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Programa de Educação Continuada a Distância Curso de Ressonância Magnética Aluno: EAD - Educação a Distância Parceria entre Portal Educação e Sites Associados Curso de Ressonância Magnética MÓDULO I Atenção: O material deste módulo está disponível apenas como parâmetro de estudos para este Programa de Educação Continuada. É proibida qualquer forma de comercialização do mesmo. Os créditos do conteúdo aqui contido são dados aos seus respectivos autores descritos na Bibliografia Consultada. 2 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores 3 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores SUMÁRIO MÓDULO I INTRODUÇÃO HISTÓRICO BIOSSEGURANÇA BIOEFEITOS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS ESTÁTICOS Efeitos Térmicos Indução Elétrica e Efeitos Cardíacos Efeitos Neurológicos CONSIDERAÇÕES SOBRE O CRIOGÊNIO Considerações Elétricas em um Resfriamento (Quench) BIOEFEITOS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS DE GRADIENTE BIOEFEITOS DOS CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS DE RF Imagens de Rm e Exposição à Radiação de Rf Órgãos Termossensíveis Radiação de Rf “Pontos Quentes” ORIENTAÇÕES DA FDA NORTE-AMERICANA PARA APARELHOS DE RM IMAGENS DE RM E RUÍDO ACÚSTICO INVESTIGAÇÕES DOS EFEITOS BIOLÓGICOS DAS IMAGENS DE RM Implantes e Dispositivos Ativados Elétrica, Magnética ou Mecanicamente Paciente com Implantes e Corpos Estranhos Metálicos Imagens de Rm durante a Gravidez Claustrofobia, Ansiedade e Distúrbios de Pânico Monitorização de Parâmetros Fisiológicos durante Imagens de Rm Técnicas para Monitorização de Parâmetros Fisiológicos Preparação do Paciente 4 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores MÓDULO II Componentes de um Sistema de Ressônancia Magnética 1- Magneto Principal A) Magnetos Permanentes B) Eletromagnetos Solenóides B.1 Magnetos de resistência B.2 Magneto supercondutor 2- Bobinas Homogenizadoras “Shim Coils 3- Bobinas de Gradiente “Gradiente Coils” 4- Bobinas de Radiofreqüência Bobinas de volume ou transceptoras Bobinas de arranjo em fase ou PHASE ARRAY Bobinas de superfície Relação de outras bobinas utilizadas 5-Sistema de Computador e Processamento de Imagem Introdução àFísica e Química da Ressonância Magnética Precessão A Ressonância Excitação O Sinal da Ressonância Magnética Decaimento Livre da Indução (D.L.I.) Fatores que Influenciam as Imagens em RM Fatores Intrínsecos Densidade de Prótons Tempo de Relaxamento T2 Tempo de Relaxamento T1 Magnetização No Voxel Susceptibilidade Magnética Efeitos de Fluxo 5 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores MÓDULO III FATORES EXTRÍNSECOS Tempo de Repetição (TR) Tempo de Eco (TE) Flip Angle (Ângulo de Excitação) Formação de Imagens Seleção de Cortes Codificação de Fase Matriz Campo de Visão (Fov- Field Of View) Rfov- Fov Retangular Espessuras de Cortes Nsa Ou Nex (Número de Medidas) Intensidade do Campo Magnético (B0) Bobinas de Recepção Homogeneidade do Campo Magnético ARTEFATOS E AS TÉCNICAS PARA SUA REDUÇÃO SEQÜÊNCIAS DE PULSO Spin-Eco Fast Spin-Cho Seqüência Turbo-Spin-Eco-Trem De Eco Stir (Short Ti Inversion- Recovery) Flair Spir (Spectral Presaturation With Inversion Rcovery) Seqüência Eco e Gradiente ou Fast Fild Echo (Ffe) Eco-Planar Grase (Gradiente And Spin-Echo) ANGIOGRAFIA POR RM TÉCNICAS ESPECIAIS 6 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Colangiopancreatografia por Rm Rm Funcional: Ativação Cerebral, Perfusão e Difusão Angioressonância Ressonância Magnética do Coração Espectroscopia Uroressonância Mamografia Por Rm Outros Avanços MÓDULO IV PLANEJAMENTO, SEQUÊNCIAS E SEUS PRINCÍPIOS BÁSICOS EM RM 1. CABEÇA E PESCOÇO I- ENCÉFALO II- FACE E PESCOÇO III- OUVIDO IV- ÓRBITA V- HIPÓFISE VI- ATM 2. COLUNA VERTEBRAL 3 COLUNA LOMBAR SISTEMA MÚSCULO ESQUELÉTICO MAMA ABDOME PELVE BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 7 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores INTRODUÇÃO Os fundamentos da ressonância magnética (RM) aplicada à medicina são basicamente explicados através da física clássica e da física quântica. Para os profissionais da área da saúde, a navegação por este universo complexo é muito difícil, pois na prática clínica e cirúrgica apenas os apaixonados por estes temas poderiam desenvolver esta especial aptidão. O objetivo do presente trabalho é oferecer apenas, através dos conceitos básicos expostos de maneira bem simples, informações para aqueles que, de uma maneira ou de outra, necessitem alcançar um nível de entendimento adequado para uma avaliação das imagens obtidas através deste meio diagnóstico. HISTÓRICO As primeiras publicações a respeito do fenômeno da ressonância magnética (RM) foram feitas por dois grupos de cientistas americanos independentes: Felix Bloch e colaboradores, da Universidade de Stanford, e Edward Purcell e colaboradores, da Universidade de Harvard. Em 1952, ambos ganharam o Prêmio Nobel de Física por esta descoberta que basicamente reside no fato de que núcleos precessando em uma faixa fina de radiofreqüência podem emitir um sinal capaz de ser detectado por um receptor de rádio. O valor de tal descoberta foi notado alguns anos mais tarde quando foi demonstrado que a freqüência precisa, com a qual ocorre a RM, é uma função do meio químico específico, no qual o núcleo reside (chemical shift). Durante os anos 50 e 60, a RM foi utilizada como um método analítico por Químicos e Físicos, para determinação das estruturas químicas, configuração atômica e processos de reação. A primeira aplicação biológica foi proposta por Jasper Johns que obteve sinais de animais vivos somente em 1967. Entretanto, foi Paul Lanterbur, em 1973, quem modificou os espectrômetros para fornecer sinais espaciais codificados 8 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores através da variação linear do campo magnético e obtiveram as primeiras imagens de um objeto não homogêneo, dois tubos de água, as primeiras demonstrações de imagens por RM. A partir daí, a evolução da RM aplicada à medicina foi rápida. As primeiras imagens humanas foram descritas por Sir 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 hardware, os aparelhos de RM de corpo inteiro apresentavam um sistema capaz de realizar exames, com imagens de ótima resolução espacial, em poucosminutos. As imagens na medicina podem ser produzidas por diferentes fontes que interagem no tecido humano. O tecido biológico em geral é opaco à radiação de comprimento de onda intermediário, como ultravioleta, infravermelho e a de microondas (freqüências inferiores a 150 Mhz). Entretanto, o corpo humano é relativamente transparente às radiações de comprimento de onda curto (por ex. raios-X), que interagem com os elétrons e às de comprimento de onda longo (ondas de rádio), que interagem com os núcleos. As técnicas radiográficas (raios x convencionais e tomografia computadorizada) produzem imagens resultantes da atenuação dos fótons dos raios-X pelo tecido corporal. As variações de contraste, nestes casos, se baseiam na variação das densidades de cada tecido que está sendo examinado. Imagens podem também ser produzidas por ultra-som, onde a clareza do sinal é o resultado da quantidade relativa de sinais refletidos. O ultra-som não utiliza a radiação ionizante contida no raios-X e na tomografia computadorizada (TC), porém oferece resolução espacial bastante inferior. Além disso, o ultra-som é limitado pela presença de uma janela acústica, entre a superfície externa e a região de interesse. As imagens por RM, contudo, são obtidas de modo não invasivo, têm extraordinária resolução espacial, não empregam radiação ionizante e se baseiam na resposta específica do próton de hidrogênio, de absorver e refletir energia contida em ondas eletromagnéticas. Desta forma, em função da abundância de prótons de hidrogênio no corpo humano, as imagens, em última instância, representam um mapeamento da distribuição dos mesmos, nos diferentes tecidos examinados, num 9 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores determinado tempo. Além disso, a RM é o único método de imagem que permite a obtenção dos três planos ortogonais (sagitais, coronais e axiais), sem reposicionamento do paciente. Em resumo, num exame de RM: A. O paciente é colocado em um grande magneto, o que provoca a polarização dos seus prótons de hidrogênio, que se alinham em um determinado eixo (paralelo ou antiparalelo), pois os prótons de hidrogênio funcionam na natureza como minúsculos ímãs. B. Os prótons de hidrogênio executam ainda um movimento em torno do seu eixo longitudinal e outro circular, simultaneamente, como se imitassem um pião. Este fenômeno chama-se precessão e tem uma freqüência própria para cada campo magnético específico e depende da intensidade do campo magnético (por isso que, quanto maior a potência do magneto, melhor a qualidade da imagem e mais