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MEDSPARTA – TURMA XXIII
DISCIPLINA: IMAGENOLOGIA
TEMA DA AULA: FÍSICA DA RM E USG
A ressonância magnética (RM) foi o segundo método que surgiu sem radiação ionizante, o primeiro foi a
ultrassonogra�ia. Ela veio para trazer algumas coisas que a tomogra�ia que já existia não tinha, por exemplo, o
contraste de partes moles (diferenciar o que é músculo de tendão, o que é tendão de ligamento, cartilagem) e
também no SNC diferenciar melhor núcleos da base etc. Também trouxe a opção de fazer cortes no plano sagital
e no plano coronal.
Por ser um método sem radiação ionizante, ela é preferível para ser usada na faixa etária pediátrica.
Também por isso é utilizada em gestantes de forma ilimitada.
O início da descrição do fenômeno de RM foi em 1936 por matemáticos. Em 1973 o �ísico Lauterbur sugeriu
a construção de magneto com gradientes de estímulo de radiofrequência (ondas de rádio). Em 1976
conseguiram obter as primeiras imagens de RM. Em 1977 conseguiram as primeiras do corpo humano. Mas o
grande avanço em RM foi no �inal da década de 80.
É um método totalmente dependente de computador. Não usa contraste iodado. E tem identi�icação de
partes moles superior à da tomogra�ia.
O problema é o alto custo.
O princípio básico de funcionamento da RM é o de que todo átomo com número de massa ímpar tem um
momento magnético e toda carga elétrica em movimento cria ao redor dela um campo magnético. Um átomo de
número de massa ímpar em repouso tem um movimento de giro do núcleo dele, o próton gira em torno do
próprio eixo e acaba criando um polo magnético norte e um sul. É o que está esquematizado abaixo:
A RM humana é toda feita baseada no comportamento do hidrogênio, porque ele é um átomo que tem
comportamento magnético e porque é o mais abundante dentro do corpo humano.
A �igura esquematiza uma alça de �io elétrico com corrente elétrica, criando um campo magnético ao redor
dela. Se o �io for reto você tem um campo magnético girando em torno do �io. Se você faz em forma de alça, ela
pode continuar fazendo um embombinamento e vai gerar um campo magnético entrando por um lado da alça e
saindo pelo outro. Esse é o princípio básico de funcionamento de um aparelho de ressonância magnética.
Aquele ‘buraco’ onde o paciente está, magneto, é uma bobina de vários �ios supercondutores por onde gira uma
corrente elétrica que produz um campo magnético que entra por um lado do tubo e sai pelo outro.
Magneto:
O paciente não pode entrar no aparelho com objetos metálicos, não pode ter implante auditivo,
marcapasso, neuroestimulador que tenha metal, �iltro de veia cava antigo que era feito de metal, prótese recente
que ainda não deu tempo do osso calci�icar ao redor dela, alguns DIUs.
Dentro desse magneto tem uma placa, que é uma bobina de gradiente, que emite e recebe ondas de rádio.
É sabido que se o corpo estiver exposto a um campo magnétido de 1 tesla, que é o do aparelho, o átomo de
hidrogênio vai girar em torno de 21,6 MHz. Então é aplicado um pulso de radiofrequência exatamente nessa
mesma frequência para dar energia a esse átomo para que ele possa entrar em ressonância.
Ressonância é quando você tem um movimento pendular em determinada frequência e para dar energia a
esse movimento você aplica uma energia na mesma frequência.
Quando é dado um pulso de radiofrequência ao átomo que está girando, ele começa a girar e a preceder
(parecendo com um pião). Essa precessão é um movimento típico de quando dá muita energia ao átomo.
Quando o pulso de radiofrequência é desligado, essa energia que foi dada a ele, é emitida de volta ao aparelho e
ele volta a girar como ele estava antes. Essa energia devolvida é usada para captar a imagem.
O hidrogênio que está combinado com o carbono da gordura, libera de volta essa energia numa velocidade
diferente do hidrogênio combinado com o oxigênio da água. Então o contraste de imagem que vai haver de um
tecido mole para o outro vai depender se tem mais ou menos gordura.
Essa diferença de tonalidade na imagem se dá por causa dos diferentes comportamentos do hidrogênio
quando está ligado no corpo com agua ou com proteína. Essa diferença de tonalidade da imagem é chamada de
T1 ou T2.
