uma imagem em duas ou três dimensões.
Embora grande variedade de diferentes tipos de núcleos possua momento angular (fundamental para produzir o sinal de RM), o hidrogênio (apenas um próton) é utilizado em larga escala para a produção de imagens, em razão de sua abundância nos tecidos, em associação com o forte momento magnético que possui. O sinal do hidrogênio é cerca de mil vezes superior a quaisquer dos outros núcleos atômicos.
PRINCÍPIOS FÍSICOS
ATENÇÃO
A matéria é formada por átomos, e a RM estuda os núcleos desses átomos ao se alinhar a um campo magnético constante e posteriormente interferir nesse alinhamento com o uso de radiofrequência. É necessário utilizar um pulso de radiofrequência que corresponde à frequência próxima ou igual à frequência de precessão do hidrogênio.
FREQUÊNCIA DE PRECESSÃO
Oscilação do giro (spin) dos núcleos quando submetidos a um campo magnético externo.
Estudaremos a partir de agora alguns conceitos físicos fundamentais do magnetismo e radiações do espectro eletromagnético para a compreensão do fenômeno de ressonância e produção de imagens.
MAGNETISMO
A indução do magnetismo ou de um campo magnético pode ser observada por meio de ímãs naturais ou artificiais que apresentam a propriedade de atrair ou repelir determinados objetos, dependendo de sua composição (suscetibilidade). Podem também repelir ou atrair outros ímãs, dependendo da polaridade.
Um ímã possui a capacidade de induzir ao redor de si mesmo um campo magnético cujas linhas saem de um polo a outro (norte para o sul). Historicamente, a magnetita é o ímã natural mais antigo da humanidade e possui a característica de ser o minério mais magnético da terra. Caso seja colocado próximo à magnetita, um metal como o ferro (alta suscetibilidade magnética) será atraído pelas linhas do campo magnético do minério.
Apesar de naturais, é possível construir, com tecnologia adequada, poderosos ímãs por meio da utilização de corrente elétrica. Uma partícula carregada em movimento constante é capaz de gerar ao redor de si mesmo um campo magnético. A partir desse conceito, quando induzimos corrente elétrica através de um fio condutor, é gerado em torno desse fio um campo magnético proporcional à intensidade de corrente elétrica. Cabe salientar que a corrente elétrica gera campo magnético e o campo magnético também gera corrente elétrica, sempre proporcionais.
O campo magnético é de extrema importância em um equipamento de RM, pois terá a função de alinhar e produzir uma frequência oscilatória nos núcleos em questão utilizados para a produção de imagens.
Com o conhecimento dos valores da frequência oscilatória (precessão magnética) dos núcleos, poderão ser feitas emissões de energia externa (radiofrequência), que apresentam valores iguais ou próximos aos valores da frequência dos núcleos.
Foto: Shutterstock.comLimalhas de ferro sendo orientadas através das linhas de campo magnético do ímã.
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
O espectro eletromagnético é a distribuição de ondas eletromagnéticas de acordo com sua frequência. Também são denominadas ondas hertzianas e popularmente conhecidas como ondas de radiofrequência ou simplesmente ondas de rádio.
Podem ser visíveis e não visíveis, se propagando independentemente da presença de um meio material, de acordo com sua frequência e comprimento de onda. Possuem velocidade máxima igual à da velocidade da luz, referente à propagação no vácuo, ou seja, 300.000km/s.
Imagem: Shutterstock.com, adaptada por Flávio BorgesEspectro eletromagnético.
O espectro eletromagnético visível é o que pode ser percebido pelo sistema visual humano. Inicia-se na luz vermelha e termina na frequência da luz violeta. Assim, frequências de ondas eletromagnéticas (oscilações formadas por campos elétricos e magnéticos variáveis), por possuírem uma propagação no vácuo com a mesma velocidade da luz, não são visíveis ao olho humano.
Entre as ondas do espectro eletromagnético, no que diz respeito a aplicações médicas, destacam-se as ondas de rádio com um comprimento de onda de até 103 metros, frequência variante de 105 a 1010 Hz e energia de 10-7 eV; e os raios X com energia muito alta, podendo implicar ionização da matéria.
ATENÇÃO
Pode-se relacionar a energia de uma onda eletromagnética com frequência/comprimento de onda – ou seja, quanto maior a frequência, maior a energia; e quanto maior o comprimento de onda, menor a energia.
Então, podemos concluir que a energia é diretamente proporcional à frequência e inversamente proporcional ao comprimento de onda, o que pode ser observado na equação a seguir:
E=Fλ�=��
Em que E é a energia, F a frequência e λ o comprimento de onda.
Podemos também definir a energia eletromagnética como hν (pronúncia: hni), em função do conceito quantum (pacote de energia). Esse conceito foi postulado por Max Plank, que atribuiu um valor mínimo de energia a todo fóton, ou seja, uma energia mínima que toda onda eletromagnética possui. Esse valor é conhecido como constante de Plank, sendo estimado em 6,63 x 10-34 Js (Joule-segundo).
Assim, a energia específica de uma radiação eletromagnética pode ser definida ao conhecermos sua frequência, através da equação:
E=h x ν�=ℎ � �
Em que E é a energia, h é a constante de Plank e ν é a frequência da onda.
EXEMPLO
Qual a energia de uma onda eletromagnética apresenta uma frequência de 2x104 Hz?
RESPOSTA
Solução:
E=h x ν,�=ℎ � �,
ENTÃO E=(6,63×10−34) Js x (2×104)s�=6,63×10-34 �� � (2×104)�
E=1,326x10-29J
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Observe que cortamos os iguais na equação, ou seja, cortamos a unidade segundo. Lembre-se de que Hz é igual a um ciclo por segundo. Quando tratamos de ondas eletromagnéticas, não utilizamos a unidade Joule para suas energias, então devemos converter J para eletrovolt (eV). Sabemos que 1 eV é igual a 1,602x10-19J, então:
E=1,326×10−29J x1 eV1,602×10−19J�=1,326×10-29� �1 ��1,602×10-19�
E=8,278×10−11eV�=8,278×10-11��
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Novamente cortamos os iguais, resultando numa energia de 8,278x10-11eV, ou seja, a energia de uma onda eletromagnética com 2x104Hz. Se observarmos a frequência dessa onda e a figura do espectro eletromagnético reproduzida neste conteúdo, podemos concluir também que se trata de uma onda de rádio.
A radiofrequência ou onda de rádio é a energia oscilatória externa responsável pela obtenção do fenômeno de RM. A seleção de valores de radiofrequência próximas ou iguais à frequência de precessão de núcleos produzidos por fortes campos magnéticos produzirá o fenômeno de RM, e será possível a obtenção de sinal para produção de imagens.ATOMÍSTICA
Um átomo consiste em uma região central denominada núcleo e uma região periférica denominada eletrosfera. O núcleo de um átomo pode ser composto de prótons, que contêm carga elétrica positiva, e nêutrons, que não possuem carga elétrica.
A eletrosfera pode ser preenchida por diferentes quantidades de elétrons, que possuem carga elétrica negativa e diferentes energias cinéticas e de ligação.
Imagem: Shutterstock.com, adaptada por Flávio BorgesModelo atômico de Rutherford/Bohr.
Átomos são caracterizados por seu número atômico, que confere sua identidade química (representado pela letra Z maiúscula, corresponde ao número de prótons existentes no núcleo dos átomos, Z=P) e seu número de massa, somatório de prótons e nêutrons do núcleo, geralmente representado por um número par.
Porém, em alguns casos, podemos ter isótopos ou até mesmo núcleos com números de massa ímpar (número diferente de prótons e nêutrons) – e esses são os mais importantes para responder a campos magnéticos externos (núcleos ativos em RM).
O especialista Paulo Travassos fala sobre o conceito de Quantum e sua relação com as ondas de radiofrequência. Vamos lá!
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. PARA QUE O FENÔMENO DE RESSONÂNCIA OCORRA É NECESSÁRIO QUE UM OBJETO SEJA EXPOSTO A UMA ALTERAÇÃO OSCILATÓRIA QUE TEM UMA FREQUÊNCIA PRÓXIMA A SUA. QUAL O NOME DA FREQUÊNCIA OSCILATÓRIA OU ENERGIA NECESSÁRIA PARA A PRODUÇÃO DO FENÔMENO DE RM?
Raios X
Radiofrequência
Raios gama
Infravermelho
Ultrassom
Parte inferior do formulário
Parte superior do formulário
2. ASSINALE A ALTERNATIVA QUE CORRESPONDE AO PESQUISADOR RESPONSÁVEL PELA MODIFICAÇÃO DO ESPECTRÔMETRO.
Paul Lauterbur
Jasper Johns
Peter Mansfield
Raymond Damadian
Wilhelm Roentgen
Parte inferior do formulário
GABARITO
1. Para que o fenômeno de ressonância ocorra é necessário que um objeto seja exposto a uma alteração oscilatória que tem uma frequência próxima a sua. Qual o nome da frequência oscilatória ou energia necessária para a produção do fenômeno de RM?
