Ressonância Magnética Nuclear pt 2

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P R O F . ( A ) P A T R I C I A P E T R Y S Z Y N P E R E I R A
Ressonância Magnética Nuclear
RM
 Pode ser definida como uma técnica que permite
determinar propriedades de uma substância do
corpo humano através da energia absorvida e
emitida pelos átomos dos pacientes contra a
freqüência, na faixa de megahertz (MHz), do
espectro eletromagnético emitido pelo equipamento.
RM
 Utiliza as transições entre os diversos níveis de
energia rotacionais dos elementos dos átomos de
uma determinada região do corpo sob a ação de um
campo magnético.
RM
 A imagem representa diferenças entre vários tecidos
do paciente no número de núcleos e na freqüência
em que esses núcleos se recuperam da estimulação
por ondas de rádio na presença de um campo
magnético.
RM
 O paciente ou parte do corpo é levado ao interior do 
equipamento supercondutor magnético.
RM
 O que vai determinar se o paciente vai entrar
primeiro com a cabeça ou com os pés é o tipo de
exame que será realizado.
RM
 Assim que a parte do corpo a ser examinada atinge o
centro exato ou isocentro do campo magnético, o
exame começa.
RM
 1 - Um forte campo magnético é gerado pelo movimento de
corrente dentro de uma série de bobinas espirais
 2 - Uma onda eletromagnética (pulso de radiofrequência) é
criada, fazendo com que o núcleo de prótons de hidrogênio
dos tecidos corporais ressonem, gerando um sinal
eletromagnético.
RM
 3 - O sinal gerado baseia-se nas propriedades do
tecido e da posição do imã.
 4 - O sinal é detectado pela bobina receptora e, após
o processamento dos dados, a imagem é enviada
para o computador.
 5 – A imagem é apresentada ao operador.
RM
 Componentes do sistema de RMN:
 Magneto principal 
(grande imã)
 Bobinas de homogeneidade
(sintonia fina)
 Bobinas de gradiente
(mudam a direção do campo)
 Bobinas transmissoras e receptoras de RF
(geram os pulsos e receptam)
 Sistema de computadores e processadores de imagens.
"MAGNÉTICA" 
MAGNETO :
 –tesla , gauss
 Os magnetos utilizados nos sistemas de RM
atualmente estão dentro da faixa de 0,5 a 2 tesla, ou
de 5 mil a 20 mil gauss.
 •1 tesla = 10 mil gauss
Função do Magneto
 Proporcionar um campo magnético forte e estático
que produz um alinhamento dos momentos
magnéticos dos prótons.
 Faz com que os átomos de hidrogênio se alinhem em
um mesmo sentido fazendo com que eles tenham
uma precessão na direção do campo magnético.
3 TIPOS BÁSICOS DE MAGNETOS 
 Magnetos Resistivos
Consistem em muitas voltas de fios enrolados ao redor de um cilindro por
onde passa uma corrente elétrica. - Isso gera um campo magnético.
Se a eletricidade for desligada, o campo magnético também se desliga.
Esses magnetos são mais baratos de construir do que um supercondutor,
mas requerem grandes quantidades de eletricidade (até 50 quilowatts) para
operar devido à resistência natural no fio.
Para fazer esse tipo de magneto operar acima do nível de 0,3 tesla seria
extremamente caro.
RESISTIVOS – eletromagneto - passagem de corrente elétrica através de um fio 
3 TIPOS BÁSICOS DE MAGNETOS 
 Magneto Permanente 
É o que o nome diz: permanente - Seu campo magnético sempre está
presente, o que significa que não se gasta nada para manter o campo (não
requer corrente elétrica).
Construído com materiais ferromagnéticos que contém estruturas
microcristalinas nos quais há um fluxo de elétrons de rede permanente .
A principal desvantagem é que são pesados demais: pesam muitas
toneladas no nível de 0,4 tesla.
Um campo mais forte precisaria de um magneto tão pesado que seria difícil
construí-lo. E embora esse tipo de magneto esteja ficando cada vez menor,
ainda está limitado a campos com pouca intensidade.
