Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 1 MM EE DD II CC II NN AA NN UU CC LL EE AA RR DEFINIÇÃO E INTRODUÇÃO A medicina nuclear envolve o uso de materiais radioativos denominados radiofármacos no estudo e no tratamento de várias condições clínicas e doenças. Radiofármacos específicos denominados traçadores são introduzidos no corpo por injeção, inalação e/ou oralmente para avaliar órgãos e funções metabólicas específicos. Estes traçadores se concentram em órgãos específicos, que permitem que eles emitam radiação gama que é medida por uma câmera gama ou de cintilação. Com base na intensidade do sinal, a função de um órgão em particular pode ser determinada. A tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT), introduzida em 1979, fornece vistas tridimensionais da anatomia. A SPECT utiliza um a três detectores de câmera gama que rodam 3600 ao redor do paciente para coletar sinais que estão sendo emitidos pelo corpo. Esses dados são então reconstruídos por um computador em várias perspectivas seccionais para produzir imagens de corte (varreduras) da anatomia. APLICAÇÕES CLÍNICAS As aplicações da medicina nuclear estão crescendo através de avanços na obtenção de imagens digitais e de radiofármacos mais eficientes. Pelo fato de que radionuclídeos selecionados se concentrarão em órgãos ou tecidos específicos, diferentes tipos de traçadores de radionuclídeos podem ser utilizados para avaliar esses órgãos, sistemas orgânicos e várias funções fisiológicas. Um dos radionuclídeos mais comumente utilizados é o tecnécio 99m (99mTc). Diferentes formas de tecnécio são utilizadas para estudos do encéfalo, coração, rim, fígado e sistema esquelético. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 2 CINTILOGRAFIA ÓSSEA A cintilografia óssea é um estudo do sistema esquelético que utiliza uma forma de T c99m injetada por via intravenosa. O tecnécio é absorvido pelo osso e fornece um estudo do sistema musculoesquelético para condições anormais, tais como metástase, fraturas por estresse ou outras lesões ósseas. Os radiologistas podem precisar realizar radiografias estreitamente colimadas de "pontos quentes" esqueléticos, conforme determinado pelas cintilografias ósseas. ESTUDOS GENITURINÁRIOS Os estudos nucleares geniturinários fornecem uma avaliação tanto anatômica quanto funcional dos rins. Essa modalidade é excelente para a avaliação de um transplante renal. CINTILOGRAFIA DO ENCÉFALO Os estudos de SPECT-perfusão cerebral avaliarão o encéfalo quanto a várias condições neurológicas, incluindo AVC, doença de Alzheimer e doença de Parkinson (veja Fig. 24.2 para amostras de cintilografias do encéfalo). ESTUDOS GASTR0 INTESTINAIS Os estudos gastrintestinais que utilizam radiofármacos são numerosos. Através da administração oral ou de injeções intravenosas, procedimentos tais como esvaziamento gástrico, varreduras hepatobiliares, estudos de refluxo gastresofágico e varreduras do fígado e do baço podem ser realizados. Em muitos casos, tanto a aparência anatômica quanto à função do órgão podem ser avaliadas. Um exame gastrintestinal comum realizado com o uso da medicina nuclear é a avaliação do divertículo de Meckel. O divertículo de Meckel é um defeito ou bolsa congênito na parede do neo. Embora a maioria dos divertículos de Meckel seja assintomática, eles podem sangrar ou infectar. A medicina nuclear é considerado o padrão ouro na localização precisa dessa alteração. ESTUDOS DO CORAÇÃO (CARDÍACOS) Um dos procedimentos de SPECT mais comuns é o estudo de perfusão miocárdica com tálio, no qual tálio ou cardiolito radioativo é injetado por via intravenosa e perfundido através do coração. O paciente é então levado a se exercitar em uma esteira ou lhe é administrado um vasodilatador, que é um agente que causa dilatação dos vasos sanguíneos, resultando em fluxo sanguíneo aumentado. A ação do exercício, ou do vasodilatador, irá demonstrar o grau de perfusão do tálio ou do cardiolito através de todo o músculo cardíaco. Esse procedimento, combinado com uma segunda varredura de repouso, pode mostrar defeitos da perfusão miocárdica na parede ventricular, ou sinais de um infarto do miocárdio, um "ataque cardíaco" resultante de fluxo sanguíneo subitamente diminuído, causando morte de músculo cardíaco (miocárdio). EXAMES PULMONARES O exame de ventilação perfusão pulmonar é um procedimento de medicina nuclear comum utilizado para afastar embolia pulmonar, DPOC e câncer de pulmão. Durante a fase de ventilação da varredura pulmonar, o paciente inala Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 3 gás xenônio-133 durante o início do procedimento. Imagens são obtidas rapidamente para determinar se existem alterações no pulmão (Fig. 24.3). Um exame de perfusão pulmonar é então realizado. O exame de ventilação pulmonar tem que preceder o exame de perfusão pulmonar. Albumina radioativa é injetada por via IV durante essa fase da varredura pulmonar. A fase de perfusão do estudo revela a presença de possíveis êmbolos pulmonares.Para auxiliar na detecção precoce de câncer de pulmão, a FDA (Food and Drug Administration) aprovou um peptídeo radiomarcado denominado"Neo Tect" para ajudar a determinar se uma lesão pulmonar é benigna ou maligna. Lesões com menos de 1 cm podem ser detectadas com esse procedimento . EXAME DE CAPTAÇÃO DA TIREÓIDE Exames de captação da tireóide são obtidos para avaliar as funções da glândula tireóide (Fig. 24.4). O radiofármaco iodeto de sódio (1311) é administrado oralmente, com uma leitura de seguimento da tireóide realizada a intervalos predeterminados, tais como 6 horas e 24 horas. O hipertireoidismo (tireóide imperativa) resultará em uma leitura de absorção mais alta, que pode indicar doença de Graves (bócio tóxico nodular múltiplo, também conhecido como doença de Plummer). Uma leitura da tireóide mais baixa indica hipotireoidismo (atividade reduzida). Essa condição é muito mais comum em mulheres do que em homens . EQUIPE DE MEDICINA NUCLEAR Os procedimentos de medicina nuclear são realizados por uma equipe de profissionais, incluindo os seguintes: 1. Técnico em medicina nuclear: Esse técnico tem uma boa formação em física da radiação, anatomia e fisiologia, segurança de radiação, computadores e procedimentos de obtenção de imagens. Suas responsabilidades incluem o manuseio, a avaliação e a administração de radionuclídeos. A segurança do paciente é fundamental em medicina nuclear, e é essencial que a quantidade correta de radio nuclídeo seja administrada ao paciente. Níveis excessivos de radionuclídeos administrados ao paciente podem lesionar o órgão alvo. Uma vez que as imagens tenham sido produzidas, o técnico em medicina nuclear tem que realizar análise estatística dos dados e processar digitalmente as imagens. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 4 No caso de extravasamento de radionuclídeos, o técnico precisará determinar a localização dos vazamentos, desconta minar a área e descartar apropriadamente materiais contaminados. 2. Médico especialista em medicina nuclear: Esse radiologista recebeu treinamento adicional na realização e na interpretação de procedimentos de medicina nuclear. O radiologista em medicina nuclear está licenciado para adquirir e utilizar materiais radioativos. 3. Físico em medicina nuclear: Esse indivíduo recebeu treinamento avançado em física nuclear, computadores e segurança de radiação. As responsabilidades do físico nuclear incluem o manuseio e o preparo de materiais radioativos e a calibração e a manutenção do equipamento de obtenção de imagens. O físico freqüentemente funciona como o funcionáriode segurança do departamento de radiação. R Á D I O - O N C O L O G I A ( T E R A P I A ) DEFINIÇÃO E INTRODUÇÃO A rádio-oncologia, comumente denominada terapia através de radiação ou radioterapia, envolve o uso de radiação ionizante para o tratamento do câncer e de algumas doenças benignas. O câncer é a segunda causa de morte nos Estados Unidos e Canadá, depois das doenças cardíacas. A cirurgia, a quimioterapia e a radioterapia são os métodos de tratamento do câncer. A radiação é freqüentemente combinada com a quimioterapia se um tumor é muito complexo ou se encontra entrincheirado em outro tecido e não pode ser removido cirurgicamente. A cirurgia, quando é possível, é comumente seguida ou por quimioterapia ou pela radioterapia, ou por uma combinação de ambas. Infelizmente, em certos casos, o câncer está muito avançado ou é muito complexo para responder a qualquer método de tratamento. Nesses casos, a radioterapia pode ser usada como tratamento paliativo para reduzir os tumores e aliviar a pressão e a dor, resultando em melhor qualidade de vida. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 5 BRAQUITERAPIA E TELETERAPIA Existem dois tipos de tratamento pela radiação: o tipo com radiação interna, denominado braquiterapia, e os tipos com feixe externo, denominados teleterapia. A radiação interna inclui a inserção de nuclídeos radioativos de baixa intensidade dentro do corpo, colocados em estreita proximidade com o tumor ou tecido canceroso. O câncer de próstata é um candidato comum a esse tipo de tratamento. A teleterapia é a aplicação de radiação de feixe externo, que historicamente é de três tipos: unidades do tipo de raios X, raio gama de cobalto 60 e acelerador linear. Unidades de cobalto 60 emitindo raios gama de alta energia de cerca de 1,25 meV foram o padrão por muitos anos para tratamento tissular mais profundo. Os tipos de raios X e de cobalto ainda podem ser utilizados em algumas localizações, mas foram substituídos amplamente por aceleradores lineares, que têm tanto sistemas de capacidade mais baixa quanto mais alta, de 4 milhões de volts até 30 milhões de volts (4 a 30 MeV). ACELERADORES LINEARES O acelerador linear que emite raios X ou feixe de elétrons é capaz de produzir raios X de alta energia quando um alvo (anodo) é colocado no caminho da corrente de alta energia em aceleração emitidos do filamento (catodo). A faixa de energia dos raios X emitidos é controlada por alta voltagem aplicada ao feixe de elétrons em aceleração que atinge o alvo ou anodo, de forma semelhante à de um tubo de raios X do tipo de diagnóstico geral. Esse mesmo equipamento, removendo-se o anodo ou alvo para fora do feixe de elétrons, também é capaz de projetar um feixe de elétrons de energias seleciona das diretamente no sítio do tecido que se encontra em tratamento. A energia desse feixe de elétrons emitido é controlada pela voltagem aplicada. A projeção desses elétrons diretamente no tecido canceroso é mais eficaz no tratamento de tecido raso ou superficial do que raios X de energia mais alta ou raios gama. A energia do tipo de feixe de elétrons penetrará no tecido apenas na profundidade do câncer superficial e, assim, não afetará ou danificará o tecido sadio subjacente mais profundo. Cânceres profundamente situados, entretanto, são mais bem tratados através de raios X de alta energia conforme produzidos pelo acelerador linear, ou de raios gama de alta energia emitidos por unidades de cobalto. Essa radiação de alta energia é distribuída diretamente ao tecido canceroso situado profundamente dentro das partes do corpo com o menor dano possível ao tecido normal circunjacente. SIMULAÇÃO A simulação é um primeiro passo importante na determinação da área e do volume de tecido a ser tratado. Isso é obtido utilizando-se imagens radiográficas obtidas com um tipo de máquina de fluoroscopia através de raios X diagnóstica e/ou imagens de TC ou RM das regiões afetadas a serem tratadas. Essa informação é carregada em um programa de computador sofisticado, para ajudar a determinar os vários ângulos e a profundidade do tratamento. Tatuagens permanentes e distintas estão em grande parte substituindo as múltiplas e óbvias marcações na pele que eram necessárias para tratamentos de radioterapia. Se a área de tratamento é a região da cabeça ou do pescoço exposta, as marcações são feitas em uma máscara especialmente projetada e estreitamente ajustada. EQUIPE DE RÁDIO-ONCOLOGIA A equipe de trabalhadores em rádio-oncologia e suas responsabilidades gerais são as seguintes: 1. Radioterapeuta: Esse técnico é responsável pela programação e administração de tratamento radioterápico e pela manutenção de registros. O radioterapeuta é responsável pela obtenção de radiografias preliminares das regiões afetadas. Eles Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 6 podem ser solicitados a utilizar fluoroscopia para determinar as dimensões do campo de tratamento, após o que suas marcações são feitas na pele do paciente. O terapeuta deve possuir boa capacidade de comunicação e ter empatia e entendimento especiais pelos pacientes para interagir efetivamente com eles e com outros membros da equipe de assistência médica, sabendo que os pacientes que eles vêem regularmente têm uma doença potencialmente terminal. 2. Rádio-oncologista: Esse médico especialista prescreve o tratamento necessário e a área a ser tratada. 3. Dosimetrista médico: Essa pessoa educada em dosimetria delineia o plano para obtenção da dosagem desejada para o tecido canceroso como determinado pelo oncologista. 4. Físico de radiação médica: Esse físico de saúde clínica aconselha o oncologista e o dosimetrista sobre técnicas de tratamento e cálculos de dosagem. Essa pessoa é responsável também pela manutenção e calibração do equipamento. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 7 U L T R A – S O N O G R A F I A DEFINIÇÃO E INTRODUÇÃO A ultra-sonografia (US) é uma técnica de obtenção de imagens que usa ondas sonoras de alta freqüência para produzir imagens de órgãos e estruturas do corpo. Essas imagens são produzidas pelo registro das reflexões (ecos) das ondas ultra-sônicas dirigidas para o interior do corpo. Os termos técnicos para US comumente usados na obtenção de imagens e no seu registro são ultra-sonografia ou ultra-som (freqüência ultra-alta). O termo ecossonografia também pode ser usado para esse processo de obtenção de imagens. As freqüências das ondas sonoras ouvidas pelo ouvido humano são chamadas de som audível. Ondas sonoras com freqüências mais altas do que o som audível são chamadas de ultra-som ou ultra- sônicas, significando ondas sonoras de freqüência "ultra-alta" que estão acima do som audível. A faixa de ondas sonoras ouvidas pelo ouvido humano é, aproximadamente, de 20 Hz a 20 kHz (20 a 20.000 ciclos por segundo). Para o ultra- som clínico, a faixa de ondas sonoras usada é de 1 a 17 MHz (1 a 17 milhões de ciclos por segundo). As ondas sonoras dessa freqüência são transmissíveis apenas em líquidos e sólidos, não em ar ou gás. A obtenção de imagens por ultra-som é indolor e inócua, porque não está envolvida qualquer ionização tissular. Estudos não revelaram quais- quer efeitos biológicos adversos associados com o uso do ultra-som. Isso o torna uma modalidade de obtenção de imagens segura e referida para certos exames radiossensíveis, tais como os de obstetrícia, nos quais o feto é poupado de qualquer exposição à radiação. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página8 HISTÓRIA O nascimento do ultra-som pode ser encontrado na Primeira Guerra Mundial ou logo depois, com o desenvolvimento do sanar. Ele foi mais completamente desenvolvido durante a 2ª Guerra Mundial. O sonar é uma técnica de envio de ondas sonoras através da água e de observação dos ecos de retorno para identificar objetos submersos. Após a guerra, pesquisadores médicos exploraram e desenvolveram formas de aplicar esses conceitos ao diagnóstico médico. Modo A: A primeira unidade de ultra-som no modo A foi construída no Japão no início dos anos 1950. Imagens de ultra-som no modo A representavam a anatomia por uma série de "blips" vistos em um monitor. A altura desses blips representava a intensidade do eco de retorno. Modo B: No final dos anos 1950, pesquisadores nos Estados Unidos, no Japão e na Europa projetaram dispositivos de ultra-som bidimensionais em escala cinza, chamados de modo B. O uso da escala cinza permitia que a intensidade dos ecos de retorno fosse representada por vários graus de cinza. Um conversor de vídeo-scan amplifica e processa esses ecos e os mostra em um monitor em escala cinza. Dinâmico em tempo real: Nos anos 1970, avanços na eletrônica e a introdução de computadores produziram obtenção de imagens em tempo real ou dinâmicas, o que permite aos médicos e técnicos visualizar a anatomia durante a varredura efetiva. Doppler: Os US por Doppler foi utilizado primeiramente no Japão para estudar estruturas vasculares e o comportamento do sangue circulante. Mais tarde, nos anos 1980, avanços na tecnologia resultaram no ultra-som por Doppler com fluxo colorido, que mostra o fluxo sanguíneo em várias cores para indicar velocidade e direção. Sistema digital: Sistemas digitais mais novos foram primeiramente introduzidos no início dos anos 1990. Eles convertem a imagem de ultra-som em um formato digital para processamento, manipulação, visualização e armazenamento. A imagem pode também ser transmitida para sítios remotos, assim como todas as imagens do tipo digital. Sistemas digitais mais novos de alta definição estão agora disponíveis, os quais oferecem um aumento significativo na extensão dinâmica, a extensão total de sinais, do mais forte ao mais fraco, que podem ser recebidos e gravados por esses sistemas. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 9 PRINCÍPIOS DE ULTRASSONOGRAFIA Transdutor: Um transdutor converte energia de uma forma para outra. Um transdutor de ultra-som converte energia elétrica em energia ultrasônica. Esse transdutor contém um material cerâmico especial que cria o som de alta freqüência quando uma corrente elétrica passa através dele, fazendo-o vibrar. Esse processo é denominado efeito piezelétrico. Esse termo, que significa "pressão elétrica", descreve a propriedade de certos cristais (tais como o quartzo) de se expandir e se contrair em resposta à aplicação de um campo elétrico.Durante um exame com ultra- som, o transdutor, que produz as ondas ultra- sônicas, é colocado diretamente na superfície da pele, sobre a qual é aplicado um gel. Esse gel assegura que não haja perda de sinal como um resultado de ar encarcerado entre a face do transdutor e a superfície da pele. Diferentes transdutores de freqüência estão disponíveis para propósitos específicos. Por exemplo, um tipo de transdutor de freqüência mais alta, de 5 a 7 MHz, é usado para um abdome médio ou pequeno, resultando em resolução mais alta mas penetração mais baixa. Para um paciente maior, um transdutor de freqüência mais baixa de 3,5 MHz irá diminuir a resolução mas aumentar a penetração. Transdutores intra luminais de até 17 MHz são usados quando é exigida penetração mínima para a resolução mais alta. ECOS: Uma vez que as ondas sonoras sejam produzidas, elas são direcionadas para o interior do corpo. Elas viajam através do corpo até atingirem uma barreira tissular que reflete a onda sonora para o transdutor. Essas ondas sonoras que são refletidas por estruturas internas de volta para o transdutor são denominadas ecos. Assim, o transdutor age tanto como um transmissor quanto como um receptor; ele tanto envia quanto recebe essas ondas de eco, e as converte em voltagens elétricas. Durante o processo de obtenção de imagens, o transdutor envia uma pequena descarga de energia ultra-sônica seguida por um período de silêncio enquanto ouve o eco de retomo. Isso é chamado de sistema pulsado de obtenção de imagens, em vez de uma energia ultrasônica do tipo de onda contínua, mais comumente usada em sistemas de ultra-som terapêutico. Esses ecos de retorno são então medidos e mostrados no monitor de visualização como vários matizes de cinza, de acordo com sua intensidade e com o tempo que leva para esses ecos retomarem ao transdutor. IMAGENS ULTRA-SÔNICAS: Essas imagens podem ser vistas diretamente em um monitor como uma imagem em tempo real e/ou gravadas em um filme ou fita de vídeo para visualização posterior e armazenamento. Unidades digitais mais novas convertem essas imagens em formato digital para processamento e armazenamento, conforme já foi descrito. Cada imagem é uma representação de uma fatia ou secção fina de anatomia mostrada como uma imagem bidimensional de certa forma semelhante às imagens de TC ou RM, embora de aparência muito diferente. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 10 PLANO DE ORIENTAÇÃO: O plano de orientação produzido varia de acordo com a forma com que o transdutor é seguro. Uma varredura transversal produzirá uma imagem que lembra uma varredura de TC axial ou transversal. Uma varredura longitudinal produz um tipo sagital de perspectiva. LIMITAÇÕES E VANTAGENS O ultra-som tem certas limitações e vantagens quando comparado a outras modalidades de obtenção de imagens. Estruturas ósseas e preenchidas por ar provam ser barreiras para as ondas sonoras de alta freqüência do ultra-som. Logo, anatomia circundada por osso é de difícil visualização pelo ultra-som. Grandes quantidades de gás retido dentro do intestino também irão limitar a efetividade do ultra-som do abdome. O ultra-som, entretanto, destaca-se na diferenciação entre estruturas sólidas e císticas (preenchidas por líquido) no corpo. O ultra-som também tem a vantagem de avaliação dinâmica de estruturas articulares durante movimentos articulares, o que exames de RM, TC ou artrografia radiográfica não podem fornecer. Os US se tornaram o "padrão ouro" para exames do pâncreas, do fígado, da vesícula biliar e do útero. Por não usar qualquer radiação ionizante, o ultra-som é seguro para utilização em exames da pelve e do feto durante a gravidez, e substituiu exames de raios X tais como a pelvimetria na determinação de medições da saída pélvica e da posição fetal. EQUIPE DE OBTENÇÃO DE IMAGENS DE ULTRA-SONOGRAFIA Ultra-sonografista: o papel do ultra-sonografista é um pouco diferente daquele do técnico de radiologia, do técnico de medicina nuclear ou do radioterapeuta. Embora todos esses profissionais tenham que ser altamente competentes em anatomia, fisiologia, equipamento especializado e procedimentos, o ultra-sonografista também tem que fornecer uma interpretação inicial das imagens. O ultra-sonografista tem que ter uma compreensão profunda da fisiopatologia e da anatomia seccional para fornecer uma avaliação completa de uma estrutura ou sistema particulares. Assim como ocorre com outros técnicos de obtenção de imagens, os ultra-sonografistas também têm que possuir excelentes habilidades de comunicação para obter uma história completa do paciente e para comunicar com precisão impressões e achados ao radiologista. Radiologista: A maioria dos radiologistas registra dos em conselhos pode interpretar imagensde ultra-som. Em alguns casos, um departamento terá um radiologista que se especializou em ultra-som. Eles trabalham em conjunto com o ultra-sonografistas para garantir que um exame correto e completo foi obtido. O radiologista confirmará e documentará os achados do ultra-sonografistas. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 11 APLICAÇÕES CLÍNICAS Diferenças em tipos de tecidos são demonstradas por vários graus de cinza no monitor ou meio de registro. Muitas estruturas de tecido mole irão produzir ecos internos, que freqüentemente indicam ductos e estruturas vasculares. FÍGADO E VESÍCULA BILLAR Uma cintilografias hepática produz uma imagem do fígado com vários ecos internos. O fígado é um exemplo de uma estrutura ecogênica com ecos internos variados representando ductos biliares e ramos das veias hepáticas e portais. Estruturas císticas são demonstradas por uma região "livre de ecos" ou anecóica circundada por uma margem ou borda bem-definida. A vesícula biliar é um excelente exemplo de estrutura "preenchida por líquido" ou anecóica. Um cálculo no interior da vesícula biliar ou dos ductos biliares pode ser demonstrado pela interface acústica ou "sombreamento" que é produzido.A região atrás do cálculo irá produzir uma sombra ou uma área destituída de sinal. ABDOME GERAL Existem numerosas aplicações para o ultra-som do abdome. Além da vesícula biliar e do fígado, o baço, o pâncreas e os rins podem ser examinados. Pelo fato de poder diferenciar entre massas císticas e sólidas, o ultra-som pode detectar coleções anormais de líquido e pode fornecer orientação durante biopsias. Para compensar o artefato criado por um estômago cheio de gases, líquidos ou agentes de contraste podem ser administrados ao paciente antes do procedimento. GINECOLOGIA E OBSTETRÍCIA. As aplicações ginecológicas e obstétricas do ultra-som são vastas. Os estudos transvaginais são populares porque produzem mais imagens diagnósticas do útero e dos ovários do que a varredura convencional. As massas dentro do útero e região circunjacente são bem-definidas com o ultra-som. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 12 Acúmulos anormais de líquido circundando o útero podem ser facilmente detectados.O ultra-som se tornou o meio mais comum para a avaliação do feto e do abdome grávido. Defeitos congênitos do feto podem ser detectados com o uso do ultra-som. Indicações precoces de espinha bífida, hidrocefalia e defeitos cardíacos podem ser visualizadas antes do nascimento. Utilizando-se orientação por ultra-som, uma agulha pode retirar um volume de líquido amniótico intra-uterino para análise genética. Essa análise é realizada para determinar se quaisquer condições genéticas podem estar presentes no feto. Esse procedimento é denominado amniocentese. O diagnóstico precoce dessas condições pode permitir ao médico tomar medidas para corrigir ou monitorar uma condição antes do nascimento. CORAÇÃO A ecocardiografia é um estudo por ultra-som do coração. A ecocardiografia irá detectar derrame pericárdico, fornecer informações sobre as quatro câmaras e diagnosticar defeitos septais e doença valvar cardíaca. Esses exames podem medir a fração de ejeção, o volume sistólico e o movimento do folheto valvar dentro do coração. MAMA Como o ultra-som pode ser utilizado para diferenciar entre massas císticas ou sólidas, ele é, assim, freqüentemente utilizado como um adjunto à mamografia radiográfica para esse propósito. OLHO Os US são usados em oftalmologia para a detecção de descolamento de retina, hemorragia vítrea ou corpos estranhos intra-oculares. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 13 ESTRUTURAS VASCULARES O ultra-som por Doppler permite o estudo de estruturas vasculares e do fluxo sanguíneo dentro delas. Um transdutor Doppler transmite uma freqüência de ultra-som fixa sobre um objeto em movimento (sangue circulante). Como resultado dessa interação, um desvio na freqüência transmitida é refletida de volta para os transdutores. Esse "desvio na freqüência" produz um efeito chamado desvio Doppler. O desvio Doppler ajuda a determinar a direção e a velocidade do sangue circulante. Cor pode ser adicionada aos dados recebidos pelo transdutor para indicar a direção do sangue circulante. Com o Doppler de fluxo colorido, o fluxo sanguíneo na direção do transdutor é mostrado como azul, e o fluxo sanguíneo que se afasta do transdutor, como vermelho. Esse código de cores não pode ser confundido com fluxo sanguíneo arterial versus venoso. Ele indica a direção do fluxo sanguíneo em relação ao transdutor, e não a fonte do fluxo sanguíneo. Com o uso da técnica de fluxo colorido, áreas de estenose, fluxo restrito ou formação de placas podem ser detectados dentro de um vaso. Aneurismas, trombose venosa profunda e malformações vasculares podem ser demonstrados com ultra-som por Doppler.O ultra-som por Doppler está substituindo a venografia convencional do membro inferior. Ele fornece uma forma eficiente de detectar trombos venosos profundos na porção inferior da perna sem o uso de meios de contraste iodado AVALIAÇÃO E DIAGNÓSTICO MUSCULO ESQUELÉTICO Um uso mais recente do ultra-som nos