A alternativa "B " está correta.
A radiofrequência é a energia responsável para o surgimento do fenômeno de ressonância. Essa energia se encontra no espectro das ondas eletromagnéticas, possuindo baixa energia e um comprimento de onda relativamente alto.
2. Assinale a alternativa que corresponde ao pesquisador responsável pela modificação do espectrômetro.
A alternativa "A " está correta.
Paul Lauterbur fez essa modificação em 1973, o que lhe permitiu fornecer sinais através da variação linear do campo magnético, obtendo as primeiras imagens de um objeto não homogêneo.
MÓDULO 2
Reconhecer os fenômenos físicos envolvidos no processo de ressonância ligados ao átomo hidrogênio
HIDROGÊNIO E SPIN
O hidrogênio é o elemento químico mais abundante no corpo humano, de número atômico 1 e massa igual a 1. Esse elemento tem a característica de se comportar como um pequeno ímã, devido ao movimento do seu próton, respondendo a um campo magnético externo quando exposto.
Imagem: Shutterstock.com, adaptada por Flávio BorgesTabela periódica.
O hidrogênio é um átomo constituído, basicamente, por uma carga positiva em seu núcleo (próton) e uma carga negativa em sua atmosfera (elétron). Os átomos de hidrogênio se movimentam de algumas formas possíveis: os elétrons giram em torno do seu próprio eixo (spin), os elétrons orbitam o núcleo e o núcleo gira em torno do próprio eixo (spin nuclear).
Imagem: Shutterstock.com, adaptada por Flávio BorgesÁtomo de hidrogênio.
O hidrogênio é o átomo mais encontrado nas moléculas da água: dois átomos de hidrogênio se ligam a um átomo de oxigênio (H2O) e às moléculas de gordura, nas quais os átomos de hidrogênio se ligam com átomos de oxigênio e carbono e o número de constituinte depende do tipo de lipídio.
VETOR DE MAGNETIZAÇÃO
ATENÇÃO
O princípio da RM baseia-se no movimento de spin de núcleos específicos. Em núcleos com massa ímpar, o sentido dos spins não é igual, de maneira que o núcleo em si apresenta spin efetivo ou momento angular (núcleos ativos em RM). Os núcleos ativos em RM caracterizam-se pela tendência de alinhar seus eixos de rotação a um aplicado campo magnético.
A lei de indução estabelecida por Michael Faraday faz referência às forças de movimento, magnetismo e carga elétrica e afirma que, se houver duas delas, a terceira é induzida. Núcleos ativos em RM atingem, automaticamente, um momento magnético e se alinham a um campo magnético externo. O prótio (isótopo do hidrogênio) é um núcleo ativo utilizado em RM clínica.
Um campo elétrico é criado quando uma partícula com carga elétrica se movimenta. O núcleo de hidrogênio tem uma carga positiva em movimento, portanto há um campo magnético induzido em torno dele que atua como um pequeno magneto contendo um polo norte e um polo sul de força igual.
Cada eixo é representado por um momento magnético e aplicado no princípio da RM. O momento de cada núcleo tem propriedades de tamanho e sentido (vetoriais). Essa propriedade vetorial é representada por uma seta, em que o sentido designa o sentido do momento magnético e o tamanho designa o tamanho do momento magnético.
Exemplos de grandezas vetoriais: força, aceleração, velocidade, campo magnético e elétrico.
Imagem: Researchgate.netVetor de magnetização.
O alinhamento do núcleo do hidrogênio se dá quando é exposto a um forte campo magnético estático externo, fazendo com que núcleo que tem uma quantidade alta de energia em relação ao campo seja alinhado de forma antiparalela.
Esses núcleos são denominados spin down. Os núcleos de baixa energia se alinham na direção ao campo externo e são denominados spin up. Essa relação é definida com dependência da potência do campo magnético externo e do nível de energia térmica do núcleo.
Imagem: Universogenial.comNúcleos de alta energia (spin up) e baixa energia (spin down).
O momento magnético efetivo do núcleo do hidrogênio produz um vetor magnético chamado vetor de magnetização efetivo (VME ou M0), que reflete o equilíbrio entre os núcleos de alta e baixa energia.
Imagem: Physics.aps.orgA - Alinhamento aleatório; nenhum campo magnético à esquerda e B - Vetor de magnetização efetiva; núcleos spin down e spin up.
Para que haja uma resposta ao campo magnético, é necessário que o núcleo seja ativo, tendo momento angular caracterizado pela tendência de alinhar seus eixos de rotação a um campo magnético aplicado.
ATENÇÃO
O hidrogênio, por ter em sua estrutura química apenas um próton com carga elétrica positiva, em movimento constante, é o elemento de escolha para a produção de imagens por RM para diagnóstico, preenchendo todos os requisitos necessários para responder a campos magnéticos aplicados externamente.
EMBORA OS NÊUTRONS NÃO TENHAM CARGA ELÉTRICA EFETIVA, SUAS PARTÍCULAS SUBATÔMICAS NÃO APRESENTAM UM ARRANJO UNIFORME SOBRE SUA SUPERFÍCIE, E ESSE DESEQUILÍBRIO PERMITE QUE O NÚCLEO EM QUE SE LOCALIZA O NÊUTRON SEJA ATIVO EM RM, CONTANTO QUE O NÚMERO DE MASSA SEJA ÍMPAR. O ALINHAMENTO É DETERMINADO COMO O SOMATÓRIO DOS MOMENTOS MAGNÉTICOS NUCLEARES E EXPRESSO COMO UMA GRANDEZA VETORIAL. A FORÇA DO MOMENTO MAGNÉTICO TOTAL É ESPECÍFICA PARA CADA NÚCLEO E DETERMINA A SENSIBILIDADE À RESSONÂNCIA MAGNÉTICA.
(WESTBROOK; ROTH; TALBOT, 2013, p. 3)
PRECESSÃO
O hidrogênio apresenta um movimento de rotação que denominamos de spin nuclear (rotação em torno do próprio eixo). Tal movimento, quando sobre a ação do campo magnético externo (B0), produz uma oscilação dos momentos magnéticos do hidrogênio denominada precessão (também pode ser definida como a distorção do spin nuclear).
Esse movimento secundário do núcleo do hidrogênio faz com que ele tenha um movimento circular em torno do campo magnético, chamado também de trajetória precessional.
A velocidade com que o átomo de hidrogênio gira, “cambaleando”, é denominada frequência precessional.
Imagem: UNESPVetor de momento magnético associado a um próton de hidrogênio.
O valor da frequência precessional é chamado de equação de Larmor e é calculado através da seguinte relação:
ω0=λB0ω0=λB0
Emque ω0 é a frequência de precessão (Larmor), λ é a razão giromagnética (MHz/T) e B0 é o valor do campo magnético expresso em Tesla (T).
Imagem: Repositorio.unesp.brPrecessão de população de núcleos: os spin up e spin down em direção ao campo magnético B0
ÂNGULO DE INCLINAÇÃO
Por consequência do equilíbrio dinâmico, em que núcleos de baixa energia se tornam energéticos por absorverem a energia do campo externo que é fornecida durante a aplicação do pulso de radiofrequência, esses núcleos “pulam” para o lado mais energético se juntando à população de alta energia. Isso faz com que o VME se afaste do alinhamento em relação a B0, pois o VME reflete o equilíbrio entre spin down e spin up. Esse fenômeno faz com que o vetor de magnetização efetiva não fique mais paralelo ao campo e crie um ângulo em relação a ele, chamado ângulo de inclinação ou flip angle.
Imagem: Westbrook, Roth e Talbot (2013)Ângulo de inclinação.
A MAGNITUDE DO ÂNGULO DE INCLINAÇÃO DEPENDE DA AMPLITUDE E DA DURAÇÃO DO PULSO DE RF. EM GERAL, O ÂNGULO DE INCLINAÇÃO É DE 90°, ISTO É, O VME RECEBE ENERGIA SUFICIENTE DO PULSO DE RF PARA MOVER-SE 90° EM RELAÇÃO A B0. ENTRETANTO, COMO O VME É UM VETOR, MESMO QUE SEJAM USADOS ÂNGULOS DIFERENTES DE 90°, EXISTIRA SEMPRE UM COMPONENTE DE MAGNETIZAÇÃO EM UM PLANO PERPENDICULAR A B0.
(WESTBROOK; ROTH; TALBOT, 2013)
Para um campo magnético de 1,5T e na temperatura média do tecido humano, a diferença entre os spins que ocupam o estado de menor energia e o de maior energia é de aproximadamente 5 para 1 milhão. Do ponto de vista prático, somente com esses cinco spins resultantes poderemos trabalhar para produzir sinal detectável na bobina.
FASE
A magnetização transversa ao campo ocorre quando os núcleos recebem força suficiente para que o VME saia do plano longitudinal para o transversal. O termo fase representa a posição de cada momento magnético na trajetória precessional em relação ao campo (B0).
