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Imagenologia parte I - Ressonância Magnética

terça-feira, novembro 13, 2012 0 Comentários


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Ressonância Magnética

A Ressonância Magnética é um dos métodos de imagem mais sofisticados e completos disponíveis hoje em dia. O aparelho que adquire as imagens é chamado de magneto, possui a forma de um grande cubo com uma abertura, por onde o paciente entra deitado.

Dentro do aparelho existe um campo magnético muito potente, como se fosse um grande imã, onde as moléculas de hidrogênio que compõe o corpo ficam alinhadas com o campo magnético. O aparelho emite ondas de rádio semelhantes as ondas de rádio FM, porém no caso da Ressonância Magnética, o paciente ouve essas ondas como um ruído durante o exame.

A imagem por ressonância magnética (IRM) é, o resultado da interação do forte campo magnético produzido pelo equipamento com os prótons de hidrogênio do tecido humano, criando uma condição para que possamos enviar um pulso de radiofrequência e, após, coletar a radiofrequência modificada, através de uma bobina ou antena receptora. Este sinal coletado é processado e convertido numa imagem ou informação.

O hidrogênio é o escolhido por três motivos básicos:

  • é o mais abundante no corpo humano: cerca de 10% do peso corporal se deve ao hidrogênio;
  • as características se diferem bastante entre o hidrogênio presente no tecido normal e no tecido patológico;
  • o próton do hidrogênio possui o maior momento magnético e, portanto, a maior sensibilidade a RMN.

                     

O próton de hidrogênio pode ser visto como uma pequena esfera (1), que possui um movimento de giro, ou spin, em torno do seu próprio eixo (2); por ser uma partícula carregada positivamente (3), irá gerar um campo magnético próprio ao seu redor (4), comportando-se como um pequeno dipolo magnético (4) ou como um imã (5), com um momento magnético (µ) associado.

Quando o paciente é posicionado no interior do magneto e fica sob ação de um campo magnético de, por exemplo, 1,5 T (Tesla), os prótons de hidrogênio irão se orientar de acordo com a direção do campo aplicado, como se fossem pequenas bússolas; porém, ao contrário das bússolas, que apontariam seu norte marcado na agulha para o sul magnético, os prótons de hidrogênio apontam tanto paralelamente quanto antiparalelamente ao campo.

Para um campo magnético de 1,5 T e na temperatura média do tecido humano, a diferença entre os spins que ocupam o estado de menor energia e o de maior energia é de aproximadamente 5 para 1 milhão. Do ponto de vista prático é somente com estes cinco spins resultantes que poderemos trabalhar para produzir sinal detectável na bobina.

Pulsos de radiofrequência (RF)

Depois que os átomos de hidrogênio estão alinhados ao campo magnético do magneto, é necessário aplicar pulsos de radiofrequência.

Com aplicação de um pulso de RF de 90º, por exemplo, a magnetização é jogada no plano transversal e passa a induzir uma tensão elétrica na bobina de frequência. Quando encerra a aplicação do pulso de RF, o sinal gradualmente decai como resultado do processo  de relaxação ou de retorno do vetor magnetização para o equilíbrio, ou seja, para o alinhamento com o campo magnético.

            

Pulsos de RF e sua nomenclatura. O pulso de 90º é chamado de pulso de excitação, o de 180º de pulso de inversão e o pulso a pode assumir qualquer valor.

Imagens ponderadas

Uma sequência de pulso utilizando uma combinação de TR (tempo de repetição) longo e TE (tempo de eco) curto (TR= 2.0ms; TE= 20 a 30ms) produz imagens com contraste resultante da densidade protônica (algumas vezes denominada densidade spin), sendo diminuídos os efeitos de contraste devidos ao relaxamento T1 e T2. O uso de sequências de pulso com graus variáveis de ponderação em T1 e T2 ajuda a identificar a anatomia e a patologia.

Tempos de relaxação T1 e T2 para diversos tecidos do corpo humano a 1,5 T.

T1
A fim de maximizar a diferença na intensidade de sinal baseada em tempos de relaxamento T1, o TR na sequência de pulso é encurtado. Uma sequência de TR e TE curtos produz uma imagem ponderada em T1 (TR de 350-800ms e TE de 30ms ou menor). Isso permite que estruturas com tempos de relaxamento T1 curtos sejam brilhantes (gordura, líquidos proteinogênicos, sangue subagudo) e estruturas com T1 longo sejam escuras (neoplasia, edema, inflamação, líquido puro, LCE).

T2
A imagem ponderada em T2 emprega uma sequência de pulsos de TR longo e TE curto (TR= 2.000ms; TE= 60 a 80ms). As estruturas na imagem ponderada em T2 mostrarão inversão do contraste em relação às estruturas na imagem ponderada em T1. As estruturas com T2 longo apresentam-se brilhantes (neoplasia, edema, inflamação, líquido puro, LCE). As estruturas com T2 curto apresentam-se escuras (estruturas com ferro - os produtos de decomposição do sangue).


Imagem: Revista Radiologia Brasileira

A: Ressonância magnética axial ponderada em T1.
B: Ressonância magnética axial ponderada em T2.


Imagem: Revista Radiologia Brasileira

RM de joelho em cortes sagitais T1 (A) e T2 (B).


A  IRM  amplia  cada  vez  mais  suas  aplicações  para  o diagnóstico médico, e a área que mais se beneficiou até hoje desta evolução foi a Neurorradiologia.

Como é um assunto muito completo, aconselho a leitura do seguinte artigo, que serviu de base para esse post:

Alessandro A. Mazzola. Ressonância magnética: princípios de formação da imagem e aplicações em imagem funcional. Revista Brasileira de Física Médica, 2009;3(1):117-29

Brunno Câmara Biomédico

Biomédico, CRBM-GO 5596. Especialista em Hematologia e Hemoterapia pelo programa de Residência Multiprofissional do Hospital das Clínicas - UFG (HC-UFG). Criador e administrador do blog Biomedicina Padrão. Criador e integrante do podcast Biomedcast (biomedcast.com).