3 TIPOS BÁSICOS DE MAGNETOS 
 Magnetos Supercondutores
São os mais utilizados. Ele é um pouco semelhante a um magneto resistivo:
ele é feito de enrolamentos de fios pelos quais passa uma corrente elétrica
que cria o campo magnético.
Nb/Ti (nióbio/titânio), Nb3Sn(nióbio/estanho), V3Ga (vanádio/gálio)
perdem sua resistência elétrica em temperatura muito baixas e se tornam
supercondutoras.
A diferença importante é que o fio é continuamente banhado em hélio
líquido a uma temperatura de -233,5° C. Dentro de um aparelho de
ressonância magnética - substância fria - isolado por um vácuo
Os sistemas supercondutores ainda são muito caros, mas podem
facilmente gerar campos que vão de 0,5 tesla a 2,0 tesla, gerando imagens
de qualidade muito melhor.
RM
 Um campo magnético bem uniforme, ou homogêneo,
com grande intensidade e estabilidade, é essencial
para gerar imagens de alta qualidade. ELE FORMA
O CAMPO MAGNÉTICO PRINCIPAL.
Magneto Gradiente
 Há 3 magnetos gradientes dentro de um aparelho. 
 Intensidade extremamente baixa quando
comparados ao campo magnético principal (–180 a
270 gauss).
 O magneto principal coloca o paciente em um campo
magnético estável e muito intenso, enquanto os
magnetos gradientes criam um campo variável.
Magnetos Gradientes
 Dentro do magneto principal que ao serem ligados e
desligados rapidamente e de maneiras determinadas, alteram
o campo magnético principal em um nível bem localizado.
 Podemos selecionar a área exata da qual queremos uma
imagem "FATIAS“.
 É possível "fatiar" qualquer parte do corpo em qualquer
direção, dando uma grande vantagem sobre qualquer outro
tipo de exame de imagens.
 Não e preciso mover o aparelho para obter uma imagem de
uma direção diferente, pois ele pode manipular tudo com os
magnetos gradientes.
Pulsos de RF
 Aplicados por BOBINA 
 Também chamadas de antenas de radiofrequência, as quais
produzem ondas de rádio.
 Estas ondas de rádio serão emitidas para alterar os núcleos dos
átomos de hidrogênio (prótons) existentes na parte do corpo
humano submetida ao poderoso campo magnético do magneto.
 Temos dois tipos de bobinas.
 •São elas: as bobinas de gradiente e as bobinas de radiofrequência.
Pulso de RF
 Quando o pulso de RF é desligado, os prótons de
hidrogênio começam a retornar lentamente aos seus
alinhamentos naturais dentro do campo magnético e
liberam o excesso de energia armazenada.
 Ao fazer isso, eles emitem um sinal que a bobina recebe e
envia para o computador.
 Esses dados matemáticos são convertidos em uma
imagem que podemos colocar em um filme, através do
que se conhece por transformada de Fourier.
Pulsos de RF
 RM pulsos de RF direcionados somente ao hidrogênio.
 O aparelho direciona esse pulso para a área do corpo que
queremos examinar.
 Os prótons naquela área absorvam a energia necessária
para fazê-los girar em uma direção diferente.
Bobinas de Gradiente
 Devido as Bobinas de Gradiente, o equipamento de
RM nos permite fazer imagens da estrutura desejada
em formas de cortes em um sentido previamente
especificado.
 Para cada sentido escolhido, designamos um nome
para o plano de corte da imagem.
Sagital, Axial ou Coronal
Bobinas Gradiente
 Utilizadas para criar um gradiente de campo
magnético para gerar uma diferenciação espacial nos
sinais emitidos da região de interesse no paciente.
 O gradiente de campo magnético é um campo
magnético fraco que varia linearmente com a posição
espacial e é superposto ao campo magnético
principal.
Bobinas de RF
 Para a aquisição da Imagem 
 São responsáveis pela emissão e recepção dos sinais de rádio.
 Usadas para excitar os spins e/ou captar o sinal de
ressonância.