Quando o momento magnético do núcleo de hidrogênio se move em fase, um hidrogênio em relação aos outros, podemos dizer que está coerente ou em fase. Quando o hidrogênio não está na mesma posição em relação à trajetória precessional ele está fora de fase ou incoerente.
Imagem: Westbrook, Roth e Talbot (2013)Esquerda – fora de fase; direita – em fase.
Imagem: Repositorio.unesp.brAs aplicações dos pulsos de RF causam transferência de energia para o VM, desviando o
alinhamento para o plano transversal quando for 90° e refasamento quando for 180°, além
de fazer com que os núcleos precessem em fase no plano transversal.
SINAL DE RM
O sinal de ressonância ocorre por termos uma bobina receptora dentro da sala com o campo magnético e nessa bobina ser induzida uma voltagem, segundo a lei de Faraday.
O sinal será frutificado quando a magnetização em fase atravessar essa bobina. A frequência de sinal é a mesma da equação que citamos anteriormente, a equação de Larmor.
A energia da frequência pressecional do hidrogênio na potência do campo magnético corresponde à faixa de radiofrequência do espectro eletromagnético. É necessário que seja aplicado um pulso de RF exatamente na mesma frequência de Larmor, do hidrogênio, para que venha a obter ressonância do hidrogênio.
PARA QUE UMA CORRENTE ELÉTRICA SEJA INDUZIDA EM UMA BOBINA POSICIONADA DE FORMA PERPENDICULAR AO PLANO TRANSVERSAL, É NECESSÁRIO QUE O VETOR MAGNETIZAÇÃO COMO UM TODO, OU PARTE DELE, ESTEJA NO PLANO TRANSVERSAL E POSSUA COERÊNCIA DE FASE. SE TODOS OS MOMENTOS MAGNÉTICOS INDIVIDUAIS FOREM DESVIADOS EM 90O PARA O PLANO TRANSVERSAL E TODOS ESTIVEREM PRECESSANDO NA MESMA POSIÇÃO (MESMA FASE), TEREMOS O MÁXIMO DE SINAL INDUZIDO NESTA BOBINA.
(MAZOLLA, 2009)
Imagem: Repositorio.unesp.brCaptação de sinal em RM.
SINAL DE DECLÍNIO DE INDUÇÃO LIVRE (DIL)
Quando o pulso de radiofrequência é desligado, o VME tenta se realinhar com B0. Para isso, o núcleo do hidrogênio terá de perder energia no plano transverso, liberando-a para o meio externo. O nome dado a esse fenômeno de perda de energia do núcleo de hidrogênio é relaxamento.
ATENÇÃO
O relaxamento leva à recuperação, havendo deslocamento da resultante longitudinal. Após o término de emissão das ondas eletromagnéticas, o átomo retornará a sua posição natural, liberando gradualmente a energia absorvida em forma de sinal elétrico. Logo, a indução de sinal será reduzida na bobina receptora, processo chamado de declínio de indução livre (DIL).
Com a aplicação de um pulso de RF de 90°, por exemplo, a magnetização é jogada no plano transversal e passa a induzir uma tensão elétrica na bobina de frequência (sinal de RM). Quando encerra a aplicação do pulso de RF, o sinal gradualmente decai como resultado do processo de relaxação ou de retorno do vetor magnetização para o equilíbrio, ou seja, para o alinhamento com B0.
O FORMATO DO SINAL INDUZIDO É O DE UMA ONDA SENDO AMORTECIDA.
(MAZOLLA, 2009, p. 4)
Imagem: Alessandro MazzolaRetorno da magnetização para o alinhamento após a aplicação de um pulso de RF de 90o.
RECUPERAÇÃO
Após a busca pela condição de equilíbrio, os hidrogênios apresentam comportamentos diferentes quanto ao retorno à condição original, visto que o corpo humano é ligado a diversos tecidos de diferentes composições.
A recuperação T1, também denominada spin-lattice relaxation (SLR), tem sua taxa de recuperação caracterizada como um processo exponencial necessário para que haja uma recuperação de 63% do tecido. A relaxação dos spins que gera o SLR é causada pelas trocas de energia entre spins e sua vizinhança (rede).
A principal característica dos hidrogênios que apresentam comportamentos diferentes quanto ao retorno à condição de equilíbrio está relacionada à sua posição nos tecidos. Os hidrogênios ligados à água apresentam tempos longos de recuperação longitudinal, enquanto os hidrogênios ligados à gordura recuperam mais rapidamente essa condição. Tais características fazem a diferenciação dos tecidos biológicos nas imagens ponderadas em T1.
Gráfico: Magnetização longitudinal.
Elaborado por: Alessandro Mazzola.
DECAIMENTO T2
O decaimento T2 é o resultado da perda de magnetização transversa coerente em decorrência da interação dos núcleos vizinhos com o campo magnético, denominado também de relaxamento spin-spin. O tempo de relaxação T2 de um tecido é o tempo necessário para que permaneçam apenas 37% da magnetização longitudinal e haja uma perda de 63%.
Gráfico: Decaimento: magnetização transversal.
Extraído de: Westbrook, Roth e Talbot (2013).
Quando obtemos imagens quânticas características do decaimento da magnetização transversal (T2), a imagem é influenciada por essas características, apresentando-se hiperintensas (claras). Tecidos como vísceras, tecidos musculares e parênquimas em geral têm a tendência de pouco sinal e com isso se apresentam claros.
TEMPO T2 VS T2*
Pelas diferenças de composição na anatomia do corpo humano, como também pelas diferenças de fabricação de equipamentos e diferenças de fabricação de magneto, podemos identificar distúrbios de homogeneidade de sinal.
COMENTÁRIO
Essas variações do campo magnético e particularidades anatômicas causam certa defasagem nos momentos magnéticos, aumentando a relaxação no plano transversal e acelerando o decaimento do sinal de indução livre. Definimos essa constante como T2 estrela (T2*), que irá caracterizar contraste de imagens diferentes, em diferentes tecidos.
	Tecido
	T1 (ms)
	T2 (ms)
	Substância branca
	790
	90
	Substância cinzenta
	920
	100
	Líquido cefalorraquidiano
	4.000
	2.000
	Sangue (arterial)
	1.200
	50
	Parênquima hepático
	490
	40
	Miocárdio
	870
	60
	Músculo
	870
	50
	Lipídios (gordura)
	260
	80
Tabela: Tempos de relaxação para diferentes tecidos.
Extraída de: Mazolla (2009).
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
A diferença de contraste pode ser observada na tabela, que representa os tempos de relaxação (aplicados em um campo de 1,5 tesla). Isso faz com que a RM seja um método de total diferencial para visualização de tecidos anatômicos.
O especialista Flávio Gomes fala maissobre o que é uma ressonância magnética, o que é um átomo do hidrogênio e o seu “comportamento” ao ser exposto a radiofrequências. Vamos lá!
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. A MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA AO CAMPO OCORRE QUANDO OS NÚCLEOS RECEBEM FORÇA SUFICIENTE PARA QUE O VME SAIA DO PLANO LONGITUDINAL PARA O TRANSVERSAL. ASSINALE A SEGUIR A ALTERNATIVA QUE SE REFERE AO MOMENTO MAGNÉTICO DOS NÚCLEOS DE HIDROGÊNIO RELACIONADO AO MOVIMENTO DE FORMA COERENTE:
Os núcleos se movem de forma coerente quando se encontram sem energia.
Os núcleos se movem de forma coerente quando se encontram fora de fase.
Os núcleos se movem de forma coerente quando se encontram em fase.
Os núcleos se movem de forma coerente quando aumentam sua frequência de precessão.
Os núcleos se movem de forma coerente quando diminuem sua frequência de precessão.
Parte inferior do formulário
Parte superior do formulário
2. EXISTE NA NATUREZA MUITOS NÚCLEOS CONSIDERADOS ATIVOS EM RM. PARA QUE OS NÚCLEOS SEJAM ATIVOS É NECESSÁRIO QUE POSSUAM NÚMERO DE MASSA ÍMPAR E, COMO CONSEQUÊNCIA, TENHAM MOMENTO ANGULAR. ASSINALE A SEGUIR A ALTERNATIVA QUE CORRESPONDE AO PRINCIPAL ELEMENTO UTILIZADO PARA ADQUIRIR IMAGENS EM RM PARA DIAGNÓSTICO MÉDICO:
Hidrogênio
Oxigênio
Carbono
Nitrogênio
Glicose
Parte inferior do formulário
GABARITO
1. A magnetização transversa ao campo ocorre quando os núcleos recebem força suficiente para que o VME saia do plano longitudinal para o transversal. Assinale a seguir a alternativa que se refere ao momento magnético dos núcleos de hidrogênio relacionado ao movimento de forma coerente:
A alternativa "C " está correta.
Quando os núcleos se encontram na mesma posição da trajetória precessional, significa que estão se movendo de forma coerente ou em fase.