O núcleo do hidrogênio gira quando está em um campo magnético de um tesla, e para você aplicar energia
para esse hidrogênio se deve aplicar um pulso de rádio na mesma frequência que ele está girando, e assim o
hidrogênio começa a fazer um movimento de precessão, todos sincronizados. Quando você desliga o pulso o
hidrogênio volta ao seu estado normal de giro e devolve a energia que foi aplicada nele, essa energia que é
devolvida que é capitada pelo aparelho para formar imagem.
A intensidade do campo dentro do magneto não é homogenia, essa pequena variação do campo magnético
já muda a velocidade de giro do hidrogênio. Então quando se manda um pulso da rádio em uma dada frequência
só vai estimular o átomos de hidrogênio de uma pequena área que está com um campo magnético especi�ico,
por isso o aparelho faz imagem apenas em fatia
Na ressonância tem várias ponderações de imagem mas 2 são mais importantes, T1 e T2. Essa imagem são
adquiridas várias vezes. A diferença básica de T1 para T2, está basicamente no comportamento da agua, tudo
que tiver grande quantidade de agua livre em T2 vai ser hiperintenso (brilhar), e em T1 a agua livre �ica
hipointenso. Por esse hipersinal da agua livre em T2, toda vez que se usa contraste na RM se faz em T1, para que
o sinal do contraste não se misture com o sinal da agua livre.
O osso medular é diferente do osso cortical. O osso cortical na criança tem bastante medula óssea e no
adulto tem bastante gordura, e a gordura brilha tanto em T1 quanto em T2, só que o fato dala brilhar ajuda a
identi�icar algumas fraturas ocultas.
A RM é útil para descoberta de fraturas ocultas, que são aquelas em que o RX está normal porque ainda não
deu tempo do osso se distanciar e aparecer a fenda, mas na RM é possível ver a medular óssea rompida (risco
com hipossinal em T1), é um sangramento que �ica dentro do intervalo do osso quebrado e por isso �ica com
esse hipossinal em T1, se fosse em T2 seria confundido com o hipersinal da gordura. Para fraturas, T2 somente
é utilizado com supressão de gordura.
Limitações ou contraindicações da RM� pacientes com marcapasso; paciente com tosse, neurocirurgias
com implantação de clipe metálico (geralmente em aneurismas), pacientes com neuroestimulados metálico e
implante auricular metálico. Ex: paciente com clipe metálico não podem fazer uma RM de joelho, pois o campo
magnético produzido pela máquina não �ica restrito somente ao local exato do exame, para tanto a sala é
revestida com blindagem magnética (aço silício) ou tem uma dimensão mínima pra conter a intensidade de
campo de 5 gauss para que pessoas passem perto da mesma sem sofrer qualquer dano pela ação da máquina de
RM. Para desmagnetizar o aparelho não adianta desligá-lo da energia, pois o material de que é feita a bobina é
supercondutor, e a característica desse tipo de material é manter a corrente elétrica mesmo se desligar o polo
positivo do polo negativo, então, uma vez induzida a corrente elétrica nele, pode tirar a fonte de energia que a
corrente continua, mas ele só é supercondutor se mantido em temperaturas próximas ao 0 absoluto, o que é
feito pelo hélio líquido, que banha todo o magneto (em torno de 2000L), para manter a temperatura próximo a
-269°C, logo, a única maneira de desligar totalmente o aparelho é acionando um botão para “derramar” todo o
hélio (hélio é aquecido, expande, explode, e sai por um tubo especí�ico). Para remagnetizar o aparelho
totalmente são 3 dias. Pacientes com fraturas que possui parafusos e placas metálicas, após 3 meses da cirurgia
pode fazer uma RM, pois o osso já calci�icou bem, �ixou a placa ou parafuso, e eles não serão retirados com a
ação do campo magnético. A RM não avalia bem o osso calci�icado, com cálcio em grande concentração: ossos
corticais, cálculos, calci�icação tendínea são exemplos que não são bem vistos em RM. Stents coronários commenos de 3 meses também é contraindicação, porque o endotélio ainda não �ixou totalmente aquele stent.
Filtros de veia cava antigos também são contraindicados para RM.
Limitações� maior tempo de aquisição (apesar de muitos aparelhos de hoje fazerem o exame no mesmo
tempo de uma TC, mas assim como os outros exames, precisam da cooperação do paciente), agitação
psicomotora, paciente com surto psicótico, idoso internado com delirium é necessário sedação. Crianças abaixo
de 5 anos também são di�íceis de conter sem sedação.