 Produzem um campo de RF uniforme e bem definido, através
da região de interesse.
 Em todos os casos, são necessárias bobinas de alta
sensibilidade.
Bobinas de RF
 Aparelhos – RM –
diferentes bobinas de RF:
 Projetadas para diferentes
partes do corpo: joelhos,
ombros,pulsos, cabeça,
pescoço, mamas e outras.
 BOBINAS geralmente se
adaptam ao contorno da
parte do corpo cuja
imagem será gerada
Bobinas de RF
Classificação:
 Bobina Corporal : está fica dentro do magneto; circunda
completamente.
 Bobina de volume integral circunferênciais: menores e
separadas, também circundam a parte examinada.
Ex: Bobina para Cabeça e a Bobina para membros.
 Bobinas de superfície : Estas são colocadas sobre a área a ser
examinada. Geralmente, este tipo de Bobina, é utilizada para
visualização de regiões mais superficiais.
Ex.: Bobina para ombro.
Bobina de RF
 Determinante mais importante é a RSR (Relação Sinal –
Ruído) da imagem resultante.
 Verificar integridade e ausência danos nos cabos.
 Verificar se a bobina esta adequadamente conectada.
 Assegurar-se de que a face receptora da bobina está na
direção do paciente.
 Colocar a bobina o mais próximo possível da região de
interesse.
Entendendo a Tecnologia dos Átomos
Magnetismo Nuclear
Qual é o átomo utilizado na RM?
H+
 Na RM, o Hidrogênio é o átomo utilizado como fonte de sinal.
 H+ - íon mais abundante nos tecidos biológicos - seu único próton
resulta no momento magnético mais poderoso.
 Intensidade do pulso de RF bem estabelecido (42,6 MHz) e pouco
variável.
RM
 A obtenção da RM a partir do hidrogênio se deve ao
fato deste elemento responder à campos magnéticos
externos e também por ser um dos principais
constituintes da matéria orgânica, chegando a
representar 70 % do corpo humano.
 A obtenção de imagens a partir de outros elementos
como o fósforo, por exemplo, também é possível, no
entanto, a baixa constituição deste elemento
inviabiliza o seu uso.
Átomo de Hidrogênio
 Imagine bilhões de núcleos, todos girando em todas as direções. Há muitos
tipos diferentes de átomos no corpo, mas para os propósitos da ressonância
magnética, os que importam são os átomos de hidrogênio.
 Ele é um átomo ideal para a ressonância magnética porque seu núcleo tem
somente um próton e um elevado momento magnético.
 Alto momento magnético - ao ser colocado em um campo magnético, o
átomo de hidrogênio tem uma forte tendência em se alinhar com a direção
do campo.
 • O conteúdo de água ( e, portanto de H ) é diferente entre tecidos doentes e 
normais; 
 • Apresenta a maior sensibilidade à ação de campos magnéticos (maior 
constante giromagnética). 
RM
 O Hidrogênio é um átomo constituído por uma carga
positiva no seu núcleo ( próton + ) e uma carga negativa
em sua eletrosfera (elétron e- ).
 Todos os prótons de hidrogênio vão se alinhar com o
campo magnético em um dos dois sentidos. A grande
maioria acaba se anulando, mas, em qualquer amostra
sempre há um ou dois prótons "extras".
RM
 Conceito do SPIN nuclear ou dipolos mangéticos:
 Cada elemento tem uma grandeza no seu núcleo (par/impar =
diferença = campo magnético)
 Alinha a maioria para o sentido do campo magnético externo.
 Não alinha diretamente no mesmo eixo, não é tão exato = precessão – o
spin tenta manter no eixo porém não é exato - faz uma rotação em
direção ao eixo.
 CENTRO DO ÁTOMO - Maior parte da massa elementar; ÍMPAR DE
PROTONS E NEUTRONS; CAMPO MAGNÉTICO AO REDOR DO
NÚCLEO.
RM
 Uma partícula alinhada com o campo magnético
externo.