2. Existe na natureza muitos núcleos considerados ativos em RM. Para que os núcleos sejam ativos é necessário que possuam número de massa ímpar e, como consequência, tenham momento angular. Assinale a seguir a alternativa que corresponde ao principal elemento utilizado para adquirir imagens em RM para diagnóstico médico:
A alternativa "A " está correta.
O hidrogênio responde a campos magnéticos externos por ter massa de número ímpar. Além disso, é o elemento mais abundante no corpo humano, gerando um forte sinal que beneficia a qualidade das imagens produzidas.
MÓDULO 3
Reconhecer as principais ponderações em ressonância magnética, assim como suas características e sequências
PARÂMETROS DE ESCALA TEMPORAL
Na geração de imagens pelo método de RM temos dois princípios físicos importantes:
Um campo magnético com a função de alinhar os átomos de hidrogênio.
Emissão de radiofrequência, fazendo com que esse átomo ganhe energia e se desloque de um plano para o outro, possibilitando a geração de sinal em RM.
Ainda falando da emissão de RF, a forma com que é aplicada vai repercutir diretamente nos sinais de RM, gerando, assim, sequências diferentes. Para compreender essas sequências, vamos precisar de alguns conceitos prévios.
TEMPO DE ECO (TE)
É o tempo medido entre a aplicação do pulso de radiofrequência de 90o e a indução máxima de sinal de RM na bobina receptora. O TE determina o grau de declínio da magnetização longitudinal e controla o grau de relaxamento T2.
TEMPO DE REPETIÇÃO (TR)
É o tempo medido entre dois pulsos de 90o. O TR determina o grau de relaxamento que ocorre entre os dois pulsos de radiofrequência de 90o, ou seja, determina o grau de relaxamento T1.
COMENTÁRIO
Em qualquer sequência, o TR sempre será maior que o TE. Tanto o TE quanto o TR são tempos que possuem como unidade o milissegundo (ms), pois se trata de tempos extremamente curtos.
A partir desses dois parâmetros, vamos conseguir nas sequências de pulsos mais básicas (spin eco e turbo spin eco) determinar se é um T1, T2 ou densidade de prótons (DP).
RECOMENDAÇÃO
Ter o conhecimento técnico do que realmente é um TE e um TR é importantíssimo, pois esses são, em grande parte das sequências, os parâmetros determinantes de contrastes delas.
CONTRASTE EM RESSONÂNCIA MAGNÉTICA (PONDERAÇÕES)
Em comparação com outros métodos de imagens, a RM apresenta a grande vantagem de ter uma excelente discriminação dos tecidos moles, devido ao contraste de imagens que conseguimos adquirir.
Uma imagem tem contraste quando conseguimos obter sinais fracos (imagens escuras) e sinais fortes (imagens claras). Algumas áreas podem ter um sinal intermediário (imagens cinza).
ATENÇÃO
Quanto maior for a diferença entre esses tons, melhor será a nossa resolução espacial, acarretando imagens cada vez mais diferentes com maior distinção entre si, possibilitando um diagnóstico mais fidedigno.
PONDERAÇÃO T1
Nas sequências spin eco, essa ponderação, que também pode ser chamada de recuperação T1, é caracterizada por apresentar um TR curto (menor que 800ms) e um TE curto (menor que 30ms). Isso faz com que ela apresente o sinal da água hipointenso (escuro) e o sinal da gordura hiperintenso (claro).
Recuperação T1 é o tempo suficiente para recuperação de 63% da magnetização longitudinal do tecido.
Imagem: Shutterstock.com
Devido sua alta mobilidade molecular, a água possui uma recuperação T1 lenta, ou seja, demora a recuperar a sua magnetização longitudinal (ML), acarretando um sinal fraco nessa ponderação. Enfim, a água se apresenta escura devido ao seu T1 longo.
Imagem: Shutterstock.com
Já a gordura, devido ao seu lento balanço molecular, tem uma recuperação T1 muito mais rápida, ou seja, recupera mais rápido a ML, acarretando um sinal alto na ponderação T1. Enfim, a gordura se apresenta clara (brilha mais) devido ao seu T1 curto.
A ponderação T1 nos fornece uma imagem muito anatômica, com relevante importância na observação de fraturas. Após administrarmos o meio de contraste, iremos normalmente realizar sequências T1.
Imagem: Flávio Leandro GomesSagital T1 da coluna cervical.
PONDERAÇÃO T2
Nas sequências spin eco, essa ponderação, que também pode ser conhecida como declínio T2, é caracterizada por apresentar um TR longo (maior que 1.500ms) e um TE longo (maior que 70ms), fazendo com que apresente o sinal da água hiperintenso (claro) e o sinal da gordura hipointenso (não brilhe).
Declínio T2 é o tempo necessário para a perda de 63% da magnetização transversa inicial.
Devido à troca de energia menos eficiente, a água demora mais a perder a magnetização transversa, acarretando um sinal alto nessa ponderação. A água se apresenta clara devido ao seu T2 longo.
A gordura, por apresentar uma troca de energia mais eficiente, começa a perder a magnetização transversa mais rapidamente, acarretando um sinal fraco nessa ponderação. Enfim, a gordura se apresenta escura, devido ao T2 curto.
A ponderação T2 nos fornece uma imagem com alto contraste tecidual, muito boa na detecção de edemas. Essa é uma ponderação presente em praticamente todas as rotinas de exames, independentemente da região do corpo do paciente.
Imagem: Flávio Leandro GomesSagita T2 da coluna cervical.
DENSIDADE DE PRÓTONS (DP)
A ponderação DP vai ser caracterizada por apresentar um TR longo (maior que 1.500ms) e um TE curto (menor que 30ms). Como o próprio nome da sequência diz, vai apresentar hipersinal (imagens claras) em regiões com alta concentração de hidrogênio.
VOCÊ SABIA
Ao contrário do que muita gente imagina, a ponderação DP não é a mescla entre as ponderações T1 e T2. Na verdade, é a ausência dessas características, pois é preciso um TR alto para inibir as características T1 e um baixo TE para inibir as características T2.
A ponderação DP, atualmente, é muito utilizada nas rotinas dos exames articulares (joelho, ombro, tornozelo, pé etc.), com o auxílio da técnica de supressão de gordura, já que é uma excelente sequência para visualização de ligamentos, meniscos e tendões.
Imagem: Flávio Leandro GomesSagital DP com supressão de gordura.
A seguir, você pode comparar visualmente as três sequências:
Imagem: Flávio Leandro GomesImagens sagitais do cérebro nas três ponderações.
ESPAÇO K
As informações liberadas a partir de cada tempo de eco geradonas sequências de pulso são capitadas pelas bobinas e, posteriormente, precisam ser armazenadas nos processadores computacionais. A esse local de armazenamento deu-se o nome de espaço K.
O espaço K possui uma forma retangular com linhas perpendiculares uma à outra. Durante a realização de uma sequência, os dados vão sendo armazenados no espaço K e posteriormente são transformados em imagem a partir de uma equação matemática chamada de transformada de Fourier.
Observações:
Linhas centrais do espaço K possuem alto sinal e baixa resolução.
Linhas periféricas do espaço K possuem baixo sinal e alta resolução.
SEQUÊNCIAS DE PULSO
A forma com que os pulsos de radiofrequência são aplicados e como são colhidos os sinais de RM pelas bobinas (antenas) influenciam diretamente no contraste final das imagens. Assim, a mesma ponderação pode ter pequenas variações no seu contraste, dependendo da sua sequência de pulso. Vamos agora apresentar as principais sequências de pulso utilizadas nas rotinas de exames.
SEQUÊNCIA SPIN ECO (SE)
Representa a sequência mais simples e comum em ressonância magnética.
Essa sequência é iniciada com um pulso de radiofrequência de 90o, seguido de um pulso de 180o (refaseamento).
Posteriormente à retirada do pulso de RF, acontece uma recuperação espontânea da magnetização longitudinal e perda da magnetização transversa, liberando sinal na bobina.
Esse sinal será convertido na nossa imagem de RM no computador.
As sequências spin eco seriam o padrão ouro em RM, devido ao seu excelente sinal. Contudo, essa sequência preenche apenas uma linha do espaço K com um TR, fazendo com que tenha um longo tempo de aquisição, tornando o exame mais longo e aumentando a possibilidade de o paciente se mover durante sua aquisição.
Imagem: Flávio Leandro GomesSequência SE.
Para se construir uma imagem com uma matriz de 512x512, vamos precisar que este processo (90/180/sinal/90) se repita 512 vezes.
SEQUÊNCIA FAST SPIN ECO (FSE)
A sequência FSE também é conhecida como turbo spin eco (TSE). Seria uma evolução da sequência spin eco.
Ela também se inicia com um pulso de 90o, porém, após esse pulso, existe uma sequência (mais de uma) de pulso de 180o, fazendo com que preencha mais do que uma linha do espaço K, com apenas um TR.
Essa sequência de pulsos de 180o pode ser chamada de fator turbo ou eco trem.
