3 - Ressonância Magnética

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