Angiorressonância� modalidade de exame que se consegue sem utilizar contraste nenhum, apenas com as
propriedades magnéticas do corpo, onde se consegue delinear, desenhar a luz dos vasos através do movimento
do sangue.
USG
Exame que não utiliza radiação, mas que também não tem a amplitude da RM ou da TC em imagens de
apenas um corte, ou seja, a amplitude de penetração dentro do paciente é limitada (em torno de 10 a 15 cm). O
plano de corte depende da posição do médico (axial, coronal, sagital), é um exame dinâmico. Não necessita
aprender a interpretar as imagens, ele já vem laudado. É um método feito por médicos. Precisa aprender apenas
as indicações e contraindicações.
A USG já chega para o médico com o laudo.
Em 1794, Palanzani descreveu a orientação espacial através da audição.
Em1842, Doppler descreveu o efeito Doppler “ambulância chegando ate vc o som aparenta ser agudo, e se
afastando parece ser um som mais grave”, o som agudo tem uma frequência maior e o grave, menor. Doppler
também é usado no USG.
Em 1880, Pierri Pivi revolucionou, descreveu materiais com efeito piezoelétrico, materiais piezoeletricos
são aqueles que quando comprimidos, ao mudar a dimensão dele,ele emite uma corrente elétrica. E ao
contrário é verdadeiro, quando ele é estimulado por uma corrente elétrica,ele muda de tamanho. Isso é a base
para o funcionamento da USG. Dentro da sonda existe vários cristais piezoeletricos.
Em 1942 alguém teve a ideia de usar na medicina.
Em 1967, começou a se fabricar comercialmente aparelhos de USG.
Em 1967, foi lançado o primeiro transdutor endocavitario
1972 Gosoph padronizou as escalas de cinza. O olho humano é mais sensível aos tons de cinza, ele
consegue distinguir até 16 tons de cinzas.
1979, Doppler colorido. Observa se tem corpo se aproximando que são as hemácias, hemácias correndo
dentro do vaso, determina �luxo sanguíneo. Em relação ao transdutor, faz de conta que o transdutor esta obliquo
em relação ao vaso, se o �luxo esta p lá, as hemácias estão se aproximando do transdutor, isso é o efeito Doppler,
manda o som e o som volta numa frequência maior do que ele mandou.
No transdutor tem os cristais piezoeletricos, tem efeito piezoeletrico, qd ele é estimulado por corrente
elétrica ele muda de dimensão e ao mudar de dimensão, funciona como a emissão de um som, o som é uma
onda mecânica, ele também recebe o som que ele mandou, ou seja, ele tem efeito piezoeletrico ao contrário, qd
vc estimula ele por ondas de choque, ondas mecânicas, ele Tb produz pelas correntes elétricas dentro dele que
vão voltar p parede p ser interpretado, quanto mais profunda aquela estrutura onde o som bateu e voltou mais
tempo vai demorar da hora que ele emitiu o som p hora que o som voltou p computador, daí ele sabe que a
estrutura ta mais profunda. Se o pulso que ele mandou de som em poucos milisegundos ele vai e volta o
computador interpreta como uma estrutura super�icial. Então do transdutor endovaginal a característica dele é
que está muito próximo da estrutura que ele quer observar, rente ao colo útero, muito próximo do útero,
trompas e ovários. É um método dependente da mão do examinador. Há uma dependência grande também do
aparelho.
O som é uma onda mecânica, é compressional, é um movimento oscilatório por compreensão e rarefação,
ela causa compressão da matéria, depois que ela já passou ela causa rarefação.
Chama USG por que a faixa de som que o ouvido humano consegue perceber, so escutamos sons de 20 Hz a
20.000 Hz, 20Hz são graves e de 20.000 são agudos, o aparelho de USG usa de 3 milhoes a 12 milhoes de Hz.
As propriedades do som: Comprimento de onda e frequência. Quanto maior a frequência mais agudo o som
é. Quanto maior o comprimento de onda, menor é a frequência. Então sons mais graves, uma onda com
comprimento maior, com uma frequência menor. Já agudos, comprimento de onda menor e frequência maior.
Quanto maior a frequência mais contraste de imagem, mais resolução espacial se tem, so que quanto maior a
frequência, menor é a capacidade de penetrar no corpo, então qd se quer estudar estruturas super�iciais, como
tiroide, mama, articulações, bolsa escrotal, se utiliza sondas com uma frequência bem grande pq são estruturas
que não precisam de tanta penetração, não são estruturas tão profundas e se consegue imagens com alta
resolução. Já no exame de grávida, ou de rim, precisa-se de uma profundidade maior do som, se usa frequência
menor mas a resolução Tb é menor.