Uma sequência com fator turbo 5, por exemplo, possui cinco pulsos de 180o, fazendo com que ela se torne aproximadamente cinco vezes mais rápida do que uma sequência spin eco.
Isso é maravilhoso, pois encurtamos bastante o tempo do exame.
Em contrapartida, essa sequência de pulsos de 180o faz com que o seu sinal fornecido tenha um decaimento progressivo, gerando então imagens com um pouco menos de sinal.
As sequências TSE são as mais utilizadas no nosso dia a dia, nas rotinas de clínicas e em hospitais.
Imagem: Flávio Leandro GomesSequência TSE.
SEQUÊNCIA SINGLE SHOT FAST SPIN ECO (SSFSE)
As sequências de pulsos continuam evoluindo e, sendo assim, a SSFSE também aparece como uma evolução da FSE. Agora, na SSFSE, em vez de preenchermos algumas linhas do espaço K com apenas um TR, todo o espaço K é preenchido.
Temos, assim, o surgimento de uma sequência que reduziu drasticamente o tempo de exame e é muito utilizada na ponderação T2, pois se faz necessário um TR um pouco mais longo.
Como problema dessa técnica de obtenção de imagem, temos um reduzido sinal induzido na bobina, devido ao seu grande número de pulsos de 180o.
EXEMPLO
Se estivermos realizando uma sequência com uma matriz de 512, serão necessários 512 pulsos de 180o para o preenchimento de uma única imagem.
As sequências SSFSE nos fornece imagens com uma alta resolução temporal (baixo tempo de aquisição), porém com baixa resolução espacial devido ao pouco sinal de RM gerado nessa sequência. Enfim, é uma sequência extremamente rápida, e dela não se pode cobrar muita qualidade.
RECOMENDAÇÃO
Essa é uma técnica muito utilizada nos exames de abdômen, colangiorressonância, urorressonância e sempre com o auxílio de solicitação de apneia para o paciente, por se tratar de uma sequência que terá um tempo de aquisição de aproximadamente 20 segundos.
Imagem: Flávio Leandro GomesColângio RM.
SEQUÊNCIA GRADIENTE ECO
Sequência que não tem a obrigação de começar com um pulso de 90o, como nas outras. Então, o seu ângulo de inclinação (flip angle) é variável. Ângulos de inclinação de 5o a 30o geram sequências na ponderação T2; ângulos de 30o a 60o graus geram sequências na ponderação DP; e ângulos de 60o a 90o graus geram imagens ponderadas em T1.
Nessa sequência, não temos a presença dos pulsos de 180o (refaseamento). O refaseamento do próton de hidrogênio será obtido por meio de um campo gradiente gerado pelo aparelho.
COMENTÁRIO
Vale a pena ressaltar que esse tipo de refaseamento é obtido de forma muito mais rápida do que nas sequências anteriores.
Como consequência de não ter a necessidade de ser iniciada com um ângulo de 90 graus e o refaseamento acontecer de forma mais rápida, temos a possibilidade de trabalhar com um TR e TE mais curtos, fazendo com que a sequência se torne muito mais rápida.
Tal sequência é muito utilizada nas aquisições dinâmicas, angiorressonâncias com contraste e sequências T1 com apneia, como nos exames de abdômen.
A sequência gradiente eco, quando realizada na ponderação T2, é muito conhecida pelo nome de T2* e se caracteriza por ser muito boa para diagnosticar sangramentos e calcificações.
Imagem: Flávio Leandro GomesAxial T2*.
A sequência gradiente eco também é caracterizada por ser bastante sensível às imperfeições dos campos magnéticos e artefatos metálicos. Dessa forma, pode evidenciar o aparecimento de alguns artefatos.
SEQUÊNCIA DE RECUPERAÇÃO DA INVERSÃO (INVERSION RECOVERY – IR)
Essa é uma sequência que se inicia com um pulso de 180o, com o objetivo de suprimir o sinal de algum tecido, desde que se conheça o seu tempo de inversão (TI). Assim, quando for aplicado o pulso de 90o, esse tecido não participará da sequência e seu sinal será suprimido, ou seja, não aparecerá (hiposinal).
Imagem: Flávio Leandro GomesSequência IR.
TEMPO DE INVERSÃO
É o tempo necessário para determinado tecido migrar do plano longitudinal para o plano transverso.
PRINCIPAIS SEQUÊNCIAS IR
FLAIR
Possui um tempo de inversão para suprimir o sinal do liquor. É uma sequência muito utilizada nos exames do sistema nervoso central com o objetivo de visualizar as doenças desmielinizantes, como a esclerose múltipla.
Atualmente, podemos dizer que a sequência FLAIR seria uma das mais importantes em qualquer rotina de um exame de cérebro. Faz parte de praticamente todos os protocolos e podendo ser realizada com ou sem a técnica de supressão de gordura. Nos aparelhos de 1,5T, o tempo de inversão utilizado para a realização de uma sequência FLAIR é de aproximadamente 2.300ms.
Imagem: Flávio Leandro GomesAxial FLAIR do crânio.
STIR
Apresenta um tempo de inversão para suprimir o sinal da gordura. Essa sequência é muito utilizada nos exames de músculo esquelético, pois nos permite visualizar muito bem edemas e fraturas.
Nos aparelhos de 1,5T, o tempo de inversão utilizado para realização de uma sequência STIR é de aproximadamente 160ms. A sequência STIR também é uma sequência muito utilizada na substituição da sequência T2 com supressão de gordura. Adquirir uma sequência com uma excelente supressão de gordura ainda é um processo difícil para alguns aparelhos, dependendo das circunstâncias, e aí sim teremos o STIR como uma boa opção para solucionar esse problema.
Muito provavelmente, o STIR se apresenta como uma sequência com um pouco menos de resolução espacial e contraste. Em contrapartida, não teremos nenhuma falha de supressão da gordura, já que ela é arremessada do plano longitudinal antes do pulso de 90o e assim não participará do processo.
Imagem: Flávio Leandro GomesSagital STIR da coluna lombar.
T1-IR
Possui um tempo de inversão para suprimir o líquido. Numa sequência ponderada em T1, o líquido já se encontraria com baixo sinal e, sendo assim, essa é uma sequênciamuito ponderada nas características T1, com um excelente contraste entre a substância branca e cinzenta do sistema nervoso central.
Essa é uma sequência muito utilizada nos exames do sistema nervoso central. Por se tratar de um T1, pode ser realizada antes e após a administração do meio de contraste.
Imagem: Flávio Leandro GomesAxial T1 IR do cérebro.
SEQUÊNCIA ECO PLANAR IMAGEM (EPI)
Sequência super-rápida que acopla a técnica spin eco com a gradiente eco nas aquisições das imagens. Essa técnica permite a aquisição de muitas imagens em alguns segundos. As sequências EPI são vastamente utilizadas nos exames com difusão, estudos perfusionais e nos exames funcionais, como o Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD).
ATENÇÃO
A EPI é uma técnica muito sensível a artefatos de suscetibilidade magnética, à interferência externa e à falta de homogeneidade do campo.
DIFUSÃO
Sequência sensível à restrição da movimentação do próton de hidrogênio ligado à água. Na realização da difusão, vamos obter também como pós-processamento o mapa de coeficiente de difusão aparente (ADC).
O mapa de ADC nos possibilita confirmar se o sinal hiper que aparece na difusão é realmente restrição da movimentação da água ou simplesmente efeito T2 da sequência, por se tratar de uma sequência EPI.
Caso haja restrição da movimentação da água em alguma região estudada, a imagem deve se apresentar com hipersinal (clara) na difusão e com hipossinal (escura) no mapa de ADC.
Atualmente, utilizamos essa técnica em praticamente todas as partes do corpo humano, com mais destaques nos exames de crânio, abdômen, pelve e próstata.
Imagem: Flávio Leandro GomesDifusão X Mapa de ADC.
PERFUSÃO
Técnica relacionada com o aporte sanguíneo nos tecidos. Sequência realizada com administração de contraste intravenoso durante a sua realização.
Numa perfusão, daremos ênfase à primeira passagem do meio de contraste em algum tecido. Daí o motivo de se começar a sequência antes de se injetar o contraste.
Como pós-processamento, podemos obter curvas de perfusão e mapas coloridos. Os principais mapas adquiridos estão listados a seguir:
· Cerebral Blood Volume (CBV)
· Cerebral Blood Flow (CBF)
· Mean Transit Time (MTT)
· Time To Peak (TTP)
Imagem: Flávio Leandro GomesMapa CBV e curva de perfusão.
BOLD
Exame funcional que nos permite visualizar um aumento de sinal quando existe uma maior concentração de oxiemoglobia em determinada área.
Durante a realização dessa sequência, vamos promover algum estímulo ao paciente, oferecendo assim um maior consumo de oxigênio na região. Esse é um exame em que se exige concentração e colaboração do paciente para que o seu resultado seja eficaz.
Imagem: Flávio Leandro GomesBold.
