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FÍSICA DA RESSONÂNCIA MAGNÉTICA 
MÓDULO 1 - UNIDADE 7 
PRINCÍPIOS DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA 
ALMIR INACIO DA NOBREGA 
 
1 Ressonância 
Ressonância é um fenômeno físico de troca de energia entre forças periódicas e 
corpos em movimento. Para que ocorra esse fenômeno, é necessário que a 
frequência da força periódica seja exatamente igual à frequência de movimento dos 
corpos. 
Na imagem por ressonância magnética, os corpos estão representados pelos 
núcleos dos átomos de hidrogênio, e a força periódica, por pulsos de ondas 
eletromagnéticas que oscilam na faixa das ondas de radio e que são, portanto, 
denominadas ondas de radiofrequência (RF). 
 
2 Equação de Larmor 
A equação de Larmor define com que frequência os prótons de hidrogênio 
precessionam (giram) quando estão submetidos a altos campos magnéticos. 
 
 
 
 
 = Frequência de precessão 
 = Razão giromagnética 
Bo = Campo magnético 
 
3. IMAGEM: T1 / T2 
A imagem em RM pode ser obtida em padrões que seguem o comportamento de 
relaxação dos prótons de hidrogênio. 
O contraste na imagem T1 reflete o comportamento dos diferentes tecidos com 
relação à relaxação longitudinal. Os diversos tecidos biológicos apresentam tempos 
diferentes de relaxação. Uns retornam mais rápidamente à condição de equilíbrio, 
outros demoram mais tempo. Os tecidos que retornam rapidamente dão origem a 
sinais hiperintensos como a gordura. Os líquidos demoram a retornar e ficam 
escuros. 
A imagem T1 é rica em detalhes anatômicos. Nela, os líquidos aparecem escuros. A 
gordura apresenta hipersinal (claro), assim como os meios de contraste à base de 
gadolínio. Parênquimas em geral apresentam-se em diferentes tons de cinza. 
O contraste na imagem em T2 reflete o comportamento dos diferentes tecidos em 
relação à relaxação transversal. Da mesma forma, os tecidos biológicos relaxam 
transversalmente em tempos diferentes. Os tecidos que demoram mais tempo para 
declinar no plano transversal apresentam hipersinal na imagem (ficam claros). Esse 
é o caso dos líquidos na imagem T2. 
A imagem T2 apresenta maior especificidade para demonstrar processos 
patológicos. Nela o líquido se apresenta claro, enquanto parênquimas, viscerais e 
músculos ficam escuros. 
 
A imagem em densidade de prótons pode ser considerada como uma imagem de 
mapeamento dos hidrogênios. Nela a maior quantidade de hidrogênio se comporta 
com aumento de sinal na imagem. Nesse padrão, há predomínio de tons de cinza. 
Do ponto de vista prático, a imagem DP é bastante parecida com a imagem T1. 
 
 TR TE 
T 1 Até 800 ms Até 30 ms 
T2 Acima de 1500 ms Acima de 80 ms 
DP Acima de 1500 ms Até 30 ms 
Ponderação da imagem de RM (Sequência SE) 
 
4. TEMPO DE REPETIÇÃO (TR) – TEMPO DE ECO (TE) 
TR: Tempo entre o pulso de excitação seletivo e a sua repetição. Na sequência spin-
eco, é o tempo compreendido entre dois pulsos de 90º. 
TE: É o tempo compreendido entre o pulso de excitação seletivo e a amplitude 
máxima do sinal gerado pelo paciente. 
 
5. Campos magnéticos gradientes 
Os campos magnéticos gradientes, na RM, são responsáveis pela definição de 
plano de corte, espessura, FOV, codificação dos sinais, entre outras atribuições. 
Os três campos gradientes (Gz, Gx e Gy) são ortogonais entre si e estão 
posicionados nos eixos físicos principais do sistema de RM. 
No processo de formação da imagem por RM, os gradientes são ligados e 
desligados muito rapidamente. O primeiro gradiente utilizado nesse processo tem 
duas funções específicas: selecionar o plano de corte e definir a sua espessura. Por 
esse motivo, esse gradiente é denominado gradiente seletivo. Quando este estiver 
posicionado ao longo do eixo Z (longitudinal), selecionará imagens no plano axial 
(transversal) do paciente. Se o gradiente seletivo for o posicionado no eixo X do 
sistema, produzirá imagens sagitais e, quando posicionado no eixo Y, imagens 
coronais. 
 