rápido o exame). C. O alinhamento dos prótons rompe-se com a aplicação de pulsos de radiofreqüência aplicados ao paciente, fazendo com que os prótons de hidrogênio precessem em sincronia, em fase. Isto cria um novo vetor magnético. D. Quando o pulso de radiofreqüência é subitamente desligado, os prótons de hidrogênio voltam à sua posição normal e se realinham; nessa circunstância eles emitem um sinal que é captado por uma bobina localizada ao redor da área a ser examinada (por exemplo, bobina de crânio, de coluna, de joelho, de mama, da ATM, etc.). E. O sinal emitido e captado pela bobina é utilizado pelo computador que, através de complexos princípios matemáticos, transforma-o em imagens. No modulo II, passamos a explicar de forma mais sucinta alguns fenômenos físicos e químicos, para melhor entendimento do mecanismo de obtenção de imagens do corpo humano, através da ressonância magnética. BIOSSEGURANÇA Durante a realização de estudo por ressonância magnética (RM), o paciente é exposto a três formas diferentes de radiação eletromagnética: campo magnético estático, campos magnéticos de gradiente e campos eletromagnéticos de radiofreqüência (RF). Todos podem causar bioefeitos significativos se aplicados em níveis de exposição suficientemente altos. Inúmeras investigações foram realizadas para identificar possíveis bioefeitos adversos do estudo por RM. Embora nenhum tenha identificado a presença de quaisquer riscos significativos ou inesperados, os dados não são suficientemente amplos para se supor segurança absoluta, além dos bioefeitos relacionados à exposição aos campos eletromagnéticos, usados para estudo de RM. Portanto, esta discussão dos bioefeitos de campos estáticos, de gradientes e eletromagnéticos de RF é suplementada por uma visão geral de outras 10 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores 11 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores considerações de segurança e aspectos de tratamento do paciente, relacionados a esta técnica de estudo. BIOEFEITOS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS ESTÁTICOS Há poucos dados acerca dos efeitos de campos magnéticos estáticos de alta intensidade em seres humanos. Algumas das investigações originais em seres humanos expostos a campos magnéticos estáticos foram realizadas por Vyalov, que estudou trabalhadores envolvidos na indústria de magnetos permanentes. Expostos a campos magnéticos estáticos que variam de 0,0015 a 0,35 T, relataram sintomas de cefaléia, dor torácica, fadiga, vertigem, perda de apetite, insônia, prurido e outros incômodos inespecíficos. A exposição ocupacional a outras condições ambientais potencialmente perigosas (como temperatura ambiente elevada, poeira metálica no ar ou substância química), pode ter sido parcialmente responsável pelos sintomas descritos nos indivíduos estudados. Como esta investigação não tinha um grupo de controle apropriado, é difícil determinar se houve uma correlação ao campo magnético estático e às anormalidades descritas. Estudos subseqüentes realizados com maior rigor científico não comprovaram muitos dos achados mencionados. Efeitos Térmicos Há declarações conflitantes na literatura acerca do efeito de campos magnéticos estáticos sobre as temperaturas: corporal e cutânea de mamíferos. Alguns relatos indicam que os campos magnéticos estáticos aumentam ou aumentam e diminuem a temperatura tecidual, dependendo da orientação do organismo no campo magnético estático. Outros artigos afirmam que os campos magnéticos estáticos não têm efeito sobre as temperaturas cutâneas e corporais de mamíferos. 12 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Nenhum dos pesquisadores que identificou efeitos do campo magnético estático sobre as temperaturas propôs um mecanismo plausível para esta resposta, nem este trabalho foi comprovado. Além disso, estudos que relatam alterações da temperatura cutânea ou corporal, induzidas por campo magnético estático, usaram animais de laboratório que têm temperaturas lábeis ou instrumentos que podem ter sido afetados pelos campos magnéticos estáticos. Uma investigação em seres humanos indicou que a exposição a um campo magnético de 1,5T não altera a temperatura cutânea e corporal. Este estudo foi realizado utilizando um sistema de termômetro flurópico especial, que demonstrou não ser perturbado por campos magnéticos estáticos de alta intensidade. Portanto, acredita-se que a temperatura cutânea e corporal de seres humanos não sejam afetadas por exposição a campo magnéticos estáticos de até 1,5T. Indução Elétricae Efeitos Cardíacos Biopotenciais induzidos, algumas vezes durante exposição a campos magnéticos estáticos, são causados por sangue, um líquido condutor, fluindo através de um campo magnético. O biopotencial induzido é exibido como ampliação da amplitude da onda T e também por outras alterações da onda, inespecíficas, aparentes ao eletrocardiograma, que foram observadas em intensidades de campo magnético estático de apenas 0,1T. O aumento da amplitude da onda T está diretamente relacionado à intensidade do campo magnético. Em outras palavras, em baixas intensidades do campo magnético, os efeitos não são tão predominantes quanto aquele de maiores intensidades do campo. Acredita-se que o efeito mais acentuado sobre a onda T seja causado quando o sangue flui através do arco aórtico torácico. Esta mudança da amplitude da onda T pode ser suficientemente significativa para deflagrar falsamente a excitação de RF durante um exame de RM com sincronização cardíaca. Outras partes do eletrocardiograma também podem ser alteradas pelo campo magnético estático e isso varia com o posicionamento dos eletrodos de registro. Para facilitar estudos de controle cardíaco, podem ser usadas 13 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores posições alternativas das derivações, para atenuar as alterações eletrocardiográficas induzidas pelo campo magnético. Após cessar a exposição ao campo, estas anormalidades de voltagem eletrocardiográficas voltam ao normal. Como não há alterações circulatórias que pareçam coincidir com estas alterações eletrocardiográficas, não se acredita que haja riscos biológicos associados ao efeito magneto-hidrodinâmico que ocorre em conjunto com intensidades do campo magnético estático de até 2,0T. Efeitos Neurológicos Teoricamente, a condução do impulso no tecido nervoso pode ser afetada por exposição a campos magnéticos estáticos. Entretanto, esta área na literatura sobre o bioefeitos contém informações contraditórias. Alguns estudos relatam efeitos significativos sobre função e a estrutura daquelas partes do sistema nervoso central que foram associadas à exposição a campos magnéticos estáticos, enquanto outros não mostraram quaisquer alterações significativas. São necessárias outras investigações de possíveis bioefeitos indesejados, devido à ausência relativa de estudos clínicos neste campo que sejam diretamente aplicáveis ao estudo por RM. Atualmente, a exposição a campos magnéticos estáticos de até 2,0T não parece afetar significativamente as propriedades bioelétricas dos neurônios, em seres humanos. Em resumo, não há evidências conclusivas de efeitos biológicos irreversíveis ou perigosos relacionados a exposições agudas em curto prazo, de seres humanos a campos magnéticos estáticos de intensidades até 2,0T. Em 1996, havia vários sistemas de RM para todo o corpo de 3,0 e 4,0T, operando em vários locais de pesquisa em todo o mundo. Um estudo preliminar indicou que trabalhadores e voluntários expostos a um sistema de RM de 4,0T haviam apresentado vertigem, náuseas, cefaléias, gosto metálico na boca e magnetofosfenos. Portanto, é necessária considerável pesquisa para estudar os mecanismos responsáveis por estes bioefeitos e para determinar possíveis meios, se houver, para neutralizá-los. 14 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores CONSIDERAÇÕES SOBRE O CRIOGÊNIO Todos os sistemas de RM supercondutores em uso clínico atualmente empregam hélio líquido. O hélio líquido, que mantém as bobinas do magneto em seu estado supercondutor, atingirá o estado gasoso (“Ebulição") a aproximadamente - 268,93°C (4,22 K). Se a temperatura no interior do criostato aumentar subitamente, o hélio entra em estado gasoso. Nesta situação, o aumento acentuado de volume do criogênio gasoso versus líquido (com razões de volume gás-líquido de 760:1 para hélio e 695:1 para nitrogênio) aumentará dramaticamente a pressão no criostato. Uma valva "pop-off" de carbono pressuro-sensível cederá, provocando alguma saída de hélio gasoso do criostato. Em situações normais, este gás deve ser removido da sala de exame para a atmosfera externa. Entretanto, é possível que durante esta remoção, algum gás hélio seja acidentalmente liberado para a atmosfera ambiente da sala de exame. O hélio na forma gasosa é muito mais leve que o ar. Se houver liberação inadvertida de gás hélio na sala de exame, as dimensões da sala, sua capacidade de ventilação e a capacidade de ventilação e a quantidade total de gás liberado determinarão se o gás hélio chegará ao paciente ou ao profissional, que estão na parte inferior da sala. O vapor de hélio parece vapor d'água, sendo inodoro e insípido, mas pode ser extremamente frio. É possível haver asfixia e geladura se uma pessoa for exposta ao vapor de hélio por um longo período. Em um resfriamento do sistema, uma quantidade considerável de gás hélio pode ser liberada para a sala de exame. A diferença de pressão resultante poderia causar secundariamente dificuldade em abrir a porta da sala. Neste caso, a primeira resposta deve ser evacuar a área até que o vapor de hélio agressor seja adequadamente removido do ambiente da sala de exame e seguramente redirecionado para um ambiente externo distante de pacientes, pedestres e materiais termossensíveis. Com o melhor design e isolamento do criostato, muitos dos novos magnetos supercondutores usam apenas hélio líquido. 