OXIEMOGLOBIA
(hemácia transportadora de oxigênio no sangue)
CAMPOS GRADIENTES
São variações do campo magnético ao longo de uma direção, aumentando ou diminuindo a sua força a partir do isocentro do aparelho de RM. No isocentro, o campo magnético equivale à potência exata do magneto e, a partir daí, vai aumentando para um lado e diminuindo para o outro.
Os gradientes de um aparelho são importantes na formação da imagem, pois possuem as funções de selecionar o plano de corte (sagital, axial ou coronal) e sua espessura.
Atualmente, buscamos sempre trabalhar com os cortes mais finos possíveis, a fim de se obter uma imagem com alta resolução espacial e um diagnóstico preciso. Os campos gradientes são responsáveis pelo refaseamento do próton de hidrogênio na sequência gradiente eco.
QUALIDADE DE IMAGEM
Quando pensamos em qualidade de imagem em ressonância, pensamos logo em relação sinal ruído (signal to noise ratio – SNR). Quanto maior o nosso componente no eixo longitudinal, maior será o nosso sinal.
ATENÇÃO
É muito importante que a imagem obtida tenha uma excelente resolução espacial e essa, por sua vez, é inversa ao sinal ruído — ou seja, quanto maior a resolução espacial, menor será o sinal na imagem.
No equilíbrio entre essas duas partes está o segredo para se obter uma boa imagem de RM, já que não adianta ter uma imagem com muito sinal, mas com baixa resolução, ou uma imagem com muita resolução, mas com um sinal ruim. A seguir, vejamos algumas informações quando pensamos em qualidade de imagem:
· Quanto maior o campo magnético (B0) do aparelho, melhor será o nosso sinal.
· Quanto melhor for a bobina utilizada, melhor o sinal. Devemos sempre utilizar a menor bobina possível, desde que caiba a região anatômica em estudo.
· Quanto maior o field of view (FOV), melhor o sinal. Porém, nesse caso, menor será a resolução.
· Quanto maior a espessura do corte, melhor o sinal. Porém, nesse caso, menor será a resolução.
· Quanto maior a matriz, menor será o sinal. Porém, agora vamos obter uma imagem com maior resolução espacial.
· Quanto maior o número excitações (NEX – AVERAGE – NSA), melhor será o sinal da imagem.
· Quanto maior a banda de recepção de radiofrequência, menor será o sinal.
· Quanto mais rápido for o tempo de aquisição da sequência, menor a chance de uma imagem degradada devido à movimentação do paciente.
ATENÇÃO
Um dificultador que existe, quando estudamos RM, são os acrônimos. São muitos e, pior do que isso, é que cada fabricante de aparelho (GE, Siemens, Philips etc.) possui acrônimos diferentes para representar a mesma sequência ou parâmetro.
ACRÔNIMOS
Palavra formada pela inicial ou por mais de uma letra dos seguimentos sucessivos.
A seguir, alguns exemplos de acrônimos:
· Sequência Ponderada em T2, 3D com aquisições de cortes submilimétricos: CISS (Siemens) – FIESTA (GE) – BALANCED (Philips)
· Sequência 3D pesada em suscetibilidade magnética: SWI (Siemens) – SWAN (GE) – Venos BOLD (Philips)
· Sequência T1 3D gradiente com supressão do sinal da gordura: VIBE (Siemens) – LAVA (GE) – THRIVE (Philips)
· Número de excitações do preenchimento do espaço K: AVERAGE (Siemens) – NEX (GE) – NSA (Philips)
· Parâmetro para evitar o artefato de aliasing (dobra de imagem): Phase Oversampling (Siemens) – No Phase Wrap (GE) – Fold-over Suppression (Philips)
Considerando todas as questões abordadas neste módulo, fica fácil reconhecer a grande importância de se conhecer as principais ponderações e sequências de pulso em RM, já que cada uma delas possui características próprias e indicações muitas vezes específicas.
O especialista Flávio Gomes abordará as principais sequências de pulso, relacionando suas características com a região e o objetivo dos exames. Vamos lá!
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. NUMA SEQUÊNCIA SPIN ECO, QUAIS PARÂMETROS DEFINEM A PONDERAÇÃO QUE ESTAMOS REALIZANDO (T1, T2 OU DP)?
Espessura do corte e flip angle
FOV e Matriz
TR e TE
TR e flip angle
TE e FOV
Parte inferior do formulário
Parte superior do formulário
2. ENTRE AS ALTERNATIVAS A SEGUIR, ASSINALE AQUELA QUE CORRESPONDE A UMA SEQUÊNCIA DE PULSO MUITO UTILIZADA NOS EXAMES DE PERFUSÃO:
EPI
T1
DP
STIR
FLAIR
Parte inferior do formulário
GABARITO
1. Numa sequência spin eco, quais parâmetros definem a ponderação que estamos realizando (T1, T2 ou DP)?
A alternativa "C " está correta.
Nas sequências SE e TSE, os parâmetros de escala temporal são os determinadores da ponderação obtida.
2. Entre as alternativas a seguir, assinale aquela que corresponde a uma sequência de pulso muito utilizada nos exames de perfusão:
A alternativa "A " está correta.
Por ser tratar de sequências ultrarrápidas, essas são as sequências mais utilizadas nos exames perfusionais.
MÓDULO 4
Reconhecer os contrastes, artefatos e procedimentos de segurança em ressonância magnética
MEIOS DE CONTRASTE - CONTRASTE QUÍMICO-FÍSICO
Muitas vezes, durante a realização de um exame, se faz necessária a administração de uma substância intravenosa (contraste) com a finalidade de auxiliar o médico num diagnóstico mais preciso e conclusivo. Dependendo da indicação clínica do paciente ou da patologia encontrada, é preciso a injeção de gadolínio para que o médico chegue a um laudo mais preciso e conclusivo.
Outro quesito muito importante é saber que durante o processo de aquisição das imagens podem aparecerartefatos (imagens indesejadas) que prejudicam o laudo médico. Saber corrigir essas imperfeições quando possível é importante, pois estaremos fornecendo uma imagem cada vez mais próxima da realidade.
Já foi mencionado no módulo anterior o contraste de imagem. Esse contraste de imagem, normalmente, é determinado por alguns parâmetros das sequências, tais como TR, TE, ângulo de inclinação e TI.
Agora é diferente, pois estamos falando do contraste que vai ser administrado de maneira intravenosa no paciente.
GADOLÍNIO
O gadolínio é o meio de contraste mais utilizado. A administração do gadolínio como contraste só é possível devido a sua agregação a outras substâncias, que o torna tolerável para a maioria das pessoas, além de facilitar a sua excreção pelas vias renais.
ATENÇÃO
Não estamos afirmando aqui que não se possa ter reações adversas ou alergias ao gadolínio, mas realmente essas situações são bem raras. A excreção do gadolínio é feita basicamente pelo sistema urinário.
O gadolínio é uma substância paramagnética, com um efeito positivo sobre o campo magnético local. Ele provoca o encurtamento da recuperação T1, causando uma maior intensidade de sinal nessas áreas. Por essa razão, o gadolínio é tido como um meio de contraste em T1.
Temos como principais indicações ao uso do gadolínio:
· Doenças inflamatórias
· Infecções
· Tumores e metástases
· Investigação de esclerose múltipla
· Análises vasculares
· Áreas de infarto
· Pós-operatórios
· Pós-radioterapia
· Exames angiográficos
· Estudos perfusionais de modo geral
A dosagem recomendada é de 0,2ml/kg, de peso do paciente. Todavia, as máquinas estão cada vez mais modernas, com imagens cada vez melhores, com mais resolução e mais sinal. Isso vem possibilitando a redução dos volumes de administração do meio de contraste.
Vantagens do gadolínio quando comparado a outros meios de contraste:
· Baixa viscosidade, facilitando a sua injeção
· A quantidade injetada é pequena em comparação ao contraste iodado
· Pouco sensível à contaminação
· Não forma cristais mesmo estocado em baixas temperaturas
Como efeitos colaterais ao gadolínio podem aparecer:
· Náuseas e vômitos
· Calor
· Cefaleia branda
· Erupções cutâneas e rubor
· Hipotensão
Devemos ponderar a necessidade da utilização do gadolínio em pacientes com:
· Antecedentes alérgicos
· Mulheres grávidas
· Mulheres em fase de amamentação
· Paciente portador de anemia falciforme
· Pacientes com distúrbios respiratórios
· Paciente renal crônico
COMENTÁRIO
Relatos recentes mostraram que pacientes com disfunções renais podem desenvolver fibrose sistêmica nefrogênica (FSN), síndrome que envolve lesões cutâneas, fibrose de músculos esquelético, articulações, fígado, pulmão e coração, podendo ser fatal.
Imagem: Flávio Leandro GomesComparação entre uma imagem sem contraste e uma imagem com contraste.
ARTEFATOS
Artefatos são imagens indesejáveis que aparecem no exame de RM. Para todos os artefatos existe uma causa ou motivo do seu aparecimento. Com conhecimento físico, é possível minimizar alguns artefatos ou até mesmo eliminá-los.
