10. Introdução à Ressonância Magnética

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Introdução à Ressonância 
Magnética
Prof. Anderson dos Santos Barcelos
Histórico
1920 – Stern Gerlach
Conceito SPIN (giro)
Histórico
• Primeiros estudos em 1946:
Grupo de Purcell (em Harvard) → estudava
os sólidos.
Grupo de Bloch (em Stanford) → estudava
os líquidos.
Em 1952 receberam o premio nobel de
física.
“Certos elementos com números ímpares de
prótons, nêutrons ou ambos , tendem a
alinhar com o campo magnético potente. “
Bloch e Purcell
Histórico
Histórico
Histórico
1977 - Raymond Vahan Damadian
1º imagem humana em RM – Torax
Curiosidade
1986 → O primeiro exame de IRM na América
Latina foi realizado no Hospital Israelita Albert
Einstein, (SP, Brasil).
Histórico
 1981 - Grande número de artigos (diferenciação entre
lesões benigna x maligna, comparativo com outras
técnicas).
 1980 – 1 única imagem – 5 minutos
 1986 - 1 única imagem – 5 segundos
 1987 - Charles Dumoulin - Angio RM
 1992 - Desenvolvimento inicial RM Funcional.
Histórico
• Antes
Aberto
• Ressonância 
Magnética 
Atual
Fechado
Fechado
Vantagens do uso da RMN 
Não utiliza radiação ionizante;
Estudos nos 3 planos espaciais;
Estudo angiográfico sem contraste;
Alta sensibilidade Imagens de
excelente resolução
...
Imagem por Ressonância Magnética -
IRM 
A IRM pode ser definida como o uso de
campos magnéticos e ondas de rádio para
obter uma imagem matematicamente
reconstruída.
IRM representa diferenças entre vários tecidos
do paciente, no número de núcleos e na
frequência em que esses núcleos se recuperam
da estimulação por ondas de rádio na presença
de um campo magnético.
Componentes da RMN
Componentes da RMN
Magneto;
Fonte de radiofrequência;
Processador de imagem;
Sistema de computadores;
Componentes da RMN
Componentes da RMN
Magneto primário: produz o campo magnético
estático (B0).
Magneto Secundários: são usados para
uniformizar o B0 e produzir gradientes no campos
magnético (Gx, Gy, Gz).
Sistema de RF: pode ser considerado como um
magneto secundário (bobinas de transmissão e
recepção).
Componentes da RMN
Magneto principal é o coração do sistema de
RM.
Função: fornecer e manter o B0 durante o
exame.
Manutenção de um campo homogêneo é
necessário pois afeta a resolução,
uniformidade e distorção.
Componentes da RMN
Componentes da RMN
Componentes da RMN
 Túnel do Magneto
Tipos de Magneto
 Há diferentes tipos de magnetos que podem
produzir um campo magnético:
Magneto permanente
Magneto resistivo
Magneto Supercondutor
Magneto Permanente
São constituídos de grandes blocos de
material de uma liga alumínio,níquel e cobalto
conhecida como alnico.
Tem linhas de fluxo que corre verticalmente
do pólo sul para o pólo norte do magneto,
mantendo o campo magnético confinado nos
limites da sala de exame.
Magneto Permanente
Magneto Permanente
 Teoricamente pode se chegar a intensidade acima de 1,2 T com 
magnetos permanentes mas na prática tem cerca de 0,3T.
 Apresenta a vantagem baixo consumo de energia elétrica.
Curiosidade 
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 O que é tesla?
Tesla = Unidade de medida de campos magnéticos de alta potência.
Gauss = Unid. campos de baixa potência. 
 1Tesla = 10.000 Gauss 
(Terra = 0,6 G)
Magneto Permanente
Magneto Permanente
Vantagens
Não necessitam de fonte de força portanto baixo
custo operacional;
Campo magnético confinado nos limites da sala;
Arquitetura aberta.
Possibilitam procedimentos intervencionistas e é
indicado para paciente claustrofóbicos.