Outra propriedade é a amplitude, ela é popularmente o volume do som, altura do som. Tem a velocidade
e intensidade do som. A velocidade vai depender do meio onde o som está se propagando, é convencionado
dentro do computador que no corpo humano a velocidade é praticamente parecida, mais de 1000 m/s.
Intensidade é medida em energia.
Velocidade é um produto da frequência X o comprimento de onda ela constante quando o material é
constante. A velocidade nos diversos tecidos é variável no ar pé mais lento, onde é mais rápida é no osso, mas
onda ultra-sônica não é utilizada para avaliar osso, pois existe uma propriedade do som deniminada de re�lexão,
quando a onda chega no osso 99% destas ondas são re�letidas não gerando boas imagens.
Efeito Piezo-elétrico é quando o cristal é comprimido através de uma corrente elétrica gerando uma onda
mecânica e o contrário, quando o cristal recebe uma onda mecânica e converte em uma corrente elétrica.
O aparelho tem um pulsador, um transdutor e um processador que é um computador que converterá essas
ondas captadas pelo transdutor em corrente elétrica e processa-las em imagens e um monitor de alta de�inição.
O principal da aula: na radiogra�ia tudo que brilhava era radiopaco se fosse tomogra�ia era hiperdenso, na
radiogra�ia tudo que mais escuro é chamado de radiotransparente, na TC o que é escuro é chamado de
hipodenso, na ressonância o que brilha é hiperintenso, o que é escuro chama-se hipointenso, então o brilho na
ultra-sonogra�ia vai depender da quantidade de onda que a estrutura re�letiu. O transdutor emite onda sonora
em leque, então em todas as direções essas ondas penetram no corpo humano e algumas estruturas irão
absorver mais do que outras e outras irão re�letir mais que outras, aquilo que re�letiu chamamos de eco, tudo
que bateu na estrutura e voltou é eco. Aquilo que re�lete muito é chamado de ecogênico, aquilo que absorve o
som é chamado de hipoecogênico ou anecóico e aquilo que �ica intermediário é chamado de isoecóico. Aquilo
que é ecogênico é sempre brilhante em geral estruturas com densidade maior geral mais ecos, um exemplo um
tumor sólido dentro do rim vai ser mais ecogênico. Os líquidos do corpo são hipoecogênicos se tornam mais
escuros como a urina, então em um ultrasom da pelve a estrutura mais anecóica será a bexiga pois estará cheia
de urina.
Transdutor ou sonda é parte que vai em contato com paciente possuem a estrutura que emite a onda e
estruturas que capitam as ondas de volta que chegam nele. Pode ser: convexo, plano. Quanto a imagem temos 2
tipos de de�inição: a temporal, ou seja, a onda que demora mais tempo para voltar interpreta-se sendo uma
estrutura mais profunda o que volta mais rápido interpreta como algo que está mais super�icial. O fenômeno da
refração que assim como a luz sofre refração o som também sofre refração e re�lexão.
Atrás do útero uma quantidade de liquido livre no fundo de saco vaginal, liquido livre na cavidade
abdominal pois o liquido é mais anecóico que o miométrio, é tão anecóico quanto a urina logo sugere que sejaliquido. Com um corte básico, elementar é possível fazer o diagnóstico de liquido na cavidade pélvica do
paciente, pode ser sangue, doença in�lamatória pélvica, prenhes ectópica rota.
Corte ainda no plano sagital, mostra a bexiga toda, esse aparelho é um pouco mais moderno também
mostra o útero, não todo ele. Atrás dele, retrouterina uma imagem grande ovalada, anecóica mas não tanto
quanto o liquido puro com alguns septos no meio, linhas ecogênicas, que sugerem um cisto ou tumor ovariano
complexo que pode ser maligno. Importante é entender a anatomia, não se preocupar com doenças,
compreender a diferença de brilho entre as diferentes regiões. Uma alça intestinal com gás quando é atingida
pelo som, devido a diferença de densidade muito grande com relação a partes moles, o som é re�letido e volta
para o transdutor que interpreta como algo muito ecogênico e gera uma imagem mais clara. Abaixo dessa região
existe uma sombra chamada de sombra suja, tudo que está abaixo não tem de�inição di�icultando sua
identi�icação. Já a bexiga por estar cheia de liquido, e não re�letir o som, ela acaba ajudando funcionando como
uma janela acústica que permite a melhor visualização do útero, ovários e outras regiões que estão posteriores a
ela pois ela ocupa todo aquele espaço que poderia estar ocupado por alças intestinais que di�icultam uma boa
visualização. Uma das Contra indicações do USG é o paciente com distensão gasosa abdominal, suspeita de
obstrução intestinal com distensão gasosa, cheio de gás é muita e a quantidade de som que irá conseguir
vence-las e gerar uma imagem, será muito pouca. É uma contraindicação relativa, pois não vai ajudar em nada o
paciente.