ARTEFATO DE ALIASING (IMAGEM DOBRADA)
Esse artefato aparece devido à existência de imagem para fora do FOV na direção da fase da imagem.
Sendo assim, essa imagem que está para fora será rebatida no lado oposto para dentro da nossa imagem.
Vale lembrar que a nossa imagem possui dois eixos, fase e frequência. E esse artefato não aparece na direção da frequência, somente na direção da fase.
DICA
Como corrigir: aumentar o FOV, com o objetivo de não deixar nenhuma imagem para fora na direção da fase.
Alguns aparelhos oferecem recursos para reduzir esse artefato sem alterar o FOV. Porém, para se obter a mesma qualidade inicial da imagem, o tempo de aquisição será um pouco maior.
Imagem: Flávio Leandro Gomes
Aliasing.
Imagem: Flávio Leandro Gomes
Aliasing corrigido.
ARTEFATO METÁLICO (SUSCETIBILIDADE MAGNÉTICA)
Aparece quando há algum metal presente na área do corpo em estudo. A presença desse metal distorce o campo magnético naquela região, provocando um artefato (borrão) escuro na imagem.
DICA
Como corrigir:
· evitar a utilização das sequências gradiente eco e EPI – sabemos que essas sequências são bastante sensíveis a esse artefato;
· evitar a utilização de sequências com supressão de gordura;
· aumentar a largura de banda (banda de recepção) da sequência.
Atualmente, nos aparelhos mais modernos, há também algumas sequências já preparadas para a diminuição desse artefato.
Imagem: Flávio Leandro GomesArtefato de suscetibilidade magnética.
ARTEFATO DE MOVIMENTO
Aparece devido à movimentação do paciente durante a aquisição das imagens. Esses movimentos podem ser voluntários, como a movimentação da cabeça e dos membros, ou involuntários, como os movimentos peristálticos ou batimentos cardíacos.
DICA
Como corrigir: conversar com o paciente e explicar a grande importância de ele permanecer imóvel durante o exame.
Há alguns acoplamentos, também conhecidos como trigger, que têm a função de sincronizar a respiração ou o batimento cardíaco do paciente com a aquisição das imagens. Isso pode diminuir esse artefato em alguns exames específicos.
A utilização de sequências mais rápidas pode ajudar, diminuindo assim o tempo total do exame. Também há sequências preparadas pelos fabricantes para minimizar esse tipo de artefato, já bem conhecidas no mercado, como a sequência BLADE (Siemens) e PROPOLLER (GE).
Imagem: Flávio Leandro Gomes
Artefato de movimento.
Imagem: Flávio Leandro Gomes
Artefato de movimento corrigido.
ARTEFATO DE FLUXO
Esse artefato aparece devido ao deslocamento de fluido em alguma cavidade. Pode ser o sangue circulando nos vasos ou o liquor circulando na medula e no cérebro. Esse artefato só se propaga na direção da fase.
DICA
Como corrigir: utilizar bandas de saturação perpendiculares ao deslocamento do fluxo pode ajudar.
Existe nos aparelhos um artifício chamado compensação de fluxo e sua utilização também minimiza esse artefato.
ATENÇÃO
Mudar a direção de fase da imagem não minimiza o aparecimento do artefato, apenas o muda de local.
Imagem: Flávio Leandro GomesArtefato de fluxo.
ARTEFATO DE INTERFERÊNCIA EXTERNA
São ruídos que aparecem nas imagens em razão de problemas externos. Esses ruídos podem aparecer por causa porta da sala aberta, alguma lâmpada queimada no interior da sala de exame ou à entrada de radiofrequência externa pela própria gaiola de Faraday durante a realização do exame.
DICA
Como corrigir:
· Checar todos os quesitos mencionados aqui.
Imagem: Flávio Leandro GomesInterferência externa.
ARTEFATO DE FALTA DE HOMOGENEIDADE DE CAMPO MAGNÉTICO
Sabemos que quanto mais próximo do isocentro estiver posicionado o paciente melhor, pois ali o campo é mais homogêneo. Esse artefato aparece devido ao posicionamento da região em estudo estar muito longe do isocentro do aparelho, acarretando imperfeições nas imagens obtidas.
DICA
Como corrigir:
· melhorar o posicionamento do paciente, se possível;
· evitar as sequências com técnica de supressão de gordura.
ARTEFATO DE EXCITAÇÃO CRUZADA
Aparece quando planejamos, numa mesma sequência, cortes que se sobrepõem. Essa sobreposição dos cortes excita duas vezes o mesmo hidrogênio, fazendo com que apareça uma ausência de sinal nessa região. Esse artefato é muito percebido quando vamos planificar os cortes axiais num exame de coluna lombar.
DICA
Como corrigir: evitar a sobreposição dos cortes.
Imagem: Flávio Leandro GomesArtefato de excitação cruzada.
ARTEFATO DE ÂNGULO MÁGICO
Hipersinal que aparece em estruturas como tendões, ligamentos e nervos quando se encontram em aproximadamente 55 graus em relação ao campo magnético principal (B0).
DICA
Como corrigir:
· reposicionar o paciente;
· utilização de um tempo de eco (TE) um pouco maior.
ARTEFATO DE MAPEAMENTO INCORRETO
Estruturas que pulsam, como as artérias e o coração, tendem a produzir imagens (sombras) na direção da fase da imagem.
DICA
Como corrigir:
· utilizar bandas de saturação;
· aumentar a matriz;
· no caso do coração, utilizar acoplamento cardíaco (trigger ou gating).
Imagem:Flávio Leandro GomesMapeamento incorreto.
ARTEFATO DE DESVIO QUÍMICO (CHEMICAL SHIFT)
Aparece graças à diferença de frequência dos átomos de hidrogênio ligados à água e à gordura dentro do mesmo pixel. Assim, podemos notar linhas hipointensas ou hiperintensas nos contornos entre alguns órgãos de tecido adiposo circundante, como o sistema perirrenal.
DICA
Como corrigir:
· aumentar a largura da banda de recepção de frequência;
· diminuir o tamanho do pixel.
Imagem: Flávio Leandro GomesDesvio químico.
ARTEFATO DE ZEBRA
Artefato que aparece quando conjugamos um FOV grande com uma sequência gradiente eco, já que essas sequências são bem sensíveis às imperfeições do campo magnético.
DICA
Como corrigir:
· diminuir o FOV;
· mudar a sequência de pulso.
Imagem: Flávio Leandro GomesArtefato de zebra.
ARTEFATO DE TRUNCAMENTO (TRUCATION)
São erros de codificação na transformada de Fourier percebidos em estruturas com alto contraste entre si. Aparecem como linhas paralelas, alternando alto e baixo sinal. Esse tipo de artefato tem um aspecto muito semelhante ao artefato de movimento.
DICA
Como corrigir: aumentar a matriz com a finalidade de se obter uma melhor resolução espacial.
Imagem: Flávio Leandro GomesArtefato de truncamento.
SEGURANÇA E PREVENÇÃO DE ACIDENTES
Não resta dúvida de que, quando o assunto é RM, o quesito mais importante é segurança. Esse seria o único quesito em que não podemos cometer erros, pois pode ser fatal para o paciente, o acompanhante do paciente ou os funcionários de serviço.
Lembramos que os princípios físicos do método de aquisição de imagem em RM têm base num forte campo magnético e na emissão de radiofrequência. As principais contraindicações ao método estão relacionadas a esses princípios, pois alguns materiais podem ser atraídos pelo campo magnético e outros podem sofrer um aquecimento e causar queimaduras no paciente.
Antes da realização do exame, os pacientes (ou seu acompanhante) são submetidos a um questionário de anamnese, para se ter certeza de que podem realizar o exame com segurança ou se há alguma contraindicação ao método ou na administração do meio de contraste (gadolínio).
É MUITO IMPORTANTE QUE TODO O SETOR ESTEJA ENVOLVIDO NA PREVENÇÃO DE ACIDENTES.
Normalmente, antes de ingressar na sala de exames, o paciente passa por uma recepção.
Depois é acompanhado pelos profissionais e, muitas vezes, até por um médico.
Dessa forma, é possível coletar informações do paciente durante todo o processo.
Quanto ao posicionamento, devemos estar atentos para que nenhum cabo da bobina fique em contato direto com a pele do paciente. Isso pode ocasionar um aquecimento local e até mesmo uma queimadura. Devemos também orientar os pacientes para não permanecerem com as mãos juntas e as pernas cruzadas, o que também pode ocasionar um aquecimento nesses membros.
Com a evolução tecnológica, as contraindicações ao método de RM vêm sofrendo alterações, mas ainda é muito importante que se tenha total atenção em algumas situações.
CONTRAINDICAÇÕES PARA SE REALIZAR O EXAME DE RM:
· pacientes com marca-passo cardíaco;
· pacientes portadores de clips (grampos) de aneurisma;
· portadores de implante coclear antigo;
· portadores de implantes eletrônicos;
· portadores de fragmentos metálicos próximo de estruturas vitais.