15 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Entretanto, muitos magnetos em sistemas clínicos também usam nitrogênio líquido. O nitrogênio líquido no criostato age como um tampão entre o hélio líquido e a atmosfera externa, com ebulição a 77,3k. No caso de uma liberação acidental de nitrogênio líquido para a atmosfera ambiente da sala de exame, há possibilidade de geladura, semelhante àquela encontrada na liberação de hélio na forma gasosa. O nitrogênio na forma gasosa tem aproximadamente a mesma densidade que o ar, sendo certamente muito menos flutuante que o gás hélio. No caso de uma passagem inadvertida de gás nitrogênio para a sala de exame, o gás poderia facilmente ficar próximo ao nível do solo; a quantidade de gás nitrogênio na sala continuaria a aumentar até a cessação do vazamento. A concentração total de gás nitrogênio contida na sala seria determinada com base na quantidade total de gás liberada para a sala, nas dimensões da sala, e na sua capacidade de ventilação (a existência e o tamanho de outras vias de saída como portas, janelas, dutos de ventilação e ventiladores). Um ambiente com nitrogênio puro é excepcionalmente perigoso, e geralmente ocorre inconsciência dentro de 5 a 10 segundos após a exposição. É imperativo que todos os pacientes e profissionais evacuem a área assim que se perceba a liberação de gás nitrogênio para a sala de exame, e ninguém deve retornar até que tenham sido tomadas medidas corretivas apropriadas para eliminar o gás. O armazenamento em "dewar" (recipientes para armazenamento de criogênio) deve ser realizado em área bem ventilada, porque as taxas de ebulição normais aumentam a concentração de gás inerte na sala de armazenamento até um nível perigoso ( J.E.Gray, PhD, comunicação oral, setembro de 1989). Pelo menos um relato de morte ocorreu em área industrial durante o carregamento de criogênio, embora saibamosque esta fatalidade nunca ocorreu na comunidade médica. Houve relato de perda súbita da consciência, inexplicada, em um tecnólogo saudável (sem episódios semelhantes prévios ou subseqüentes) que estava passando por uma área de armazenamento de criogênio onde havia múltiplos "dewars". Embora não haja verificação de alteração na concentração de oxigênio atmosférico ambiente para confirmar uma relação com os criogênios em si, a história é fortemente sugestiva desta relação. 16 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Os criogênios apresentam preocupação potencial na RM clínica apesar de seu registro extremamente seguro de uso em seus mais de 13 anos de utilização clínica. O manuseio e armazenamento apropriados de criogênios, assim como o treinamento da resposta apropriada no caso de vazamento, devem ser enfatizados em cada local. Um monitor de oxigênio com alarme audível, situado em altura apropriada em cada sala de exame, deve ser uma medida de segurança mínima obrigatória em todos os locais; a ligação e a ativação automáticas de um sistema de ventilação da sala de exame, quando o monitor de oxigênio registrar abaixo de 18% ou 19%, devem ser consideradas em cada instalação do magneto. Considerações Elétricas em um Resfriamento (Quench) Além do potencial de liberação de criogênio, também há preocupação com as correntes que podem ser induzidas em condutores (como tecidos biológicos) próximos do campo magnético, que se modifica rapidamente, associado a um resfriamento. Em um estudo, foram realizadas monitorização fisiológica de um porco e monitorização do ambiente durante um resfriamento intencional a partir de 1,76T. Neste estudo não pareceu haver efeito significativo sobre a pressão arterial, pulso, temperatura e medidas eletroencefalográficas no porco, durante ou imediatamente após o resfriamento. Embora uma única observação não comprove a segurança para seres humanos expostos a um resfriamento, os dados sugerem que a experiência seria semelhante e que não haveria efeitos elétricos prejudiciais em seres humanos submetidos à experiência e exposição semelhantes. BIOEFEITOS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS DE GRADIENTE O estudo por RM expõe o corpo humano a rápidas variações de campos magnéticos produzidas pela aplicação transitória de gradientes de campo magnético durante a seqüência do estudo. Os campos magnéticos de gradiente podem induzir campos elétricos e correntes em meios condutores (incluindo tecido biológico) de acordo com a lei de indução de Faraday. O potencial de interação entre campos 17 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores magnéticos de gradiente e tecido biológico é inerentemente dependente da freqüência do campo fundamental. Da densidade de fluxo máxima, da densidade média, da presença de freqüências harmônicas, das características da onda do sinal, da polaridade do sinal, da distribuição da corrente no corpo e das propriedades elétricas e da sensibilidade da membrana celular específica. Para animais e seres humanos, a corrente induzida é proporcional à condutividade do tecido biológico e à velocidade de alteração da densidade do fluxo magnético. Teoricamente, as maiores densidades de corrente serão produzidas nos tecidos periféricos (isto é, no maior raio) e diminuirão linearmente em direção ao centro do corpo. A densidade da corrente será aumentada em freqüências e em densidades do fluxo magnético e será ainda mais acentuada por um maior raio do tecido com uma maior condutividade. Os trajetos atuais pelos tecidos com baixa condutividade (por ex., adiposo e osso) modificarão o padrão da corrente induzida. Os bioefeitos das correntes induzidas podem ser devidos à energia depositada pelas correntes induzidas (efeitos térmicos) ou a efeitos diretos da corrente (efeitos não-térmicos). Os efeitos térmicos devidos a gradientes conduzidos usados em RM são negligenciáveis e não se acredita que sejam clinicamente significativos. Os possíveis efeitos não-térmicos das correntes induzidas são estimulação de células nervosas ou musculares, indução de fibrilação ventricular, aumento do espaço do manitol encefálico, potencial epileptogênico, estimulação de sensações de flash visual e alteração da consolidação óssea. As correntes limiares necessárias para estimulação do nervo e fibrilação ventricular, são muito maiores que as densidades de correntes estimadas induzidas, em condições de RM clínica de rotina. A produção de magnetofosfenos é considerada uma das respostas fisiológicas mais sensíveis ao campo magnético de gradiente. Acredita-se que os magnetofosfenos sejam causados por estimulação elétrica da retina e sejam completamente reversíveis, sem efeitos associados sobre a saúde. Foram produzidos por densidades de corrente de aproximadamente 17µA/cm². Em contraste, as correntes necessárias para indução de potenciais de ação no nervo são de aproximadamente 3.000µA/cm², e aquelas necessárias para indução de 18 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores fibrilação ventricular no tecido cardíaco saudável são calculadas em 100 a 1.000µA/cm². Embora não saibamos de casos descritos de magnetofosfenos para campos de 1,95T ou menos, os magnetofosfenos foram descritos de 4,0T ou próximos. Além disso, gosto metálico e sintomas de vertigem também parecem ser associados aos movimentos rápido dentro do campo magnético destes sistemas de 4,0T. Testes em campos magnéticos de freqüência baixa, variável com o tempo, estão associados a múltiplos efeitos, incluindo agrupamento e alteração da orientação dos blastos e também o aumento da atividade mitótica de fibroblastos e alteração da síntese de DNA. Também foram analisados possíveis efeitos em vários outros organismos, incluindo os seres humanos. Embora nenhum estudo tenha demonstrado efeitos carcinogênicos decorrentes por períodos variáveis a campos magnéticos de várias potências, vários relatos sugerem que uma associação entre os dois ainda é possível. BIOEFEITOS DOS CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS DE RF A radiação é capaz de gerar calor em tecidos em virtude das perdas resistivas. Portanto, os principais bioefeitos associados à exposição à radiação de RF, estão relacionados às qualidades termogênicas deste campo eletromagnético. A exposição à radiação de RF também pode causar alterações não-térmicas, campo- específicas em sistemas biológicos sem aumento significativo da temperatura. Isto é devido às declarações acerca do papel dos campos eletromagnéticos na produção de câncer e anormalidades do desenvolvimento e nas ramificações destes efeitos. Um relato da United States Environmental Protection Agency afirmou que as evidências existentes nesta questão são suficientes para demonstrar uma relação entre exposições a campos eletromagnéticos de baixo nível e o desenvolvimento de câncer. Até hoje, não foram realizados estudos específicos de possíveis bioefeitos não-térmicos das imagens de RM. Uma revisão no que se refere à RM foi publicada por Beers. 