Planos anatômicos na RM 
 
 GRADIENTE SELETIVO PLANO ANATÔMICO 
Eixo Z do sistema AXIAL 
Eixo X do sistema SAGITAL 
Eixo Y do sistema CORONAL 
 
O gradiente seletivo ainda tem o papel de definir a espessura de corte. Quanto maior 
a potência do gradiente, menor será a espessura do corte, considerando constante a 
banda de emissão de RF. 
Uma vez cumprido o seu papel de selecionar o plano de corte e definir a sua 
espessura, o gradiente seletivo não mais será utilizado. Ele é desligado e, a partir de 
então, o sistema passa a trabalhar com os outros dois gradientes. 
O segundo gradiente a ser ligado é o gradiente codificador da fase. Esse campo tem 
por finalidade criar uma identificação para cada linha ou coluna da imagem a partir 
da fase dos hidrogênios. Para isso, após cada repetição do experimento de RM, isto 
é, após cada tempo de repetição (TR), o gradiente codificador de fase entra com 
uma amplitude (potência) ligeiramente aumentada. Esse mecanismo produz 
codificações específicas para cada linha da imagem com base nas diferenças de 
fases geradas. 
O terceiro gradiente codifica as informações provenientes do paciente pelas 
frequências dos sinais. Ele assim o faz porque, enquanto está ligado influenciando a 
frequência dos hidrogênios na sua direção, o sistema registra a informação. Esse 
gradiente é também denominado gradiente de leitura. 
 
Finalidade dos gradientes 
Gradiente Finalidade Ação 
Codificador 
da fase 
Codificar os sinais em uma das 
dimensões da matriz pela fase dos 
H. 
Após cada TR, o gradiente 
apresenta uma amplitude 
diferente 
Gradiente 
de 
frequência 
Codificar os sinais na outra 
dimensão da matriz pela frequência 
dos H. 
Gradiente permanece ligado 
enquanto o sinal é registrado 
pelo sistema. 
 
6. Formação das imagens – espaço K 
O registro dos sinais provenientes do paciente na ressonância magnética é feito de 
forma muito lenta. Considerando que a imagem de RM é formada de um arranjo 
matricial incluindo linhas e colunas, a codificação dos sinais em cada uma das 
dimensões da matriz é feita de forma diferente: em uma das dimensões pela fase e 
na outra pela frequência. 
O gradiente codificador de fase registra a informação no computador do sistema de 
RM em um número de vezes proporcional à dimensão da matriz. 
Esse registro é feito após cada TR. Se considerarmos uma imagem T1 de Matriz 256 
x 256, cujo tempo de repetição for de 500 ms (0,5 s), essa imagem durará exatos 2 
minutos e 8 segundos para ser construída. 
 
Tempo = TR x Matriz(fase) x Nex 
Se a imagem em questão for T2, o tempo de aquisição será ainda mais longo, 
porque, nesse caso, o TR será sempre maior do que o T1. 
Depois que o plano da imagem recebe a codificação pela fase, esse gradiente é 
desligado e o terceiro campo gradiente é ligado para codificar os sinais, mas agora 
pela frequência. Os sinais são registrados numa área do computadores definida 
como espaço K. Esse espaço é virtual, corresponde a uma parte da memória do 
processador. Frequentemente nos referimos a ele como um espaço arranjado em 
forma de matriz. 
A construção da imagem na RM utiliza a Transformada Inversa de Fourier para 
extrair os dados das várias frequências recebidas, transformando-os em sinais 
representados por diferentes níveis de cinza. Esse processo só ocorre quando todas 
as informações no espaço K estão presentes. 
O registro das informações no espaço K acontece após ação do gradiente de fase 
aplicado em diferentes amplitudes. As amplitudes do gradiente codificador de fase 
varia de um extremo negativo até um extremo positivo, passando por um ponto 
neutro que coincide com o isocentro do sistema. Gradientes com amplitudes 
extremasproduzem informações com alta resolução, mas com baixa intensidade de 
sinal. O gradiente de amplitude ao redor de zero, localizado no isocentro do sistema, 
gera sinais com baixa resolução, mas com alta intensidade de sinal. Essas 
características são aproveitadas constantemente para melhorar o contraste das 
imagens. 
 