CONTRAINDICAÇÕES RELATIVAS:
· gestantes;
· portadores de próteses metálicas de modo geral, que podem esquentar;
· pacientes feridos por arma de fogo;
· pacientes claustrofóbicos ou com resistência a ambientes fechados;
· pacientes obesos, que também podem ter dificuldades para realizar o exame.
OUTRAS SITUAÇÕES EM QUE DEVEMOS TER ATENÇÃO COM O PACIENTE:
· portadores de válvulas cardíacas;
· próteses dentárias;
· implantes oculares;
· portadores de grampos e pinos cirúrgicos;
· pessoas com tatuagens recentes, que podem sofrer queimaduras.
Até hoje, não há relatos de efeitos biológicos adversos à longa exposição ao método de RM. Todavia, não devemos banalizar o método e dispersar as normas de segurança.
RECOMENDAÇÃO
Uma boa explicação prévia ao paciente de como é realizado o exame é muito importante, a fim de deixar o paciente mais tranquilo, facilitando a realização. Nesse bate-papo prévio com o paciente devemos deixar claro:
· o tempo médio do exame;
· que ele precisa ficar imóvel;
· que existe a possibilidade de comunicação a qualquer momento do exame;
· que durante o exame o aparelho vai emitir altos ruídos (barulho).
É recomendado também que todos os pacientes/acompanhantes troquem de roupa (por uma fornecida pelo serviço) antes da realização do exame. Assim, teremos plena certeza de que eles não estão ingressando na sala de exame com algum material que possa provocar acidentes.
Ressaltamos também, que todo o material utilizado dentro da sala de RM deve ser compatível com o método. Devemos nos certificar quanto ao uso de extintores, cadeiras de roda, macas, carros de procedimento anestésicos etc.
TAXA DE ABSORÇÃO ESPECÍFICA (SPECIFIC ABSORPTION RATE – SAR)
Nos aparelhos de RM, a SAR controla e monitora a absorção da RF liberada pelo equipamento no corpo do paciente. A absorção da RF é medida em Watts por quilograma (W/kg).
Quando vamos iniciar um exame e ingressamos com os dados dos pacientes, se faz necessário preencher o peso do paciente.
Em algumas máquinas mais novas, temos que indicar o peso e altura do paciente.
Com essas informações, o equipamento consegue monitorar o quanto de RF pode ser emitido naquele exame – daí a importância de se colocar as informações verídicas.
Em alguns serviços, percebemos que o operador de RM que não domina esse conhecimento técnico, sendo negligente com essas informações, pode ocasionar situações de risco ao paciente.
O operador deve estar atento quando a mensagem de SAR aparecer, pois ela visa proteger o paciente, evitando um maior aquecimento corporal.
Essa mensagem de SAR irá aparecer mais frequentemente nos aparelhos de alto campo, pois nesses aparelhos trabalhamos com uma maior emissão de RF. Quando essa mensagem aparece, é comum que o aparelho nos sugira algumas modificações na sequência, com o objetivo de diminuir a SAR. Entre elas, diminuir o número de cortes, aumentar o TR ou diminuir o ângulo de inclinação (flip angle).
QUENCHING
É o processo pelo qual as bobinas do magneto deixam de ser supercondutoras e passam a ser resistentes. Então, a temperatura do magneto sobe e o hélio líquido escapa em forma de vapor por um orifício chamado tubo de quenching.
Durante um quenching, é normal que escape um pouco desse gás hélio para dentro da sala de exame. Caso haja algum pessoa dentro da sala, ela deve ser retirada imediatamente.
O gás hélio acarretará um aumento de pressão nesse ambiente, podendo até dificultar a abertura da porta para retirar o paciente com agilidade. Logo, é recomendado que a porta da sala de exame abra para fora, a fim de se evitar esse problema. Caso a porta tenha sua abertura orientada para dentro e esse problema apareça, teremos que quebrar o vidro de visualização do paciente, ocasionado uma diminuição da pressão e facilitando a abertura da porta.
O quenching pode ocorrer de maneira espontânea no aparelho. Essa situação não é corriqueira, mas pode acontecer por conta de alguma falha no equipamento. Outra hipótese seria um quenching induzido pelo engenheiro clínico, com a finalidade de reparar algum problema previamente detectado.
Por último, há a situação de quenching manual, quando precisamos apertar o botão de quenching por causa de algum acidente em que alguém esteja correndo sérios riscos dentro da sala de exame.
ATENÇÃO
O quenching manual pode causar sérios danos ao aparelho, ficando vários dias sem funcionar, acarretando um grande prejuízo financeiro. Só deve ser feito em casos extremos.
Normalmente, num setor de RM, vão existir muitas placas e cartazes informativos quanto à segurança. Veja os exemplos nas figuras a seguir:
Foto: Shutterstock.com
Forte campo magnético.
Imagem: Flávio Leandro Gomes
Forte radiofrequência.
O especialista Flávio Gomes falará sobre alguns acidentes que acontecem na sala de examesem função do campo magnético. Vamos lá!
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. PODEMOS CITAR COMO CONTRAINDICAÇÕES ABSOLUTAS AO MÉTODO DE RM:
Pacientes com fragmentos metálicos no pé.
Mulheres grávidas.
Portadores de próteses metálicas.
Pacientes alérgicos.
Portadores de fragmentos metálicos próximo de áreas vitais o organismo.
Parte inferior do formulário
Parte superior do formulário
2. PARA SOLUCIONAR UM PROBLEMA DE ARTEFATO DE DOBRA DE IMAGEM (ALIASING) PODEMOS:
Reduzir o FOV
Aumentar a espessura do corte
Aumentar a matriz de fase
Aumentar o FOV
Diminuir a matriz de fase
Parte inferior do formulário
GABARITO
1. Podemos citar como contraindicações absolutas ao método de RM:
A alternativa "E " está correta.
Como estamos sujeitos ao campo magnético e a emissão de RF, esses fragmentos metálicos podem se mover ou até mesmo esquentar no corpo do paciente.
2. Para solucionar um problema de artefato de dobra de imagem (aliasing) podemos:
A alternativa "D " está correta.
A maneira mais simples para se resolver um problema de aliasing é aumentar o FOV da imagem.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Foi possível compreender, neste conteúdo, a importância da contribuição de diversos pesquisadores em diferentes áreas de estudo no ramo da física, que possibilitaram o desenvolvimento dos primeiros equipamentos de RM. É importante notar que não houve uma descoberta de uma modalidade de imagens e sim uma evolução de conhecimentos que culminou na ideia de utilização de campos magnéticos e ondas de radiofrequência para a produção de imagens de alta qualidade diagnóstica.
Podemos concluir que o conhecimento de todos os processos introdutórios necessários para a obtenção do fenômeno da ressonância é de grande valia para o entendimento de toda a parte física envolvida no processo de aquisição e contraste nas imagens produzidas por ação do fenômeno RM. As técnicas relativas aos princípios físicos que envolvem a emissão de radiofrequência são fundamentais, pois em função de suas características podemos utilizar o aparelho da maneira mais adequada, aplicando as ponderações corretas para cada área específica de estudo e objetivo do exame.
Conhecer as imperfeições (artefatos) das imagens é muito sério quando se fala em ressonância, já que esse problema aparece de modo recorrente. Com o conhecimento físico e técnico do método de RM, sabemos que muitos desses artefatos podem ser minimizados ou até extintos das imagens adquiridas, possibilitando um laudo mais preciso. Além disso, os procedimentos de segurança em RM, apesar da ausência da radiação ionizante, são de extrema importância, pois alguns problemas poderiam causar sérios danos ao paciente e/ou acompanhante.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
BONTRAGER, K. L.; LAMPIGNANO, J. P. Tratado de posicionamento radiográfico e anatomia associada. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015.
FERREIRA, F. G. M. et al. Manual de técnicas em ressonância magnética. Rio de Janeiro: Rubio, 2011.
MAZOLLA, A. A. Ressonância magnética: princípios de formação da imagem e aplicações em imagem funcional. Revista de Física Médica, v. 3, n. 1, p. 117-129, 2009.
NÓBREGA, A. I. Técnicas em ressonância magnética nuclear. São Paulo: Atheneu, 2006.
WESTBROOK, C.; ROTH, C. K.; TALBOT, J. Ressonância magnética: aplicações práticas. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados aqui, leia os artigos:
· Ressonância não linear de uma bússola em campos magnéticos, dos autores Finazzo, Tamborilo e Suaide.
· Imagem por ressonância magnética: princípios básicos, de Maria Cristina Ferrarini Nunes Soares HageI e Masao Iwasaki.
· Ressonância magnética: princípios de formação da imagem e aplicações em imagem funcional, de Alessandro Mazolla.
CONTEUDISTA
Anderson Costa do Rosário
Flávio Leandro Gomes
Giovane de Jesus Teixeira