19 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Ao estudar preocupações acerca da deposição de energia de RF, os pesquisadores tipicamente quantificaram a exposição à radiação de RF através dadeterminação da taxa de absorção específica (TAE). A TAE é a taxa normalizada para massa, em que a energia de RF é acoplada ao tecido biológico, sendo expressa em watts por quilograma. As medidas ou estimativas da TAE não são triviais, particularmente em seres humanos, e há vários métodos para determinar este parâmetro para dosimetria de energia de RF. A TAE produzida durante RM é uma função complexa de inúmeras variáveis, incluindo a freqüência (que, por sua vez, é determinada pela intensidade do campo magnético estático). O tipo de pulso de RF (90° ou 180°), o tempo de repetição a largura do pulso, o tipo de bobina de RF usada, o volume de tecido na bobina, a resistividade do tecido e a configuração da região anatômica estudada. O aumento real da temperatura tecidual causado por exposição à radiação de RF depende do sistema termorregulador do indivíduo (envolvendo fluxo sangüíneo cutâneo, área de superfície cutânea, taxa de suor, e outros fatores). A eficiência e o padrão de absorção da energia de RF são determinados principalmente pelas dimensões físicas do tecido em relação ao comprimento de onda incidente. Portanto, se o tecido for grande em relação ao comprimento de onda, a energia é predominante absorvida na superfície; se for pequeno em relação ao comprimento de onda, há pequena absorção da energia de RF. Devido à relação entre energia de RF e dimensões físicas que acabamos de descrever, os estudos projetados para investigar os efeitos da exposição à radiação de RF, durante RM no ambiente clínico, exigem volumes teciduais e formas anatômicas comparáveis às de seres humanos. Além disso, os animais de laboratório não imitam ou simulam precisamente o sistema termorregulador ou as respostas dos seres humanos. Por estas razões, os resultados obtidos em experiências com animais de laboratório não podem ser simplesmente “calculados” ou extrapolados para seres humanos. 20 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Imagens de RM e Exposição à Radiação de RF Antes da realização dos estudos por RM, havia poucos dados quantitativos disponíveis sobre as respostas termorreguladoras de seres humanos expostos à radiação de RF. Os poucos estudos existentes não se aplicavam diretamente à RM, porque estas investigações examinavam sensações térmicas, ou aplicações terapêuticas de diatermia, geralmente envolvendo apenas regiões localizadas do corpo. Foram realizados vários estudos de absorção de energia de RF durante RM, e estes forneceram informações úteis sobre o aquecimento de tecidos em seres humanos. Durante a produção de imagens de RM, o aquecimento tecidual resulta basicamente de indução magnética, com uma contribuição negligenciável dos campos elétricos, de forma que o aquecimento ôhmico é maior na superfície do corpo e aproxima-se de zero no centro do corpo. Cálculos e medidas preditivos obtidos de forma fictícia e em seres humanos expostos a estudo por RM, apóiam este padrão de distribuição da temperatura. Embora um estudo tenha relatado que a produção de imagens de RM produzia aumentos significativos da temperatura em órgãos internos, ele foi realizado em cães adultos conscientes, devido a fatores relacionados às dimensões físicas e sistemas termorreguladores diferentes destas duas espécies. Entretanto, estes dados podem ter implicações importantes para o uso de RM em pacientes pediátricos, porque esta população de pacientes é tipicamente sedada ou anestesiada para exames por RM. Uma investigação utilizando sondas de termometria fluróptica, que não são perturbadas por campos eletromagnéticos, demonstrou que seres humanos expostos a RM em níveis de TAE até 4,0 W/Kg (dez vezes maior que o nível atualmente recomendado pela United States Food and Drug Administration [FDA]). Não apresentam aumento estatisticamente significativos da temperatura corporal e apresentam elevações das temperaturas cutâneas que não parecem ser clinicamente perigosas. Estes resultados implicam que o nível de exposição sugerido de 0,4 W/Kg, para radiação de RF durante RM, é muito conservador para pessoas 21 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores com função termorreguladora normal. Entretanto, são necessários outros estudos para avaliar as respostas fisiológicas de pacientes com condições que podem comprometer a função termorreguladora, antes que estes sejam submetidos a procedimentos de RM que exigem altas TAEs. Estes pacientes incluem pessoas idosas, aquelas com condições subjacentes como febre, diabetes, doença cardiovascular ou obesidade e os que usam medicamentos que afetam a termorregulação, como bloqueadores dos canais de cálcio, bloqueadores beta- adrenérgicos, agentes diuréticos e vasodilatadores. Órgãos Termossensíveis Alguns órgãos humanos que possuem capacidades reduzidas de dissipação do calor, como o testículo e o olho, são particularmente sensíveis a temperaturas elevadas. Portanto, são locais primários de possíveis efeitos prejudiciais se as exposições à radiação de RF durante RM forem excessivas. Testículos As investigações laboratoriais demonstraram efeitos prejudiciais sobre a função testicular (incluindo redução ou cessação da espermatogênese, comprometimento da motilidade dos espermatozóides e degeneração dos túbulos seminíferos), causados por aquecimento induzido por radiação de RF decorrente de exposições suficientes para aumentar as temperaturas teciduais escrotais ou testiculares até 38°C a 42°C. Em um estudo, a temperatura cutânea escrotal (que é um índice da temperatura intratesticular) foi medida em voluntários submetidos a estudo por RM em uma TAE média no corpo todo de 1,1 W/Kg. A maior alteração na temperatura cutânea escrotal foi 2,1°C e a maior temperatura cutânea escrotal registrada foi 34,2°C Estas mudanças de temperatura estavam abaixo do limiar que compromete a função testicular. Entretanto, o aquecimento excessivo do escroto, durante estudo por RM em pacientes que já são oligospérmicos, poderia exacerbar 22 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores determinados distúrbios pré-existentes associados a aumento das temperaturas escrotal ou testicular (doença febril aguda e varicocele, por exemplo) e levar a possível esterilidade temporária ou permanente. São necessários outros estudos para investigar estas questões, particularmente se os pacientes forem examinados em TAEs médias do corpo todo, maiores que aquelas previamente avaliadas. Olho A dissipação de calor do olho é um processo lento e ineficiente devido à sua relativa ausência de vascularização. Exposições agudas de campos próximos à radiação de RF, caso sejam de intensidade e duração suficientes, dos olhos ou cabeças de animais de laboratório, demonstraram ser cataratogênicas em virtude da ruptura térmica dos tecidos oculares. Entretanto, uma investigação realizada por Sacks e colegas, revelou que as imagens de RM, em exposições muito acima dos níveis de estudo clínicos típicos, não produziram efeitos discerníveis sobre os olhos de ratos. Entretanto, pode não ser aceitável extrapolar estes dados para seres humanos, considerando-se o acoplamento da radiação de RF à anatomia e volume tecidual dos olhos de ratos de laboratório, em comparação com os seres humanos. As temperaturas das córneas forammedidas em pacientes submetidos a estudo por RM do cérebro, utilizando uma bobina de emissão-recepção para cabeça TAEs locais de até 3,1 w/Kg. A maior modificação da temperatura da córnea foi de 1,8°C e a maior temperatura média foi de 34,4°C. Como limiar da temperatura para cataratogênese induzida por radiação de RF em modelos de animais, foi demonstrado entre 41°C e 55°C para exposições agudas; em campo próximo, não parece que a RM utilizando uma bobina para cabeça tenha o potencial de causar lesão térmica do tecido ocular. O efeito da RM em maiores TAEs e os efeitos em longo prazo da RM sobre os tecidos oculares ainda não foi determinado. 