Magneto Permanente
Desvantagens
Intensidade limitada de B0;
Baixa homogeneidade do campo magnético; 
Peso excessivo;
Pobre homogeneidade de campo reduz contraste 
e resolução espacial;
Peso de 90.000 Kg.
Magneto Resistivo
São feitos de condutores elétricos convencionais
como o cobre;
São alimentados por correntes elétricas;
Produz campos de baixa intensidade (0,20T, 0,3T)
Quando há passagem da corrente elétrica ocorre
a produção do campo magnético e aquecimento;
São mais leves que os magnetos permanentes,
mais baratos porém custos operacionais muito
caros;
Podem ser ligados e desligados.
Magneto Resistivo
Vatagens
Mais baratos que os magnetos supercondutores;
Não necessita de grandes precisões na
homogeneidade;
Homgeneizar este tipo de magneto é mais fácil do
que os supercondutores.
Magneto Resistivo
Desvantagens
Alto consumo de energia elétrica 
continuamente;
Necessita de um sistema de resfriamento 
(geralmente é água); 
Peso de 4000K.
Magneto Resistivo
Magneto Supercondutor
Eletromagnetos são criados por corrente
elétrica conduzida através de uma bobina;
Supercondutores Clínicos: 0,5T, 1,0T , 1,5T ou
3,0T;
Supercondutores para espectroscopia
analítico e física de alta energia excedem 07T.
Magneto Supercondutor
São feitos de fios de uma liga de nióbio e
titânio que se torna supercondutora abaixo
entre 10 e 20 Kelvin ( -263°C e –253°C);
Estes fios são super-resfriados por criogênios
(He - líquido);
Produz campos magnéticos altos de 0,5 a 4T e
custo operacional relativamente baixo.
Magneto Supercondutor
Supercondutividade (permite a condução da
corrente sem ter resistência);
Necessário uma temperatura crítica para não
ocorrer perca da supercondutividade (manter
frio);
Criogênia = Hélio líquido e Nitrogênio líquido;
Magneto Supercondutor
Magneto Supercondutor
Magneto Supercondutor
Vantagens
Fornecem altos campos com excelente 
homogeneidade;
Mais usados para obtenção de imagens clínicas;
Magneto Supercondutor
Desvantagens
Campos magnéticos de 1T, os campos marginais
0,5mT estão a 10m em todas as direções
(distancia segura para portadores de marca-
passo).
Para reduzir a extensão desses campos marginais
são usados blindagens ativas ou passivas.
Custos com criogenia.
Magneto Supercondutor
Componentes da RMN
Criogênios : 
É preciso chegar a temperaturas tão
baixas quanto -269º para poder criar
um ambiente adequado dentro do
magneto. Deve-se controlar diariamente
os níveis de hélio.
Componentes da RMN
Bobinas de Homogeneizadoras: 
São bobinas eletromagnéticas menores,
utilizadas para manter ou corrigir os
distúrbios da homogeneidade do campo
magnético, pois é praticamente
impossível produzir um campo
magnético perfeitamente homogêneo.
Bobinas de Homogeneizadoras: 
Os rolos das bobinas são compostos
de nióbio-titânio (NbTi). A corrente
elétrica passa através das bobinas
criando campos magnéticos que
altera o campo magnético criado pelo
magneto.
Componentes da RMN
Bobinas de gradiente
Produzem uma corrente em fluxo oposto ao do
magneto.
A combinação deste sistema, geram gradientes de
campo lineares em cada um dos eixos ortogonais
(x,y e z).
Gradientes potentes possibilitam a aquisição de
imagens de alta velocidade ou alta resolução.
Roxo : Magneto 
Principal
Laranja : Gradiente X
Verde : Gradiente Z
Amarelo : Gradiente 
Y
Preto : Emissor / 
Receptor de 
Radiofrequência
Componentes da RMN
Suporte da Mesa :
É responsável por transportar a mesa
onde o paciente se encontra paradentro
do túnel do magneto.
Componentes da RMN
Mesa de Transporte Móvel
A mesa de transporte móvel do paciente
pode ser retirada da sala de exames para
simplificar o posicionamento dos
pacientes e acelerar a remoção das
pessoas da sala de exame nos casos de
emergência.