 O aparelho gera o pulso de RF
 O campo magnético muda de direção em 90 graus e
quando volta ao estado original seja no eixo
transversal ou longitudinal, gera um eco, e esse eco é
recebido por uma antena ou bobina receptora e vai
gerar a imagem que o computador vai processar.
RM
SEQUENCIA EM SPIN ECO:
1a etapa:
 A fonte de formação de imagem de RM e o núcleo de certos
átomos de hidrogênio ou prótons de hidrogênio. Usualmente
os prótons do organismo encontram-se em posição
desordenada;
 Quando uma parte do corpo e colocada dentro do magneto,
os prótons de hidrogênio são sintonizados para captar os
sinais de ressonância, tendem a se alinhar e girar na mesma
direção, como se fossem exércitos de pequenos piões.
RM
 2ª ETAPA 
 A formação do sinal em RM, consiste em estimular o momento
magnético resultante por meio de uma onda de radiofreqüência,
gerada por ação de uma bobina ou antena emissora de radio, que
vai emitir um sinal dentro do campo magnético;
 O sinal de RF produz um desalinhamento de prótons, que passam a
se comportar de forma desalinhada, indo para longe do campo
magnético estático, essa rotação depende da quantidade de energia
de radiofreqüência absorvida;
 Quando o campo magnético é desligado, os prótons sofrem ação do
campo magnético estático, retornando a posição original.
RM
 3ª ETAPA
 Consiste em se medir o retorno dos prótons ao equilíbrio;
durante esse retorno ao equilíbrio, em um processo chamado
“relaxamento”, os prótons emitem energia da radiofreqüência,
produzindo uma onda eletromagnética; o sinal de retorno ao
equilíbrio e que constitui o sinal da RM;
 A energia e detectada pela antena da RM, digitalizada,
amplificada e finalmente codificada espacialmente por um
processador; As imagens resultantes são demonstradas no
monitor do operador e podem ser registradas em um filme,
programas como o PACS, transferidas para uma fita
magnética ou um disco óptico para armazenamento.
RM – Captação da Imagem 
 H+ /Equipamento
 O campo magnético passa diretamente pelo centro do tubo em que
colocamos o paciente. Isto significa que se um paciente estiver
deitado, os prótons de hidrogênio do seu corpo irão se alinhar na
direção dos pés ou da cabeça.
 A grande maioria desses prótons vai se anular, ou seja, para cada
um alinhado na direção dos pés, haverá um na direção da cabeça
para anulá-lo.
 Apenas uns poucos prótons em cada milhão não são anulados.
 O valor total de átomos de hidrogênio no corpo vai nos dar
exatamente o que precisamos para criarmos as imagens de RM.
RM
 Através das propriedades magnéticas do hidrogênio
e da interação em conjunto do campo magnético
externo e com as ondas de rádio freqüência, se
produz imagens de alta resolução do corpo humano.
 Utilizando determinados núcleos do corpo e
aplicando estímulos (excitação) por rádio freqüência
na região a ser estudada, tal região reemitirá o sinal
de rádio freqüências em forma de um sinal específico
quando os núcleos estiverem perdendo o estímulo
(relaxamento) dado pela rádio freqüência.
RM
 Através da “excitação” e “ relaxamento” ou
respectivamente, ganho e perda de energia dos
elétrons, consegue-se obter informações sobre a
região anatômica analisada, que é então captada pela
bobina.
 O sinal elétrico captado é transmitido através de um
conversor “analógico digital” e a seguir para um
computador onde a imagem do paciente é
reconstruída matematicamente.
RM
 O paciente ou parte do corpo é colocado em um supercondutor magnético
 Um forte campo magnético é criado pelo movimento de corrente dentro de
uma série de bobinas espirais.
 Uma onda eletromagnética (RF) é criada, fazendo com que o núcleo de
prótons de hidrogênio dos tecidos corporais ressonem gerando um sinal
eletromagnético.
 O sinal gerado baseia-se nas propriedades do tecido e da posição do imã.
 O sinal é detectado pela bobina receptora e após o processamento dos
dados a imagem é enviada para o computador.
 O operador responsável ira se comunicar com o paciente durante toda a
realização do exame.