23 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Radiação de RF “Pontos Quentes” Teoricamente, “pontos quentes” da radiação de RF causados por uma distribuição desigual da energia de RF podem surgir, sempre que forem produzidas concentrações de corrente associadas a padrões condutivos restritivos. Alguns sugeriram que os pontos quentes da RF podem gerar pontos quentes térmicos em determinadas condições, durante imagens de RM. Como a radiação de RF é absorvida principalmente pelos tecidos periféricos, foi usada termografia para estudar o padrão de aquecimento associado às imagens de RM em TAEs de corpo todo. Este estudo demonstrou evidência de pontos quentes térmicos na superfície relacionados à RM em seres humanos. O sistema termorregulador aparentemente responde ao estímulo do calor, distribuindo a carga térmica, produzindo um efeito de “espalhamento” das temperaturas superficiais. Todavia, há uma possibilidade de que possam surgir pontos quentes térmicos internos nas imagens de RM. ORIENTAÇÕES DA FDA NORTE-AMERICANA PARA APARELHOS DE RM Teoricamente, “pontos quentes” da radiação de RF causados por RM foram reclassificados de classe III, na qual é exigida aprovação pré-comercialização, para classe II, que é regulada por padrões de desempenho, desde que os aparelhos estejam dentro dos limites definidos descritos adiante. Após esta reclassificação, os novos aparelhos só tinham que demonstrar ser “substancialmente equivalentes” a qualquer aparelho classe II trazido ao mercado, utilizando o processo de notificação pré-comercialização (510[K]) ou a qualquer dos dispositivos descritos pelos 13 fabricantes de sistemas de RM que haviam solicitado reclassificação à FDA. Foram identificadas quatro áreas relativas ao uso de sistemas de RM para as quais a FDA divulgou orientações de segurança. Incluem o campo magnético estático, os campos magnéticos de gradiente, a potência de RF do exame e as considerações acústicas. As orientações a seguir são extraídas do “Safety Parameter Action Levels” da FDA: Campo magnético estático: Intensidades do campo magnético estático que 24 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores não ultrapassem 2,0T estão abaixo do nível de preocupação para o campo magnético estático. Caso a intensidade do campo magnético estático ultrapasse 2,0T, o fabricante deve fornecer outras exigências de segurança. Campo magnético de gradiente: Limitar a exposição do paciente a campos magnéticos variáveis no tempo com intensidades menores que aquelas necessárias para produzir estimulação do nervo periférico ou outros efeitos. Há três alternativas: ¾ Demonstrar que a taxa máxima de modificação do campo magnético (dB/dt) do sistema é de 6T/s ou menos. ¾ Demonstrar que para gradientes axiais, dB/dt < 20T/s para µs ≤ 120 ms, dB/dt < (2.400/p) T/s para 12 ms < µs < 120 ps, ou dB /dt < 200T/s para µs ≤ 12 ps, onde µs é igual à largura (em frações de segundo) de um pulso retangular ou à metade do período de um pulso dB/dt sinusoidal. Para gradientes transversais, dB/dt é considerado abaixo do nível de preocupação quando é menor que o triplo dos limites acima gradientes axiais. ¾ Demonstrar com evidências científicas válidas que o dB/dt para o sistema não é suficiente para causar estimulação nervosa periférica com uma margem adequada de segurança (no mínimo um fator de três). O parâmetro dB/dt deve ser menor que um dos dois níveis de preocupação por apresentação de medida científica válida ou evidência quantitativa suficiente para demonstrar que o dB/dt não causa preocupação. Deposição da energia de RF: Opções para controlar o risco de sobrecarga térmica sistêmica e lesão térmica local causada por absorção da energia de RF como a seguir: ¾ Se a TAE for de 0,4 W/Kg ou menos para todo o corpo e o pico espacial for de 8,0 W/Kg ou menos em qualquer 1g de tecido, e se a TAE for de 3,2 W/Kg ou menos em média sobre a cabeça, então está abaixo do nível de preocupação. ¾ Se a exposição a campos magnéticos de RF for insuficiente para produzir um aumento da temperatura central de 1°C e aquecimento localizado não 25 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores superior a 38°C na cabeça, 39°C no tronco e 40°C nos membros, então é considerada abaixo do nível de preocupação. O parâmetro de aquecimento de RF deve estar abaixo dos dois níveis de preocupação por apresentação de medida científica válida ou evidência de cálculo suficiente para demonstrar que os efeitos do aquecimento de RF não preocupam. Níveis de ruído acústico: Os níveis de ruído acústico associados ao aparelho devem ser mostrados abaixo do nível de preocupação estabelecido por regulamentação federal pertinente ou outras organizações reconhecidas de estabelecimento de padrões. Se o ruído acústico não estiver abaixo do nível de preocupação, o fabricante deve recomendar medidas para reduzir ou avaliar o ruído ao qual o paciente é exposto. IMAGENS DE RM E RUÍDO ACÚSTICO O ruído acústico produzido durante o exame por RM representa um possível risco para os pacientes. O ruído acústico está associado à ativação e desativação da corrente elétrica que induz vibrações das bobinas de gradiente. Este som repetitivo é realçado por ciclos de funcionamento de maior gradiente e transições de pulso mais agudas. Assim, o ruído acústico tende a aumentar com diminuições nas espessuras do corte, diminuição dos campos de visão, tempos de repetição e tempo de eco. Os níveis de ruído relacionados ao campo magnético de gradiente medido em vários “scanners” de RM comerciais estão na faixa de 65 a 95 dB, que é considerado dentro das orientações de segurança recomendadas pela FDA. Entretanto, houve relatos de que o ruído acústico gerado durante produção de imagens de RM causou perturbação do paciente, interferência com a comunicação verbal e perda auditiva reversível, em pacientes que não usaram proteção auricular. Um estudo de pacientes submetidos a exame por RM sem tampões de ouvido resultou em perda auditiva temporária em 43% dos indivíduos. Além disso, é possível que o ruído significativo induzido pela bobina de gradiente cause 26 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores comprometimento auditivo permanente em pacientes particularmente susceptíveis aos efeitos prejudiciais de ruídos relativamente altos. A forma mais segura e menos dispendiosa de evitar problemas associados a ruído acústico durante RM clínica é incentivar o uso rotineiro de tampões de ouvido descartáveis. Foi demonstradoque o uso de proteção auditiva evita com sucesso qualquer perda auditiva temporária que possa estar associada a exames de RM clínicos. Fones de ouvido compatíveis com RM que abafam significativamente o ruído acústico também estão à venda. Outra estratégia aceitável para reduzir os níveis de som durante estudo por RM é usar uma técnica de interferência “anti-ruído” ou destrutiva que não apenas reduza efetivamente o ruído, mas também permita melhor comunicação entre o paciente e a equipe. Esta técnica requer uma análise Fourier em tempo real de ruído emitido do sistema de RM. É produzido, então, um sinal que possui as mesmas características físicas, mas em fases opostas do som gerado pelo sistema de RM. Os dois sinais em fases opostas são então combinados, resultando em cancelamento do ruído repetitivo enquanto se permite a transmissão de outros sons como música e voz para o paciente. Uma investigação recente não demonstrou degradação significativa da qualidade da imagem quando as imagens de RM são produzidas com sistemas que usam este método anti-ruído. Embora ainda não tenha encontrado aplicação clínica difusa, esta técnica tem considerável potencial de minimizar o ruído acústico e seus problemas associados. INVESTIGAÇÕES DOS EFEITOS BIOLÓGICOS DAS IMAGENS DE RM As investigações realizadas especificamente para estudar os possíveis bioefeitos das imagens de RM, demonstraram que foi predominante o negativo, sustentando a visão ampla de que não há riscos significativos à saúde, associados ao uso desta modalidade de imagem. As experiências que fornecem resultados positivos identificaram possíveis respostas biológicas inespecíficas, determinaram alterações prejudiciais ou encontraram bioefeitos que exigem comprovação adicional. 