Estados Unidos é a obtenção de imagens musculoesqueléticas das articulações, tais como ombro, punho, quadril, joelho e tornozelo. Esses exames são não-invasivos e possibilitam uma avaliação dinâmica de tecidos moles dentro das articulações, tais como roturas do manguito rotador, lesões bursais, rotura ou danos a estruturas nervosas, tendões e ligamentos. Esses procedimentos musculoesqueléticos podem ser usados como um complemento à RM, mais onerosos, ou como uma triagem para a sua realização. Os US têm a vantagem da avaliação dinâmica durante movimentos articulares, e está, por isso, se tornando uma ferramenta diagnóstica adicional valiosa em medicina esportiva. DEFINIÇÃO DE TERMOS DE SONOGRAFIA Anecóica: Uma estrutura anatômica ou região do corpo que não produz eco; Artefato: Um eco que não representa um objeto real e/ou uma estrutura anatômica; Comprimento de onda: A distância entre cada onda de ultra-som; Dispersão retrógrada: É o aspecto da energia acústica refletido de volta à fonte de origem; Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 14 Doppler de fluxo colorido: Uma técnica de ultra-som que mede a velocidade e a direção do sangue no interior de um vaso; as alterações na velocidade e na direção são vistas como matizes diferentes de vermelho e azul. Eco: É a medição da intensidade da energia acústica recebida de estruturas anatômicas; Ecogênica: Uma estrutura anatômica ou região do corpo que possui estruturas produtoras de eco; Ecossonografia pulsada: Técnicas de ultra-som que usam um único transdutor para enviar descargas curtas de ultra-som para o interior do corpo e alternativamente ouvindo os ecos; Efeito Doppler: Alteração na freqüência ou no comprimento de onda das ondas sonoras refletidas de estruturas ou do meio em movimento. Escala cinza: A exibição de vários níveis de brilho ou intensidade de eco representados em matizes de cinza. Freqüência: O número de ondas de ultra-som por segundo. Hiperecóica: Uma estrutura anatômica ou região do corpo que produz mais ecos do que o normal. Hipoecóica: Uma estrutura anatômica ou região do corpo que produz menos ecos do que o normal. Imagem bidimensional: Uma imagem que possui tanto largura quanto altura. Isoecóica: Uma estrutura anatômica ou região do corpoque produz um grau de ecos semelhante àquele do tecido circunjacente. Modo B: Abreviatura de módulo de modulação de brilho; base para todas as imagens de ultra-som em escala de cinza; ecos convertidos em pontos brilhantes que variam de intensidade de acordo com a força do eco. Obtenção de imagens em tempo real: Imagens de ultra-som que demonstram movimentos dinâmicos ou alterações dentro de uma estrutura em tempo real. Onda: Energia acústica que viaja através de um meio. Reflexão: Energia acústica refletida por uma estrutura que interfere com o caminho esperado da onda acústica. Sombra acústica: Perda do sinal acústico de estruturas situadas atrás de um objeto que bloqueia ou interfere com o sinal; por exemplo, a sombra produzida por um cálculo localizado no interior da vesícula biliar. SONAR: Abreviatura para "Sound Navigation and Ranging" (Navegação e Rastreamento por Som); instrumento naval usado para detectar objetos sob a água Sonografia: O processo de geração de imagens por ultra-som Transdutor: Um dispositivo que contém tipos específicos de cristais que sofrem estresse mecânico para produzir uma onda de ultra-som; funciona como um transmissor e receptor do sinal de ultra-som: Transmissão direta: Processo de obtenção de imagens pela transmissão do sinal acústico através de um objeto ou estrutura e captação da energia transmitida em sua superfície oposta Ultra som: Ondas sonoras que excedem um nível de freqüência de 20.000 ciclos por segundo (20 kHz); para ultra-som diagnóstico, usa freqüências sonoras entre 1 e 17 mHz. Ultra som com Doppler: Aplicação do efeito Doppler ao ultra-som para detectar desvios de freqüência e de velocidade de uma estrutura ou do meio em movimento; o ultra-som com Doppler é utilizado para exames de fluxo sanguíneo do corpo Velocidade do som: A razão com que o som passa através de um meio particular; varia grandernente entre estruturas contendo gás, ar, gordura e osso Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 15 RESSONÂNCIA MAGNÉTICA DEFINIÇÃO E INTRODUÇÃO A obtenção de imagens através de ressonância magnética pode ser definida como o uso de campos magnéticos e ondas de rádio para obter uma imagem matematicamente reconstruída. Essa 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. Tem se tornado cada vez mais popular referir-se aos departamentos de radiologia como centros de diagnóstico por imagem. Essa nova terminologia se deve em parte ao uso aumentado da obtenção de imagens por ressonância magnética. A necessidade para os técnicos de ter um conhecimento básico de RM se torna mais importante à medida que a RM continua a evoluir em sua habilidade de mostrar processos patológicos. Com o aumento no número de scanners de RM disponíveis, os técnicos continuam a ser chamados para assumir posições na equipe da seção de RM da radiologia. Muitos estudantes de técnica radiológica terão a oportunidade de observar e de participar de exames de pacientes com a utilização de RM, e todos os técnicos devem saber os princípios básicos da RM e como eles diferem da produção de raios X e da obtenção de imagens radiográficas. COMPARAÇÃO COM A RADIOGRAFIA Os raios X são ondas eletromagnéticas e, como tal, podem ser descritos em termos de seu comprimento de onda, freqüência e quantidade de energia que cada "pacote de ondas", ou fóton, carrega. Um fóton de raios X típico usado em obtenção de imagens clínicas pode ter um comprimento de onda de 10-11 metros, uma freqüência de 1019 hertz (Hz, ciclos/s) e uma energia de 60.000 elétron volts (eV) (Fig. 24.17). A obtenção de imagens com raios X é possível porque o fóton tem energia suficiente para ionizar átomos. O padrão de fótons transmitido através do paciente constitui uma imagem radiográfica que pode então ser capturada por um receptor de imagem tal como um filme. O fato de que fótons de raios X têm energia suficiente para ionizar átomos implica que algum pequeno risco biológico está associado a um exame radiográfico. É possível obter uma imagem do corpo através do uso de ondas eletromagnéticas que tenham energia bem abaixo da exigida para ionizar átomos, reduzindo assim (quan- do não eliminando) a ameaça de dano biológico para o paciente. A técnica de obtenção de imagens através de ressonância magnética (RM) faz uso da porção de rádio do espectro eletromagnético, no qual os fótons têm comprimentos de onda relativamente longos, de 103 a 10-2 metros, com freqüências de apenas 105 a 1010 Hz. Um fóton típico usado em RM tem uma energia de apenas 10-7 eV (um décimo de milionésimo de um elétron volt). (Veja Fig. 24.18.) Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 16 COMPARAÇÃO COM A TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA Nas aplicações clínicas, a Resso- nância Magnética é freqüen- temente comparada com a to- mografia computadorizada, porque a Ressonância Magnética , assim como a Tomografia Computa- dorizada, mostra imagens em seções. Os scanners de Tomografia Computadorizada adquirem dados que são manipulados pelo com- putador para formar seções axiais ou transversais (Fig. 24.19). Vistas coronais e sagitais podem também ser reconstruídas tanto com a Tomografia Computa- dorizada quanto com a Ressonância Magnética. APLICAÇÕES CLÍNICAS 0s técnicos de Ressonância Magnética e de Tomografia Computadorizada necessitam de um conhecimento profundo de anatomia (incluindo anatomia seccional) para a visualização precisa de imagens obtidas de vários planos ou seções. Um conhecimento completo de pontos de referência ósseos, órgãos e posicionamento de vasos possibilitarão aos técnicos interpretar apropriadamente as imagens para determinar se as varreduras cobriram adequadamente a região de interesse. Os técnicos de RM também precisam ter um entendimento de como fatores técnicos afetam a produção de sinais. Esses fatores técnicos influenciam no contraste e na resolução espacial. Portanto, o técnico precisa utilizar esses fatores técnicos para uma qualidade de imagem ótima. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 17 A TC mostra um avanço no contraste de tecidos moles sobre a obtenção de imagens através da radiografia convencional. Essa habilidade para mostrar contraste de tecidos moles é denominada resolução de contraste. O sistema de obtenção de imagens através de Ressonância Magnética é mais sensível à natureza molecular dos tecidos e assim permite uma excelente resolução de contraste, conforme mostrado nessas seções através de RM. Por exemplo, a Ressonância Magnética é sensível à pequena diferença na composição tissular das substâncias cinzenta e branca normais do encéfalo. Logo, a Ressonância Magnética está substituindo a TC como estudo de escolha para doenças envolvendo o SNC, especialmente para o exame de patologia da substância branca. Enquanto a TC e a radiografia convencional medem a atenuação do feixe de raios X, a Ressonância Magnética usa uma técnica que estimula o corpo a produzir um sinal de radiofreqüência e usa uma antena ou bobina de recepção para medir esse sinal. O diagnóstico de doenças tais como aquelas que envolvem o SNC pode ser feito com a Ressonância Magnética através de comparações entre o sinal produzido no tecido normal e o sinal produzido no tecido alterado. Por não utilizar radiação ionizante, a Ressonância Magnética é considerada mais segura do que a TC em termos de dano tissular biológico. Embora o scanner de RM não useradiação ionizante, considerações de segurança, no entanto, têm que ser identificadas e entendidas, conforme demonstrado nas páginas seguintes. PRINCÍPIOS FÍSICOS DA RM Certos núcleos no corpo irão absorver e remitir ondas de rádio de freqüências específicas quando esses núcleos estão sob a influência de um campo magnético. Esses sinais de rádio reemitidos contêm informação sobre o paciente que é capturada por um receptor ou antena. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 18 O sinal elétrico da antena é transmitido através de um conversor "analógico-digital" (A a D) e então para um computador, onde uma imagem do paciente é reconstruída matematicamente. Os componentes principais do sistema de RM estão mostrados na Fig. 24.23 e são discutidos com maiores detalhes mais adiante neste capítulo. Entretanto, antes de iniciar um estudo dos componentes ou do equipamento de um sistema de RM, os princípios físicos da obtenção de imagens através de RM serão discutidos. INTERAÇÃO DOS NÚCLEOS COM OS CAMPOS MAGNÉTICOS A BASE DA OBTENÇÃO DE IMAGENS ATRAVÉS DE RM A obtenção de imagens radiográficas envolve a interação de raios X com os elétrons que circundam os núcleos dos átomos, enquanto a obtenção de imagens através de RM envolve a interação de ondas de rádio (e campos magnéticos estáveis) com os núcleos isoladamente. Nem todos os núcleos respondem a campos magnéticos. Uma lista de núcleos encontrados no corpo que são eles mesmos magnéticos (aqueles que têm números ímpares de prótons ou nêutrons) e, logo, apropriados para estudos de ressonância magnética é mostrada à direita. Embora teoricamente existam alguns desses núcleos apropriados, atualmente a maioria das obtenções de imagens é realizada com núcleos de hidrogênio (prótons únicos). Uma razão para essa preferência é que uma grande quantidade de hidrogênio está presente em qualquer organismo. Isso é evidente pelo fato de que há dois átomos de hidrogênio em cada molécula de água e de que o corpo é constituído por aproximadamente 85% de água. O hidrogênio também está contido dentro de muitas outras moléculas. Assim, um centímetro cúbico (cm3) típico do corpo pode conter aproximadamente 1.022 átomos de hidrogênio, cada um dos quais é capaz de enviar e receber sinais de rádio. Outros núcleos não existem com tal abundância e, portanto, não irão fornecer um sinal tão forte. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 19 PRECESSÃO A obtenção de imagens através de ressonância magnética é possível porque um núcleo magnético oscilará ao redor de um forte campo magnético estático (imutável). O fenômeno de precessão ocorre sempre que um objeto em rotação é influenciado por uma força externa. Três exemplos de precessão são mostrados na Fig. 24.24. Um topo rotatório, quando influenciado pela força da gravidade, oscila ao redor da linha definida pela direção da força gravitacional. Na aplicação de RM, um próton em rotação (núcleo de hidrogênio) oscila quando colocado em um campo magnético forte. Um terceiro exemplo é a própria Terra, que oscila devido à interação entre as forças do sol e dos planetas. A taxa de precessão de um próton em um campo magnético aumenta à medida que a força do campo magnético aumenta. A taxa de precessão dos prótons em um sistema de RM é difícil de imaginar. Os prótons em um sistema de baixo campo podem oscilar a 5.000.000 ciclos por segundo. (Veja Fig. 24.24.) É mostrado que o topo em rotação oscila em uma taxa de um ciclo por segundo, e a Terra em apenas 0,004 ciclo por século. ENVIANDO UM SINAL DE RÁDIO AOS NÚCLEOS EM PRECESSÃO Depois que o campo magnético estático foi aplicado, a precessão dos núcleos no paciente pode ser influenciada ainda por ondas de rádio, porque uma onda de rádio contém um campo magnético variável com o tempo. Um efeito da onda de rádio é levar o núcleo a oscilar em um ângulo maior. Quanto mais tempo a onda de rádio é aplicada ao paciente, maior o ângulo de precessão. No exemplo mostrado na Fig. 24.25, a onda de rádio foi aplicada por tempo suficiente para levar o núcleo a mudar de uma posição quase vertical (paralela ao campo magnético estático) para uma posição horizontal (em ângulo reto com o campo magnético estático). Entretanto, mesmo essa duração das ondas de rádio suficiente para alterar a precessão dos núcleos para uma posição quase horizontal parece curta em relação aos eventos da vida diária. .Dizemos que a onda de rádio é aplicada ao paciente em um "pulso" que pode durar por uma fração de segundo durante a fase "de envio" do processo de RM. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 20 NÚCLEOS APROPRIADOS PARA RM 1 H Hidrogênio 1 13 C Carbono 6 14 N Nitrogênio 7 17 O Oxigênio 8 39 K Potássio 19 19 F Flúor 9 23 Na Sódio 11 31 P Fósforo 15 Núcleos que são magnéticos (número ímpar de prótons ou nêutrons). O hidrogênio é o mais abundante no corpo. RESSONÂNCIA As ondas de rádio afetam os núcleos em precessão, porque o campo magnético variável com o tempo da onda de rádio muda na mesma razão com que o núcleo oscila. Isso significa que, à medida que o núcleo roda, o campo magnético parece ter efeito máximo em "empurrar" o núcleo para longe do campo magnético estático exatamente no tempo apropriado. Esse entrosamento de uma força com um sistema que se modifica periodicamente é um exemplo do conceito de "ressonância". Outro exemplo comum de ressonância é quando uma criança é empurrada em um balanço. Quando empurramos uma criança em um balanço, naturalmente empurramos a criança em "ressonância". Ou seja, aplicamos força ao balanço em uma freqüência que se iguala à freqüência com que o balanço retorna a nós. Sabemos que aplicar nossa energia ern qualquer outra freqüência Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 21 não terá nenhum efeito útil. Assim, o princípio da ressonância explica por que usamos ondas de radiofreqüência aplicadas em pulsos para a obtenção de imagens através de RM. As ondas de rádio (devido ao seu comprimento de onda específico) encontram-se em ressonância com os núcleos em precessão. Isso explica o uso de ondas de rádio na RM, em vez de outras ondas eletromagnéticas, tais como as microondas ou a luz visível, as quais, devido ao seu comprimento de onda, não estariam em ressonância com os núcleos em precessão. RECEBENDO O SINAL DE RM DOS TECIDOS CORPORAIS Por ser o próprio núcleo um magneto minúsculo, à medida que roda ele emite ondas eletromagnéticas. Essas ondas emitidas de núcleos do interior dos tecidos corporais são captadas por uma antena ou bobina receptara durante a fase de "recepção" do processo de obtenção de imagens através de RM (Fig. 24.27). Esse sinal elétrico obtido da bobina receptora é enviado a um computador. A imagem do paciente é então reconstruída pelo computador. Várias técnicas matemáticas podem ser usadas para construir uma imagem a partir das ondas de rádio recebidas. Algumas técnicas são semelhantes àquelas usadas na tomografia computadorizada. O sinal recebido é descrito em relação aos sinais ou ruídos aleatórios sobrepostos que também são captados pela antena. A relação sinal! ruído (RSR ou S/R) é usada para descrever a contribuição relativa do sinal verdadeiro do tecido e do ruído aleatório. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 22 RELAXAMENTO Quando o pulso deradiofreqüência que foi enviado ao núcleo termina, os núcleos estão oscilando conjuntamente em fase. Logo que o pulso de radiofreqüência é desligado, os núcleos começam a retornar a uma configuração mais aleatória, em um processo chamado relaxamento. À medida que os núcleos relaxam, o sinal de RM recebido dos núcleos em precessão diminui. A taxa de relaxamento nos fornece informação sobre tecidos normais e processos patológicos nos tecidos. Assim, o relaxamento influencia a aparência da imagem de RM. O relaxamento pode ser dividido em duas categorias, conforme mostrado na Fig. 24.28. Essas são comumente denominadas relaxamento T1 e T2. RELAXAMENTO T1 Essa categoria de relaxamento ocorre quando as rotações começam a oscilar com ângulos cada vez menores, ou seja, de uma posição quase horizontal ou transversal para uma posição mais vertical (veja Fig. 24.29). Esse processo, denominado relaxamento do tipo de spin meio ou longitudinal (T1), leva o sinal de RM a sofrer uma diminuição de força. Definimos o tempo necessário para a redução desse sinal a 37% do seu valor máximo como T1 (veja Fig. 24.29). RELAXAMENTO T2 Quando as rotações começam a oscilar fora de fase, o resultado é denominado relaxamento transversal ou do tipo spin-spin. Isso é chamado relaxamento T2. Observe na Fig. 24.30 que os núcleos ao longo do topo do gráfico estão "em fase" no início, mas eles saem de fase conforme indicado pela direção das setas. À medida que ocorre o relaxamento T2, o sinal de RM irá sofrer uma diminuição de força. O tempo necessário para que o sinal de RM se reduza a 37% do seu valor máximo é definido como T2 (veja Fig. 24.29). Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 23 O ritmo desses dois tipos de alterações de relaxamento, T1 e T2, seguindo-se à exposição à radiofreqüência (aplicada em ressonância), constitui a base primária a partir da qual a imagem de RM é reconstruída. Entretanto, um terceiro fator, densidade spin, também desempenha um pequeno papel na determinação da aparência da imagem de RM. DENSIDADE SPIN Um sinal mais forte será recebido se a quantidade de núcleos de hidrogênio que estão presentes em um dado volume de tecido estiver aumentada. Entretanto, essa quantidade, chamada de "densidade protônica" ou "densidade spin", é um contribuinte menor para a aparência de uma imagem de RM, porque os tecidos cujas imagens são produzidas pelo próton (núcleo de hidrogênio) não diferem marcadamente em densidade spin. Uma consideração mais importante, conforme discutido acima, é que os núcleos que compõem tecidos diferentes dentro do corpo respondem a taxas de relaxamento diferentes, T1 e T2. SUMÁRIO A força do sinal de RM, conforme recebida por uma antena ou bobina receptora, é usada para definir o brilho de cada ponto da imagem do paciente. Assim, as diferenças entre as densidades T 1, T2 e spin dos tecidos produzem diferenças no brilho relativo de pontos na imagem. Os fatores primários que determinam a força do sinal e, conseqüentemente, o brilho de cada parte da imagem ou o contraste da imagem são a densidade spin e as taxas de relaxamento T1 e 12. Outros fatores tais como o sangue circulante ou a presença de material de contraste também desempenham um papel, mas estão além do objetivo desta discussão introdutória. A obtenção de imagens através de ressonância magnética é uma forma fundamentalmente diferente de olhar para o corpo quando com- parada a outras modalidades de obtenção de imagens. Por exemplo, na radiografia, a densidade física (gramas por cm3) e o número atômico dos tecidos determinam a aparência da imagem. A taxa de recuperação de átomos de suas interações com raios X não é importante na radiografia. Na RM, entretanto, a taxa de recuperação dos núcleos após a aplicação de ondas de rádio(taxa de relaxamento) é o fator mais importante na determinação da imagem de RM. Isso fornece a base para a imagem de RM conforme vista na Fig. 24.31. Alta densidade tissular tal como em uma estrutura óssea densa não resulta em contraste de imagem na obtenção de imagens por RM. Conforme pode ser visto nessa varredura de RM sagital da cabeça, tecidos moles tais como substância cinzenta e branca do encéfalo, o tronco encefálico e o corpo caloso são claramente visualizados devido à resposta dos núcleos nesses tecidos, conforme descrito acima. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 24 GRADIENTE DE CAMPOS MAGNÉTICOS Crítico para o entendimento do método de reconstrução de imagens usado em RM é o conceito de um gradiente ou de uma mudança de força de campo magnético através de uma certa região ou "corte" de tecido corporal. O gradiente do campo magnético é usado para obter informações de regiões ou cortes específicos de tecido corporal. O conhecimento da localização exata da origem dos sinais de RM recebidos do interior do paciente permite ao computador reconstruir a imagem de RM. Como já foi exposto, a força do campo magnético determina a taxa de precessão dos núcleos. A taxa de precessão determina o valor exato da freqüência de onda de rádio que estará em ressonância com os núcleos. O sistema de RM envia e recebe ondas de rádio dos núcleos apenas quando esses núcleos estão oscilando na mesma freqüência que a da onda de rádio, ou seja, em freqüência de ressonância. Assim, um sistema de RM altera o gradiente ou a força do campo magnético através de uma certa região ou corpo de tecido corporal de forma que o sistema receberá o sinal de RM apenas de núcleos que oscilam dentro daquela região ou corte. O computador pode decodificar essas e outras informações, tais como densidade de spin e relaxamento T1 e T2, podendo assim reconstruir a imagem de RM. O uso de gradientes de campos magnéticos na RM é semelhante sob vários aspectos ao uso de colimações de raios X na TC (tomografia computadorizada),na qual informações de cortes específicos de tecido irradiado são utilizadas para reconstruir a imagem de Te Os campos magnéticos de gradiente são produzidos por "bobinas de gradiente" localizadas no interior do magneto principal do sistema. Os gradientes de campos magnéticos são muito mais fracos do que o campo magnético estático produzido pelo magneto principal do sistema de RM. O campo de gradiente contribui para ou aumenta a força do campo magnético estático sobre algumas regiões do paciente e diminui a força do campo estático sobre outras regiões do paciente. Pelo fato de a força do campo magnético determinar a freqüência de precessão dos núcleos, essa, por sua vez, determina a freqüência do sinal de RM produzido a partir daquela região. Assim, os campos de gradiente levam diferentes regiões do paciente a produzir sinais de RM em freqüências ligeiramente diferentes. (Veja Fig. 24.32.) SUMÁRIO A força do sinal de RM é determinada pelo número de núcleos por unidade de volume (densidade spin) e pela orientação dos núcleos em relação ao campo magnético estático (relaxamento TC) e em relação uns aos outros (relaxamento T2). A localização da origem do sinal de RM no interior do paciente pode ser determinada pela freqüência do sinal de RM. A aplicação dos gradientes de campos magnéticos assegura-nos de que a freqüência do sinal de RM variará de uma localização para outra dentro do paciente e de que o computador pode, assim, produzir uma imagem única do paciente. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 25 OBTENÇÃO DE IMAGENS MULTICORTE A Fig. 24.33 mostra a obtenção de imagens multicorte da cabeça. Observe pelas estruturas anatômicas visualizadas nessas várias imagens que cada imagem representa uma reconstrução de dados recebidos pelo computador através de bobinas receptoras à medida que a força do campo magnético foi variada ou mudada através de regiões ou cortes específicos dos tecidos corporais. COMPONENTES DO SISTEMA DE RM A aplicação do princípio da ressonância magnética no hospital moderno exige uma coleção impressionante de equipamento de ponta. Os cinco componentes principais do sistema de RM são mostrados na Fig. 24.34 e são discutidos na seção seguinte. Eles são os seguintes: 1. Magneto 2. Bobinas de gradiente 3. Bobinas de radiofreqüência 4. Sistemas de suporte eletrônico 5. Computador e monitor MAGNETOS O componente do sistema de RM mais visível e provavelmente o mais freqüentemente discutido é o magneto. O magneto fornece o campo magnético estático (de força constante) poderoso em torno do qual os núcleos oscilam. Existem três tipos possíveis de magnetos no sistema de RM. Cada um deles tem características únicas. Eles compartilham um propósito comum, entretanto, de criação de um campo magnético que é medido em unidades tesla.* Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 26 As forças de campo usadas clinicamente variam de 0,1 a 3 tesla. Em comparação, o campo magnético da Terra é de aproximadamente 0,00005 tesla (Fig. 24.35). As forças de campo estáticas que circundam o magneto, chamadas de campos magnéticos em franja, são algumas vezes medidas em Gauss.t Um tesla é igual a 10.000 Gauss. MAGNETOS RESISTIVOS O primeiro tipo de magneto a ser descrito é o magneto resistivo (Fig. 24.36), que trabalha no princípio do eletromagneto. Um campo magnético é criado pela passagem de uma corrente elétrica através de uma bobina de fio. Os magnetos resistivos necessitam de grandes quantidades de energia elétrica, muitas vezes maiores do que aquelas exigidas para o equipamento de radiografia típico, para fornecer as altas correntes necessárias para a produção de campos magnéticos de alta freqüência. O custo dessa energia elétrica tem que ser considerado como parte do custo de operação da unidade. Além disso, as altas correntes elétricas produzem calor, que tem que ser dissipado com um sistema de refrigeração. O calor é produzido pela resistência do fio ao fluxo de eletricidade. Essa resistência atua como um tipo de "fricção" que produz calor e, em última instância, limita a quantidade de corrente que pode ser produzida. Sistemas resistivos típicos produzem forças de campo magnético de até 0,3 tesla. *Nikola Tesla, 1856-1943, pesquisador norte-americano (nascido na Croácia) em fenômenos eletromagnéticos. Testa é uma unidade de densidade de fluxo magnético igual a 1 weber por metro quadrado (unidade de medição do SI). tCar! F. Causs, físico alemão, 1777-1855. Um gauss é uma medição da densidade de fluxo magnético em linhas de fluxo por centímetro quadrado (unidade de medição do GCS). Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 27 MAGNETOS PERMANENTES Um segundo tipo de magneto que pode ser usado na RM é o magneto permanente. Os altos custos operacionais associados com os outros dois tipos de magnetos, notadamente a energia elétrica e os criogênicos, são evitados no sistema de magneto permanente (Fig. 24.37). Certos materiais podem receber propriedades magnéticas permanentes. Um exemplo de um magneto permanente muito pequeno desse tipo é o magneto usado para fixar anotações em portas de refrigeradores. Para o uso na RM, certos magnetos permanentes de grande porte podem ser feitos com forças de campo de até 0,3 tesla, o mesmo que o magneto do tipo resistivo. O custo inicial do magneto permanente está em algum lugar entre os dos outros dois tipos. Como nenhuma energia elétrica é necessária para esse magneto, o custo operacional é quase desprezível. Uma desvantagem, no entanto, pode ser a inabilidade para desligar a força do campo magnético. Se objetos de metal incidentalmente se alojarem no interior do magneto, eles têm que ser removidos contra a energia total do campo magnético. MAGNETOS SUPERCONDUTORES O terceiro tipo, e o mais comum, de magneto de grande porte em uso é o magneto supercondutor, que também usa o princípio do eletromagneto. Além disso, ele usa uma propriedade que é demonstrada por alguns materiais a temperaturas extremamente baixas, a propriedade de supercondutividade. Um material super condutivo é um material que perdeu toda a resistência à corrente elétrica. Quando isso ocorre, grandes correntes elétricas podem ser mantidas essencialmente sem qualquer uso de energia elétrica. Assim, os custos elétricos de funcionamento de um magneto supercondutor são desprezíveis. Um fator significativo, entretanto, é o custo de fornecimento desses materiais de resfriamento a baixas temperaturas, chamados criogênicos. Os dois criogênicos comumente empregados são o nitrogênio líquido (- 195,8°C) e o hélio líquido (- 268,9°C). O custo de manutenção desse sistema de resfriamento intensivo é da mesma ordem ou magnitude, ou até maior, do que os custos elétricos de um sistema resistivo. O custo inicial é também o mais alto dos três tipos de magnetos. Forças de campo magnético mais altas são possíveis com o magneto supercondutor, com valores tão altos quanto 2 ou 3 tesla para uso clínico. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 28 Um novo sistema de obtenção de imagens ultra-rápido de 3 tesla foi introduzido no ano 2000 pela Philips Medical Systems, desenvolvido em conjunto com a Universidade de Zurique, na Suíça. (Sistemas de 2 T eram os maiores sistemas disponíveis até então.) O campo magnético mais forte permite uma relação sinal-ruído melhorada, que otimiza o mapeamento cerebral e as aquisições de encéfalo em tempo real. Desenho Cônico com Interior Curto FIGURA 24.39 A Fig. 24.39 demonstra um magneto supercondutor moderno com um interior cênico e curto (60 cm) para ajudar a aliviar as ansiedades claustrofobias dos pacientes. (O desenho externo e a aparência desses sistemas são semelhantes tanto para o modelo de 1,5 quanto para o modelo de 3 T.) SISTEMA DE RM ABERTO Um outro sistema de RM totalmente aberto é mostrado na Fig. 24.40. Essa é uma unidade do tipo de magneto resistivo de 0,23 T. Certos outros fabricantes têm magnetos semelhantes abertos do tipo permanente. Uma empresa tem agora um tipo supercondutor aberto disponível, e várias unidades semelhantes maiores, de até 1 T, estão sendo projetadas. Todas essas unidades do tipo aberto menores são mais lentas, exigindo assim tempos de exame maiores, e são restritas a funções de RM básicas. Esses tipos abertos são úteis para crianças ou adultos com claustrofobia, que não podem tolerar os limites fechados dos sistemas maiores. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 29 BOBINAS DE GRADIENTE Além dos magnetos poderosos, um segundo componente importante do sistema de RM é a bobina de gradiente. Conforme já foi descrito, os gradientes dos campos magnéticos levam núcleos em diferentes localizações no interior do paciente a oscilar em ritmos ligeiramente diferentes, permitindo ao computador determinar a localização dentro do paciente a partir da qual o sinal de RM recebidose originou. Essa informação é, evidentemente, crucial para a reconstrução de uma imagem do paciente. Os campos de gradiente são muito mais fracos do que os campos magnéticos estáticos, e podem ser produzidos por bobinas relativamente simples. Uma configuração típica das bobinas de gradiente é mostrada na Fig. 24.41. Um sistema de RM pode conter três jogos de bobinas de gradiente, permitindo que um gradiente seja aplicado nas três direções - x,ye z. Essas bobinas, denominadas bobinas de gradiente x, y e z, estão localizadas dentro do magneto principal do sistema e não são visíveis externamente. Ajustando-se eletronicamente a quantidade de corrente nesses três jogos de bobinas, é possível obter um gradiente em qualquer direção. Essa flexibilidade permite que um sistema de obtenção de imagens através de ressonância magnética obtenha imagens em qualquer orientação dentro do paciente. BOBINAS DE RADIOFREQÜÊNCIA (RF) Um terceiro componente chave do sistema de RM são as bobinas de radiofreqüência (RF) ou "de emissão e recepção". Essas bobinas de RF agem como antenas para produzir e detectar as ondas de rádio que são denominadas de "sinal" de RM. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 30 Uma bobina de RF típica é também embutida ou contida na armação do magneto e, assim, não é especificamente visível. Essas bobinas de RF embutidas, algumas vezes denominadas bobinas corporais, envolvem o paciente completamente, incluindo a mesa na qual o paciente se deita, conforme indicado pelas setas na Fig. 24.42. Os desenhos das bobinas de RF variam dessa bobina corporal grande e embutida a bobinas de volume total circunferências menores separadas, que também envolvem a parte que está sendo submetida à obtenção de imagens. Exemplos dessas são a bobina de cabeça e a bobina para membros (extremidades) (letras A e O na Fig. 24.43). Algumas bobinas de superfície, tais como a bobina para ombro, são colocadas na área a ser submetida à obtenção de imagens. Geralmente, esse tipo de bobina de superfície é usado para a obtenção de imagens de estruturas mais superficiais. Uma exposição de uma variedade de bobinas circunferenciais de volume total e de superfície é mostrada na Fig. 24.43. Um outro tipo de bobina de RF freqüentemente usada é a bobina em arranjo de fase (phased array) (não mostrada). Essas consistem em múltiplas bobinas e receptores que são agrupados em conjunto. Cada bobina é in- dependente da outra e tem o seu próprio receptor, que permite cobertura de amplo campo de visão para uso na obtenção de imagens da coluna. Fig. 24.41 Bobinas de gradiente. SISTEMA DE SUPORTE ELETRÔNICO Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 31 Os sistemas de suporte eletrônico, que constituem o quarto componente do sistema de RM, fornecem voltagem e corrente para todas as partes do sistema de RM, tais como as bobinas de gradiente, o sistema de resfriamento, o magneto e o computador. O consumo de energia varia de cerca de 25 quilowatts em sistemas de magneto permanente a 150 quilowatts em sistemas resistivos.O transmissor e o receptor de RF, são também parte do sistema de suporte eletrônico. Essa parte do sistema desempenha as mesmas funções dos transmissores e receptores de comunicação através de rádio para radiodifusão . Ela envia os pulsos de ondas de radio para o interior do paciente e recebe os sinais de RM do paciente. O transmissor de RF também contém amplificadores que reforçam a força de sinais de rádio relativamente fracos recebidos da profundidade de um paciente no interior do magneto. COMPONENTE DE COMPUTADOR E MOSTRADOR O quinto e último componente do sistema de RM inclui os monitores do computador e do display. O computador processa informações de todas as partes do sistema de RM. Durante uma varredura, ele controla o ritmo dos pulsos para coincidir com alterações nas forças de gradiente do campo. Após uma varredura, ele reconstrói a imagem do paciente usando técnicas que são semelhantes àquelas usadas na tomografia computadorizada. O computador contém dispositivos de memória tanto internos quanto externos. A memória interna permite ao computador manipular os milhões de bits de informação necessários para definir uma imagem do paciente. A memória externa inclui os vários tipos de meios de armazenamento magnético, tais como discos rígidos e discos ópticos que são usados para armazenar informações para uso futuro. O console do operador contendo os controles do computador e o monitor de exposição está freqüentemente localizado em uma sala adjacente com uma grande janela. Esse console contém os controles usados pelo técnico para selecionar seqüências de pulso, ajustar os vários parâmetros ajustáveis pelo operador, tais como o número de médias de sinais e o tempo de repetição de pulso (TR), e para iniciar a varredura. Os controles no monitor permitem que o brilho e o contraste sejam alterados para destacar características significativas na Imagem. Estações de exibição independentes adicionais, localizadas fora do sistema de RM (em salas totalmente separadas), são freqüentemente incluídas para permitir que as imagens sejam visualizadas e processadas ao mesmo tempo em que outros pacientes estão sendo escameados. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 32 SUMÁRIO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO DE IMAGENS DE RM E COMPONENTES DO SISTEMA ETAPA COMPONENTE RESULTADO 1. Aplicação do campo magnético estático. Magneto Os núcleos se alinham e oscilam. 2. Aplicação dos gradientes de campo magnético Bobinas de gradiente Os núcleos oscilam em uma freqüência particular para permitir seleção de cortes. 