Espaço K 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Sequências de pulsos 
A forma como são excitados os átomos de hidrogênio caracteriza as sequências de 
pulsos. Dentre as sequências mais comuns, podemos destacar: 
 
7.1 SPIN-ECO: Sequência mais comum em ressonância magnética. Utiliza um pulso 
de excitação de 90º seguido por um pulso de refasamento de 180º. Nesse último 
pulso, o vetor magnetização criado no interior do paciente induz a corrente elétrica 
na bobina receptora que é, em última análise, o sinal da ressonância. 
 
7.2 INVERSION RECOVERY: Sequência que utiliza um pulso inicial de 180º seguido 
de um de 90º e outro de 180º. Nessa sequência, o tempo entre o pulso inicial de 
180º e o pulso seguinte de 90º é definido como tempo de inversão. O tempo de 
inversão define o tecido que será saturado (apagado) na imagem. Três técnicas são 
utilizadas nessa sequência: a STIR, a T1w e a FLAIR. 
 STIR: Técnica utilizada para saturar (apagar) na imagem o sinal de gordura. 
Obtém-se o STIR usando TI (Tempo de Inversão) de 160 ms em 
equipamento de 1.5 Tesla. 
 T1w: Técnica utilizada para gerar imagem com forte ponderação T1. Obtém-
se o T1w (T1 pesado) usando TI entre 400 e 900ms em equipamento de 1.5 
Tesla. 
 FLAIR: Técnica utilizada para saturar na imagem o sinal do líquor. Obtém-se 
o Flair usando TI entre 2.000 e 2400 ms em equipamento de 1.5 Tesla. 
 
7.3 GRADIENTE DE ECO (GrE): Sequência rápida que utiliza apenas um pulso de 
RF frequentemente entre 0 e 90º. Nessa sequência, o refasamento dos prótons é 
obtido pela inversão da polaridade do campo gradiente seletivo. 
 
7.4 FAST SPIN ECHO - FSE (Turbo Spin Echo - TSE): A sequência Fast Spin Echo 
representa uma evolução da sequência spin eco e apresenta como principal 
característica a presença de vários pulsos de refasamento de 180º após o pulso 
inicial de 90º. Após cada pulso de refasamento de 180º, o sinal gerado pelo paciente 
fica armazenado numa área do computador definida como espaço K. Os vários 
pulsos de 180º aplicados são denominados no seu conjunto de trem de ecos ou fator 
turbo. Quanto maior o trem de ecos utilizado, menor será o tempo de aquisição da 
série. 
 
7.5 SINGLE SHOT FAST SPIN ECHO (SSFSE): A sequência Single Shot Fast Spin 
Echo representa a evolução total da sequência Spin Echo. Nessa sequência, todo o 
espaço K é preenchido de uma só vez, isto é, após o pulso de 90º, serão aplicados 
pulsos de 180º proporcionais à matriz da imagem de forma que todas as linhas 
serão codificadas de uma só vez. O tempo total para realização de uma imagem 
nessa sequência, considerando uma única medida, é proporcional ao TR e com 
frequência que dura de 2 a 4 segundos. A rapidez como as imagens são obtidas 
nessa sequência faz com ela se aplique melhor nos estudos de RM fetal, 
urorressonância e mielorressonância. 
 
7.6 TOF (Time of Flight): É uma técnica dentro da sequência Gradiente de Eco 
utilizada para obtenção de imagens vasculares sem a necessidade de utilização de 
contraste. Nessa sequência, os TRs e TEs geralmente são muito curtos. 
 
7.7 CeMRA (Contrast Enhanced Magnetic Resonance Angiography): Sequência 
vascular do tipo Gradiente de Eco utilizada para obtenção de imagens com utilização 
de meio de contraste. Nessa sequência, os TRs e TEs geralmente são os mais 
curtos que o sistema pode oferecer. 
 
8. SNR - Razão Sinal-Ruído 
A SNR influencia diretamente a qualidade da imagem. Quanto maior a SNR, a 
imagem apresenta mais sinal e melhor será a sua qualidade. Imagens com baixa 
SNR apresentam excesso de ruído e se caracteriza por apresentar granulações na 
imagem. Os principais fatores que interferem na SNR são: 
 Campo magnético principal (quanto maior, melhor SNR); 
 Bobina (quanto maior, pior SNR); 
 TR (quanto maior, melhor SNR); 
 TE (quanto maior, pior SNR); 
 Espessura do corte (quanto maior, melhor SNR); 
 Matriz (quanto maior, melhor SNR).