27 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Nestes estudos, os aspectos dosimétricos da exposição a campos eletromagnéticos estáticos, de gradiente ou de RF, variaram e incluíram alguns que ultrapassaram as exposições clínicas, simularam-nas ou envolveram exposições crônicas de baixo nível. Em alguns casos, foram avaliados os efeitos de apenas um dos campos eletromagnéticos usados para RM. Teoricamente, a combinação de campos eletromagnéticos estáticos, de gradiente e de RF, pode produzir alguns bioefeitos incomuns ou imprevisíveis peculiares das imagens de RM. Freqüentemente há efeitos “janela” em relação às alterações biológicas que ocorrem em resposta à radiação eletromagnética. Os efeitos janela são alterações biológicas associadas a um espectro específico de radiação eletromagnética que não são observadas em níveis abaixo ou acima daquela faixa. Foram descritas janelas de intensidade do campo e de freqüência. Praticamente todas as experiências realizadas até hoje, sobre efeitos biológicos da RM, foram realizadas em janelas específicas e não se pode supor que os resultados sejam aplicados a todas as várias intensidades ou freqüências de campo utilizadas nas imagens de RM clínica. Vários sistemas biológicos também foram usados para esta experiência. Como mencionado anteriormente, eletromagnética aos tecidos biológicos é altamente dependente do tamanho do organismo ou do indivíduo, de fatores anatômicos, da duração da exposição, da sensibilidade dos tecidos envolvidos e de outras variáveis; estudos realizados em preparações laboratoriais não podem ser extrapolados ou diretamente aplicáveis a seres humanos nem ao uso clínico de RM. Portanto, é aconselhável uma conduta cuidadosa para interpretação dos resultados destes estudos. IMPLANTES E DISPOSITIVOS ATIVADO ELÉTRICA, MAGNÉTICA OU MECANICAMENTE A FDA exige colocação de etiquetas em sistemas de RM para indicar que o 28 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores aparelho é contra-indicado em pacientes com implantes ativados elétrica, magnética ou mecanicamente, porque os campos eletromagnéticos produzidos pelo sistema de RM podem interferir com a operação destes dispositivos. Portanto, pacientes com marcapassos cardíacos internos, desfibriladores cardíacos implantáveis, implantes cocleares, neuroestimuladores, estimuladores do crescimento ósseo, bombas de infusão de drogas eletrônicas implantáveis e outros aparelhos semelhantes poderiam ser afetados adversamente pelos campos eletromagnéticos usados nos exames de RM. Entretanto, o teste ex vivo de alguns destes implantes e dispositivos pode indicar que estes são, na verdade, compatíveis com a RM. Os riscos associados ao exame de pacientes com marcapassos cardíacos estão relacionados à possibilidade de movimento, fechamentos ou danos dos dispositivos de leitura, modificações do programa, inibição, reversão para um modo de operação assicrônico, interferência eletromagnética e corrente induzida nas derivações. Houve relatos de um paciente com marcapasso que foi examinado por RM sem incidente e de outro, que não era marcapasso-dependente, submetido a imagens de RM, que teve seu marcapasso desabilitado durante o procedimento. Embora o procedimento tenha sido realizado sem desconforto aparente para o paciente nem danos para o marcapasso, não é aconselhável realizar este tipo de manobra em paciente com marcapassos, rotineiramente, devido aos possíveis riscos mencionados acima. Houve uma morte relacionada à RM de um paciente com marcapasso. De particular preocupação é a possibilidade de que a derivação do marcapasso ou outra configuração de fio intracardíaca semelhante agisse como uma antena na qual os campos eletromagnéticos de gradiente ou de RF pudessem induzir corrente suficiente para causar fibrilização, queimadura ou outros eventos perigosos. Devido a este efeito teoricamente prejudicial e imprevisto, pacientes com fios de marcapasso externo residuais, fios de marcapasso temporário, cateteres de termodiluição de Swan-Ganz (cateter na artéria pulmonar com ponta em balão). Ou outros tipos de fio condutor interno ou externo, ou aparelho semelhante não devem ser submetidos a estudo por RM. Os implantes cocleares possuem um magneto de samário cobalto com 29 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores intensidade do campo relativamente alta, usado em conjunto com um magneto externo, para alinhar e manter uma bobina transmissora de RF sobre a cabeça do paciente, ou são ativados eletronicamente. Imagens de RM são rigorosamente contra-indicadas em pacientes com estes implantes devido à possibilidade de lesar o paciente, ou danificar ou alterar a operação do implante coclear. Implantes que envolvem magnetos (ex., implantes dentários, esfíncteres magnéticos, tampões de estoma magnético, implantes oculares magnéticos e outros dispositivos semelhantes) podem ser desmagnetizados durante produção de imagem de RM, e pode ser necessário cirurgia para substituir o implante danificado. Portanto, se possível, tais implantes devem ser removidos do paciente antes do estudo por RM. Caso contrário, o estudo por RM não deve ser excluído do exame por RM, exceto se foi anteriormente demonstrado que o implante ou dispositivo específico não é afetado pelos campos magnéticos e eletromagnéticos usados. PACIENTE COM IMPLANTES E CORPOS ESTRANHOS METÁLICOS Devido à possibilidade de movimento ou deslocamento, imagens de RM são contra-indicadas em pacientes que possuem implantes, materiais ou corposestranhos ferromagnéticos. Outros problemas que podem ser encontrados ao se examinar estes pacientes incluem indução de corrente elétrica no objeto, aquecimento excessivo do mesmo e interpretação errada de um artefato produzido pela presença do objeto. Entretanto, estes últimos riscos possíveis são ou raramente encontrados ou insignificantes, em comparação com a possibilidade de movimento ou deslocamento de um implante ou corpo estranho ferromagnético causado pelos campos magnéticos do sistema de RM. Inúmeras investigações avaliaram as qualidades ferromagnéticas de vários implantes, materiais ou corpos estranhos metálicos, medindo-se as forças de deflexão ou movimentos associados aos campos magnéticos estáticos usados por "scanners" de RM. Estes estudos foram realizados para determinar o risco relativo de produzir imagens de RM, em um paciente com objeto metálico, em relação a se a atração magnética foi ou não suficientemente forte para produzir movimento ou 30 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores deslocamento. Vários fatores devem ser considerados quando se avalia o risco relativo de realizar um procedimento de RM em pacientes com implante, material, dispositivos ou corpo estranho ferromagnético. Incluem a intensidade dos campos magnéticos estáticos e de gradiente, o grau relativo de ferromagnetismo do objeto, a massa e a geometria do objeto, a localização e a orientação do objeto in situ e o tempo em que o objeto permaneceu no local. Todos devem ser considerados antes de permitir que pacientes com objetos ferromagnéticos entrem no ambiente eletromagnético do sistema RM. Clipes de Aneurisma e Hemostáticos Dos diferentes clipes de aneurisma e vasculares estudados e relatados na literatura, muitos dos clipes de aneurisma e nenhum dos clipes vasculares foram considerados ferromagnéticos. Portanto, apenas pacientes que definitivamente possuem clipes de aneurisma não-ferromagnéticos devem ser expostos aos campos magnéticos usados para imagens de RM. Qualquer paciente com um dos clipes hemostáticos testados previamente pode ser submetido com segurança a exame por RM. Clampes Vasculares da Artéria Carótida Todos os clampes vasculares da artéria carótida avaliados quanto à ferromagnetismo apresentaram forças de deflexão. Entretanto, apenas o clampes de Poppen-Bloalock (Codman, Randolph, MA) foi considerado contra-indicado em pacientes submetidos à RM, devido ao significativo ferromagnetismo exibido por este objeto. Outros clampes vasculares da artéria carótida são considerados seguros para imagens de RM, devido às forças de deflexão mínimas relativas ao seu uso em uma aplicação in vivo (isto é, as forças de deflexão são insignificantes e, portanto, há pequena possibilidade de movimento ou deslocamento significativo do implante). 