Gel
Quando a som passar por densidades muito diferentes não gera uma boa imagem e por mais que o
examinador comprima o sonda na pele do paciente ainda existe a uma camada de ar entre ambas que re�letirá
99% do som, impedindo-o de penetrar no paciente. O gel tem a função de eliminar essa camada de ar,
aumentando o contato com a pele. É chamado de um agente acoplador, poderia ser um óleo.
Visualização do osso no USG, aqui uma USG de ombro. Do mais externo para o interno tem-se; pele, tecido
subcutâneo misturado com tecido �ibroso, tecido muscular e o osso que aparece sobre uma linha ecogênica e
abaixo dela não é possível ver nada pois o som não consegue atravessar o osso, é re�letido no periósteo a
imagem mostra a cabeça do úmero. Entre o tecido muscular e o osso, existe uma pequena bolsa de liquido livre,
anecóico, liquido do lado do tendão é sangue proveniente da ruptura desse que se acumulou ali, ruptura de
manguito rotador. USG não entra no osso, não é indicada para fraturas, visualização das cordas vocais, não existe
USG de vias aéreas.
Tipo de transdutor linear, consegue vibrar em frequência maior, 07 a 12 mega-hertz, que dá uma resolução
maior porém não consegue ter uma boa penetração, �icando restrito apenas para uso em estruturas mais
super�iciais, mama e tireoide por exemplo. Importante; frequência maior tem menor penetração.
Resolução temporal e espacial
Temporal – se refere a profundidade do objeto, quando maior a capacidade q o computador é capaz de
diferenciar o tempo que um som demora par ir e voltar, maior sua capacidade de ter noção de profundidade.
Espacial – a largura da imagem, a resolução se dá pela capacidade que o computador tem de distinguir os
pontos lateralmente vai depender da quantidade micro cristais que a sonda tem, no seu interior tem vários
micro cristais empilhados paralelos e quanto menor é a distância entre esse maior será a resolução que eles
fornecem, chamada de resolução lateral. A Sonda emite vários feixes sonoros, cada um oriundo de um cristal.
Diferentes tipos de sondas.
Convexa Linear
Transvaginal ecocardiograma
Monitor
Para diferenciação, imagens em duas dimensões são ditas que estão em modo B, brilho.
Modo M, de mono dimensional. É utilizado em ecocardiógrafo, onde um feixe é analisado ao longo de um
certo tempo, para o estudo de uma válvula cardíaca.
Comparativo entre as mesmas imagens em aparelho mais antigos e mais modernos
Bexiga do feto é anecóica, atrás dos corpos vertebrais sombras acústicas, todos funcionam com o mesmo
princípio. Existe tb é 3D, em que os cortes do USG são bem �inos e montados pelo computador construindo a
imagem, uma foto. Para ser possível é necessário duas substâncias com diferença de ecogenicidade bem grande,
como ocorre no obstétrico em que a pele do bebe é totalmente ecogênica e o liquido totalmente anecóica. O 4 D
é o 3 D em movimento, transdutor grande que emite vários feixes que ao serem empilhados escaneam a
super�ície e permitem formar a imagem no interior do útero. Para diagnostico, o 2D tem o mesmo valor de um 3
D, esse é apenas “estético”. Depende do examinador.
As indicações: Em abdome é a 1° escolha, exceto na procura por calci�icações melhor opção raio-x, mama,
urologia (bexiga, próstata, bolsa escrotal, rins), tórax (mensurar e analisar derrames pleurais) tiroide,
obstetrícia, ginecologia é a 1° opção sempre, articulações apenas algumas. Contraindicações (relativas pois o
método não oferece risco algum ao paciente):Distensão Abdominal, Pacientes muito obesos (IMC>35 o som tem
di�iculdade em penetrar a gordura), Pacientes agitados (crianças menores de cinco anos, idosos, psiquiátricos).