3. Aplicação dos pulsos de RF. Bobina ou antena emissora de RF Os núcleos na área do corte oscilam em fase em um ângulo maior. 4. Receptor do sinal de RF. Bobina ou antena receptora de RF O sinal elétrico é recebido dos núcleos e enviado ao computador. 5. Conversão do sinal em imagem. Computador e monitor A imagem reconstruída é exibida. CONTRA-INDICAÇÕES Existem certas contra-indicações absolutas para o exame do paciente através de RM. Embora não seja uma contra-indicação absoluta, a gravidez também é freqüentemente considerada uma contra-indicação. Quando um exame de RM é indicado durante a gravidez, um consentimento informado deve ser obtido e documentado clinicamente. PREPARO DO PACIENTE Cada pessoa envolvida na programação e no preparo do paciente desempenha um papel chave em uma RM bem-sucedida. Um formulário resumido ou uma brochura explicando o exame pode ser fornecido quando o compromisso é programado. Ganhar a confiança do paciente é uma preocupação importante, porque, quanto mais relaxado e confortável o paciente estiver, maior a probabilidade de um exame bem sucedido. Deve-se permitir tempo suficiente para inquirir sobre a história do paciente, explicar o exame detalhada mente, remover todos os objetos metálicos e assegurar que o paciente esteja confortável. Informações a serem incluídas durante o preparo de um paciente para uma varredura de RM podem incluir explicações sobre os seguintes itens: 1. Uma descrição do scanner de RM 2. A importância de permanecer imóvel 3. O barulho que eles irão ouvir 4. A extensão de tempo que uma seqüência irá durar 5. O sistema de comunicação de duas vias e a monitorização que irá ocorrer 6. A ausência de radiação ionizante 7. A importância de remover todos os objetos metálicos Algumas seqüências de pulso geram um ruído de alto volumeque está associado com o uso de gradiente. O paciente tem que ser informado sobre isso, e pode ser necessária proteção de ouvido durante essas seqüências. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 33 ALIVIANDO A ANSIEDADE DO PACIENTE A abertura ou o interior do magneto (armação) na qual o paciente é posicionado na maca ou mesa de varredura para a obtenção de imagens por RM é mostrada na Fig. 24.45. Esse pode ser um espaço bastante estreito e confinado, e alguns pacientes com tendências claustrofóbicas podem se tornar ansiosos ou até mesmo alarmados por isso. Existem algumas controvérsias sobre se deve ser comunicado ao paciente que pode ocorrer claustrofobia, mas em geral é considerado melhor não mencionar o potencial para claustrofobia. O técnico em RM, entretanto, tem que estar preparado se o paciente mencionar claustrofobia, situação na qual podem ser tomadas medidas para assegurar que o paciente tenha o mínimo de ansiedade possível. A claustrofobia pode ocorrer bastante espontaneamente uma vez que o paciente esteja no magneto. As seguintes opções podem ser usadas para reduzir a ansiedade e obter um exame bem-sucedido: 1. Música e técnicas de relaxamento; os pacientes fecham os olhos e pensam em algo agradável. 2. Mova o paciente lentamente através do magneto. 3. Permita a presença de um membro da família na sala durante o exame. O membro da família pode segurar a mão ou o pé do paciente, lembrando ao paciente que o scanner é aberto em ambas as extremidades. Em algumas situações, pode ser necessária sedação. O tipo de sedação e as contra-indicações variam dependendo das rotinas CONTRA-INDICAÇÃO ABSULUTAS PARA RM Marca-passos Clipes ferromagnéticos para aneurisma Fragmentos metálicos no olho Implantes cocleares Prótese valvar cardíaca Starr-Edwards modelo pré-6000 Bombas internas de infusão de drogas Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 34 Neuroestimuladores Estimuladores de crescimento ósseo. MONITORAÇÃO DO PACIENTE A monitoração do paciente pode exigir tranqüilização freqüente durante a varredura ou durante os intervalos entre as seqüências de pulso. Se for fornecida tranqüilização durante o exame, o paciente tem que ser lembrado de que não pode se mover ou falar durante a aquisição de dados. A monitoração do paciente sedado é difícil devido à extensão do interior do magneto. As preocupações principais são se os pacientes estão respirando e se têm oxigênio suficiente. Observar as incursões respiratórias é geralmente suficiente para assegurar a respiração, mas um oxímetro de pulso pode ser usado para verificar uma troca adequada de O2 e CO2. O campo magnético e a interferência de RF podem causar problemas na operação desse equipamento de monitoração, e, portanto, apresentam algumas limitações. As principais preocupações no preparo de um paciente para um exame de RM são as seguintes: 1. Pesquisar contra-indicações 2. Explicar o exame (reduzindo a ansiedade e o medo do paciente) 3. Remover todos os objetos metálicos 3. Assegurar o conforto do paciente. Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 35 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS DE SEGURANÇA Preocupações de segurança para o técnico, o paciente e o pessoal médico têm que ser reconhecidas e são devidas à interação dos campos magnéticos com objetos metálicos e tecidos. Durante uma varredura de RM, pacientes assim como outras pessoas na área imediata são expostas a campos magnéticos estáticos, induzidos por gradiente (variáveis com o tempo) e de radiofreqüência (RF). Preocupações com segurança na RM resultando da interação desses campos magnéticos com tecidos e objetos metálicos são as seguintes: 1. Risco potencial de projéteis 2. Interferência elétrica com implantes 3. Torque de objetos metálicos 4. Aquecimento local de tecidos e objetos metálicos 5. Interferência elétrica com as funções normais das células nervosas e das fibras musculares Cada uma dessas cinco preocupações com segurança será discutida, iniciando-se com os riscos potenciais de projéteis. RISCO POTENCIAL DE PROJÉTEIS Um campo magnético estático envolve o magneto e é denominado campo magnético adventício. Certos itens não são permitidos dentro desses campos adventícios, e a monitoração é essencial antes de se permitir que qualquer pessoa entre na sala do magneto. Cartazes de alerta e sistemas de segurança para portas têm que estar em uso para evitar que pessoal não-autorizado entre em áreas restritas dentro do campo magnético adventício.Os campos magnéticos adventícios são geralmente medidos em gauss (G). A força do campo adventício é inversamente proporcional ao cubo da distância a partir do interior do magneto; portanto, o perigo de projéteis se torna maior à medida que se chega mais próximo do magneto. Por exemplo, em um sistema de obtenção de imagens de 1,5 tesla, um objeto ferromagnético a 0,9 m de distância terá uma força 10 vezes maior que a da gravidade; e a 2,1 Técnicas Radiológicas Prof. Luís Henrique Barcellos Página 36 m suaforça se igualaria à da gravidade .Se um pequeno objeto ferromagnético fosse soltopróximo ao magneto, ele poderia se tornar letal quando atingisse uma' velocidade final de 64 quilômetros por hora no momento em que chegasse ao centro do magneto. No caso de um código (parada respiratória ou cardíaca), o paciente tem que ser primeiramente removido da sala de varredura e todo o pessoal alertado sobre o procedimento de rotina de resposta para eliminar a possibilidade de que objetos metálicos se tornem projéteis perigosos. Geralmente, os equipamentos para pacientes, tais como tanques de O2, bombas IV, equipamento para monitoração do paciente, cadeiras de rodas e carrinhos não são permitidos dentro da linha de 50 gauss, embora alguns equipamentos especiais tenham sido projetados para serem usados especificamente em RM. INTERFERÊNCIA ELÉTRICA COM IMPLANTES ELETROMECÂNICOS Uma segunda preocupação importante é um possível dano a componentes eletrônicos e à função de marca-passos cardíacos; portanto, esses não são permitidos dentro da linha de 5 gauss. Além de o campo magnético estático poder causar possíveis danos aos marca-passos cardíacos, os pulsos de RF podem induzir voltagem nas derivações dos marca passos. Outros dispositivos que podem ser afetados adversamente pela RM são implantes cocleares, neuro estimuladores, bombas de infusão de drogas implantadas e estimuladores de cresci-mento ósseo. Objetos tais como fitas magnéticas, cartões de crédito e relógios analógicos também podem ser afetados, e devem portanto ser mantidos fora da linha de 10 gauss. TORQUE DE OBJETOS METÁLICOS A terceira preocupação com segurança envolve objetos metálicos, tais como clipes cirúrgicos localizados dentro ou sobre o corpo do paciente e sua interação com o campo estático. O campo magnético pode causar torque ou um movimento de torção do objeto e dano ao tecido que circunda o sítio cirúrgico. A contra-indicação mais importante nessa categoria é para pacientes com clipes para aneurisma intracraniano. Foi demonstrado que vários clipes para aneurisma apresentam torque quando expostos ao campo magnético estático usado em RM. Os clipes para aneurisma seriam considerados uma contra-indicação, a não ser que o tipo exato seja conhecido e tenha sido provado que não é ferromagnético. É recomendada cautela para todos os pacientes com colocação recente de clipes cirúrgicos. Próteses de substituição do estapédio podem ser consideradas
Compartilhar