31 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Dispositivos e Materiais Dentários Vários dispositivos e materiais dentários foram testados quanto ao ferromagnetismo. Embora muitos tenham demonstrado forças de deflexão, apenas alguns representam um possível risco para pacientes submetidos à RM, porque são dispositivos ativados magneticamente. Valvas Cardíacas Muitas próteses valvares cardíacas disponíveis comercialmente foram testadas quanto ao ferromagnetismo. A maioria apresentou forças de deflexão mensuráveis, entretanto, as forças de deflexão foram relativamente insignificantes em comparação com a força exercida pelo coração que bate. Portanto, os pacientes com próteses valvares cardíacas podem ser submetidos com segurança às imagens de RM. Implantes Oculares Vários implantes oculares foram avaliados quanto ao ferromagnetismo. Destes, a mola palpebral de Fatio e tacha retiniana, feitos de aço inoxidável martensítico, apresentam forças de deflexão associadas que causariam movimento ou deslocamento de um implante; é possível que um paciente com um destes implantes sentisse desconforto ou sofresse uma pequena lesão durante o estudo por RM. Implantes, Materiais, e Dispositivos Ortopédicos A maioria dos implantes, materiais e dispositivos ortopédicos testados para ferromagnetismo demonstrou ser de materiais não-ferromagnéticos. Portanto, pacientes com estes implantes, materiais e dispositivos, podem ser submetidos a exame de RM seguro. O parafuso de interferência Perfix (instrument Makar, 32 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores Okemos, MI) usado para reconstrução do ligamento do cruzado anterior é composto de material ferromagnético, mas não representa um risco para o paciente submetido a imagens de RM, devido à força significativa que o mantém in vivo. Entretanto, o artefato de imagem resultante impede a avaliação do joelho utilizando imagens de RM. Implantes Otológicos Imagens de RM são contra-indicadas em pacientes com os implantes cocleares avaliados até hoje para ferromagnetismo. Além de serem atraídos por campos magnéticos estáticos, estes implantes também são ativados eletrônica ou magneticamente. Apenas um dos implantes otológicos testados apresentava forças de deflexão associadas. Este implante, a prótese do estribo em pistão McGee composta de platina e aço inoxidável cromo 17-níquel 4 (Richards Medical, Memphis, TN), foi produzido de forma limitada em meados de 1987 e foi recolhido pelo fabricante. Os pacientes com este implante otológico receberam cartões de advertência que os instruíram a não se submeterem a imagem de RM. Chumbo, Projéteis de Arma de Fogo e Estilhaços A maioria dos chumbos e projéteis de arma de fogo testados para ferromagnetismo é composta de material não-ferromagnético. Tipicamente, a munição ferromagnética provinha de outros países ou era usada por militares. Os estilhaços geralmente contêm quantidades variáveis de aço e, portanto, representam um possível risco para imagens de RM. Além disso, como os chumbos, projéteis de arma de fogo e estilhaços podem ser contaminados por materiais ferromagnéticos, estes objetos representam contra-indicações relativas para exame por RM. Os pacientes com estes corpos estranhos devem ser avaliados individualmente, determinando se o objeto está posicionado próximo de uma estrutura neural, vascular ou de tecidos moles vitais. Isso pode ser avaliado colhendo-se uma história cuidadosa e utilizando radiografia simples para determinar a localização do corpo 33 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores estranho. Implantes Penianos e Esfíncteres Artificiais Um dos implantes penianos testados para ferromagnetismo apresentou forças de deflexão significativas. Embora seja improvável que este implante, o Omniphase (Dacomed, Minneapolis, MN), causasse lesão grave de um paciente submetido a imagens de RM, seria indubitavelmente desconfortável para o paciente. Portanto, este implante é considerado uma contra-indicação relativa a imagens de RM. Os esfíncteres artificiais já testados são geralmente de materiais não-ferromagnéticos. Entretanto, ao menos um esfíncter artificial atualmente submetido a provas clínicas tem um componente magnético e, portanto, os pacientes com este dispositivo não devem ser submetidos a imagensde RM. Abertura de Acesso Vascular (Ports) Das várias aberturas de acesso vascular testadas para ferromagnetismo, duas mostraram forças de deflexão mensuráveis, mas as forças foram consideradas insignificantes em relação à aplicação in vivo destes implantes. Portanto, é considerado seguro produzir imagens de RM em um paciente que pode ter uma destas aberturas de acesso vascular testadas previamente. A exceção a isto é qualquer abertura de acesso vascular que seja programável ou ativada eletronicamente. Os pacientes com este tipo de abertura de acesso vascular não devem ser submetidos a imagens de RM. Outros Implantes Metálicos Vários tipos de outros implantes, materiais e corpos estranhos metálicos também foram testados para ferromagnetismo. Destes, o conector do tubo da derivação ventricular cerebral (tipo desconhecido) e o expansor tecidual ativado magneticamente exibiram forças de deflexão que podem representar risco para 34 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores pacientes durante um exame por RM. Uma arruela em “O” usada como marcador vascular também mostrou ferromagnetismo, mas foi determinado que a força de deflexão fosse mínima em relação ao uso deste dispositivo in vivo. Todos os diafragmas contraceptivos testados para ferromagnetismo exibiram forças de deflexão significativas. Entretanto, nós realizamos estudos por RM em pacientes com estes dispositivos que não se queixaram de qualquer sensação relacionada ao movimento destes objetos. Portanto, não se acredita que o exame de pacientes com diafragmas seja considerado fisicamente perigoso para as pacientes. Orientações Gerais De acordo com as informações de Polices, Guidelines, and Recommendations for MR Imaging Safety and Pacient Management publicado pela Society for Magnetic Resonance Imaging Safety Committee, os pacientes com dispositivos ativados de maneira elétrica, magnética ou mecânica. Devem ser excluídos do estudo por RM, exceto se foi previamente demonstrado que o dispositivo específico (geralmente por procedimentos de teste ex vivo) não é afetado pelos campos eletromagnéticos usados para imagens de RM clínica e não houver possibilidade de lesar o paciente. Durante o processo de triagem para RM, os pacientes com tais dispositivos devem ser identificados antes do exame e antes da exposição a campos eletromagnéticos. Se o dispositivo ainda não foi testado quanto à compatibilidade com RM, não se deve permitir que o paciente seja submetido a imagens de RM. Triagem de Pacientes com Corpos Estranhos Metálicos Pacientes que tiveram corpos estranhos metálicos como lascas, projéteis e arma de fogo, estilhaços ou outros tipos de fragmentos metálicos, devem ser submetidos à triagem antes do exame por RM. O risco relativo de examinar estes pacientes depende das propriedades ferromagnéticas do objeto, de seu formato e dimensões e da intensidade dos campos magnéticos estáticos e gradientes do 35 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores sistema de RM. Também é importante a intensidade com que o objeto está fixado no tecido e se está ou não posicionado em, ou adjacente a, uma estrutura neural, vascular ou de tecidos vitais. Um paciente com um corpo estranho metálico intra-ocular está sob risco especifico de lesão ocular significativa pelo campo magnético estático de um sistema de RM. Em um caso descrito, um paciente apresentava um fragmento metálico intra- ocular oculto (2,0 x 3,5 mm) que se deslocou durante estudo por RM em um “scanner” de 0,35T, resultando em hemorragia do vítreo, que causou cegueira. Este incidente enfatiza a importância de triagem adequada de pacientes com suspeita de corpos estranhos metálicos intra-oculares antes das imagens de RM. A pesquisa demonstrou que pequenos fragmentos metálicos intra-oculares (de apenas 0,1 x 0,1 x 0,1mm) podem ser detectados utilizando-se radiografias simples padronizadas. Embora tenha sido demonstrado que a tomografia computadorizada em cortes finos (≤ 3mm) detecte corpos estranhos metálicos de apenas 0,15mm, é improvável que um fragmento metálico deste tamanho seja deslocado durante estudo por RM, mesmo com um campo magnético estático de até 2,0T. Fragmentos metálicos de vários tamanhos e dimensões, variando de 0,1 x 0,1 x 0,mm a 3,0 x 1,0 x 1,0 mm, foram examinados para determinar se foram movimentados ou deslocados dos olhos de animais de laboratório durante exposição a um sistema de RM de 2,0T. Apenas o fragmento maior (3,0 x 1,0 x 1,0 mm) rodou, mas mesmo isso não causou qualquer lesão discernível do tecido ocular. Portanto, o uso de radiografia simples pode ser uma técnica aceitável para identificar ou excluir um corpo estranho metálico intra-ocular que representa um possível risco para o paciente submetido a imagens de RM. Os pacientes altamente suspeitos de terem um corpo estranho metálico intra-ocular (por exemplo, um trabalhador com metal exposto a lascas metálicas com uma história de lesão ocular) devem ser submetidos a radiografias simples das órbitas, para excluir a presença de fragmentos metálicos antes da exposição ao campo magnético estático. Se um paciente com suspeita de corpo estranho intra-ocular ferromagnético não apresenta sintomas e uma série de radiografias simples das órbitas não 36 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores demonstra um corpo estranho, o risco de realizar exame por RM é mínimo. O uso de radiografia simples para pesquisar corpos estranhos metálicos, é uma forma sensível e de custo relativamente baixo, para identificar pacientes não adequados à RM e também pode ser usada para triagem de pacientes que podem ter fragmentos metálicos em outros locais potencialmente do corpo. Cada local de imagens de RM deve estabelecer uma política padronizada para triagem de pacientes com suspeita de corpos estranhos. A política deve incluir orientações sobre que pacientes necessitam de estudo por procedimentos radiológicos, o procedimento específico a ser realizado (incluindo o número e tipos de incidências e a posição do paciente) e cada caso deve ser considerado individualmente. Estas precauções devem ser tomadas para todos os pacientes encaminhados para RM em qualquer tipo de sistema de RM, independentemente da intensidade do campo, tipo de magneto, presença ou ausência de proteção magnética. IMAGENS DE RM DURANTE A GRAVIDEZ Embora imagens de RM não sejam consideradas perigosas para o feto, apenas alguns pesquisadores examinaram o potencial teratogênico desta modalidade de produção de imagem. Por comparação, foram realizados literalmente milhares de estudos para examinar os possíveis riscos da ultra-sonografia durante a gravidez e ainda há controvérsia acerca do uso seguro desta técnica de imagens com radiação não-ionizante. A maioria dos estudos iniciais realizados para determinar possíveis bioefeitos indesejáveis durante a gravidez mostrou resultados negativos. Mais recentemente, um estudo examinou os efeitos das imagens de RM em camundongos expostos, no meio da gestação. Embora não fossem observados efeitos embriotóxicos, houve redução do comprimento cabeça-nádega. Em outro estudo realizado por Tyndall e Sulik, a exposição aos campos eletromagnéticos usados para um exame de RM clínico simulado, causou malformações oculares emuma cepa de camundongos com predisposição genética. Portanto, parece que os 37 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores campos eletromagnéticos usados para RM possuem a capacidade de produzir anormalidades do desenvolvimento. Existem vários mecanismos que podem produzir bioefeitos prejudiciais em relação ao feto em desenvolvimento e o uso de campos eletromagnéticos durante produção de imagens de RM. Além disso, sabe-se que as células que sofrem divisão, como no caso do feto em desenvolvimento durante o primeiro trimestre, são altamente susceptíveis a lesão por diferentes tipos de agentes físicos. Portanto, devido aos dados limitados disponíveis no momento, é recomendada uma conduta cautelosa para o uso de imagens de RM em gestantes. As orientações atuais da FDA exigem identificação de aparelhos de RM para indicar que não foi estabelecida a segurança da RM quando usada para estudar o feto e o lactente. Na Grã-Bretanha, os limites aceitáveis de exposição para estudo por RM clínico recomendados pelo National Radiological Protection Board, em 1983, especificam que poderia ser prudente excluir gestantes durante os 3 primeiros meses. De acordo com o Safety Commitee of the Society for Magnetic Resonance Imaging (informações também adotadas recentemente pelo American College of Radiology), o exame por RM é indicado para uso em gestantes se outras formas de estudo diagnóstico não-ionizantes forem inadequadas, ou se o exame fornecer informações importantes que exijam exposição à radiação ionizante (como exposição a raios-X ou tomografia computadorizada). Recomenda-se que as pacientes grávidas sejam informadas de que, até hoje, não houve indicação de que o uso de RM clínica durante a gravidez tenha produzido efeitos prejudiciais. Entretanto, como observado pela FDA, a segurança da RM durante a gravidez não foi comprovada. As pacientes grávidas, ou que suspeitam estar grávidas, devem ser identificadas antes de serem submetidas à produção de imagens de RM para avaliar os riscos versus os benefícios do exame. Outra preocupação relacionada às imagens de RM na gestante é que durante o primeiro trimestre de gravidez a taxa de abortos espontâneos é muito alta (maior que 30%) na população em geral. Possíveis implicações médico-legais 38 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores relativas a abortos espontâneos exigem que haja cuidado especifico no uso de imagens de RM durante este período. CLAUSTROFOBIA, ANSIEDADE E DISTÚRBIOS DE PÂNICO Claustrofobia e várias outras reações psicológicas, incluindo ansiedade e distúrbios de pânico, podem ser encontradas em até 5% a 10% das pacientes submetidas à produção de imagens de RM. Estas sensações originam-se de vários fatores, incluindo as dimensões restritivas do interior do “scanner”, a duração do exame, os ruídos induzidos pelo gradiente e as condições ambientais dentro do orifício do “scanner”. Felizmente, as respostas psicológicas adversas à produção de imagens de RM geralmente são transitórias. Entretanto, houve um relato de dois pacientes sem história de claustrofobia que toleraram a RM com grande dificuldade e tiveram claustrofobia persistente que exigiu tratamento psiquiátrico prolongado. Como as respostas psicológicas adversas ao estudo por RM tipicamente retardam ou exigem cancelamento do exame, foram desenvolvidas as técnicas a seguir, que podem ser usadas para evitar estes problemas. • Informar ao paciente sobre os aspectos específicos do exame por RM, incluindo o nível de ruído induzido por gradiente a esperar, as dimensões internas do “scanner” e a duração do exame. • Permitir que um parente ou amigo apropriadamente escolhido permaneça com o paciente durante o procedimento. • Usar fones de ouvido com música calma para diminuir o ruído repetitivo criado pelas bobinas de gradiente. • Manter contato físico ou verbal com o paciente durante todo o exame. • Colocar o paciente em decúbito ventral, com o queixo apoiado por um travesseiro. Nesta posição, o paciente é capaz de visualizar a abertura do orifício, o que ajuda a aliviar o sentimento de “estar trancado”. Outra forma de reduzir a claustrofobia é colocar primeiro os pés do individuo em vez de colocar primeiro a cabeça no “scanner”. 39 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores • Espelhos montados no “scanner” ou vidros espelhados ou prismáticos no “scanner” permitem que o paciente veja o lado de fora. • Um grande foco de luz em uma das extremidades do “scanner” diminui a ansiedade por estar em um local escuro e longo. • Uma venda ajuda a mascarar o ambiente próximo do paciente. • Técnicas de relaxamento, como respiração controlada e imaginação, também são úteis. Também, vários relatos de casos mostraram que a hipnoterapia é eficaz na redução de claustrofobia e ansiedade relacionada à RM. • Usar técnicas de dessensibilização psicológica antes do exame por RM. Vários pesquisadores recentemente tentaram comparar a eficácia destas técnicas na redução de ansiedade ou claustrofobia induzida pela RM. Um destes estudos demonstrou que o fornecimento de informações detalhadas sobre o procedimento de RM, além de exercícios de relaxamento, reduziu com sucesso o nível de ansiedade de um grupo de pacientes antes e durante a RM. A redução semelhante da ansiedade não poderia ser demonstrada em pacientes que receberam apenas informações ou aconselhamento para redução do estresse. Métodos de relaxamento também mostraram diminuir significativamente a ansiedade durante outros procedimentos médicos. Alguns sistemas de RM que utilizam campo magnético vertical oferecem desenho mais aberto, que poderia reduzir a freqüência de problemas psicológicos associados a procedimentos de RM. MONITORIZAÇÃO DE PARÂMETROS FISIOLÓGICOS DURANTE IMAGENS DE RM Como o sistema de RM típico é construído de tal forma que o paciente é colocado dentro de uma estrutura cilíndrica, observações e monitorização convencional dos sinais vitais não são tarefas triviais. O equipamento de monitorização convencional não foi projetado para operar no ambiente de RM onde campos eletromagnéticos estáticos, de gradiente e de RF podem afetar 40 Este material deve ser utilizado apenas como parâmetro de estudo deste Programa. Os créditos deste conteúdo são dados aos seus respectivos autores adversamente sua operação. Felizmente, foram desenvolvidos monitores compatíveis com RM que são comumente usados em centros de RM que atendem a pacientes internados e ambulatoriais. É necessária a monitorização fisiológica para o uso seguro do exame por RM em pacientes sedados, anestesiados, comatosos, gravemente enfermos ou incapazes de se comunicar com o operador do sistema de RM. Devem ser rotineiramente monitorizados durante o exame de RM e, considerando-se a disponibilidade atual de monitores compatíveis com RM, não há razão para se excluir estes tipos de pacientes das imagens por RM. Todo parâmetro fisiológico que pode ser obtido em circunstâncias normais na unidade de terapia intensiva, ou sala de cirurgia, pode ser monitorizado durante produção de imagens de RM. Incluindo freqüência cardíaca, pressão arterial sistêmica, pressão intracardíaca, concentração de dióxido de carbono corrente final, saturação de oxigênio, freqüência
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