Ressonância Ressonância MagnéticaMagnética
Princípios Físicos, Componentes e Princípios Físicos, Componentes e SegurançaSegurança
1946: Block e co-trabalhadores e Purcell 1946: Block e co-trabalhadores e Purcell primeiro experimento bem sucedido. Concluiram primeiro experimento bem sucedido. Concluiram que alguns núcleos, ao serem colocados em que alguns núcleos, ao serem colocados em campos magnéticos absorviam energia dentro de campos magnéticos absorviam energia dentro de uma faixa de rf do espectro eletromagnético, e uma faixa de rf do espectro eletromagnético, e capazes de reemitir esta energia quando os capazes de reemitir esta energia quando os núcleos restauravam seu estado original;núcleos restauravam seu estado original;
Foi chamado de RNM Foi chamado de RNM NN pois apenas alguns pois apenas alguns núcleos de alguns átomos reagiam desta maneira; núcleos de alguns átomos reagiam desta maneira; MM pois um campo magnético era necessário para pois um campo magnético era necessário para completar esta ação; completar esta ação; RR devido a frequência dos devido a frequência dos campos magnéticos e a radiofrequência;campos magnéticos e a radiofrequência;
Histórico da Ressonância Magnética
1967: 1°s sinais animal vivo por 1967: 1°s sinais animal vivo por Jackson;Jackson;
1972: 2d por Lautebur;1972: 2d por Lautebur;
1983: 1° aparelho de RM em 1983: 1° aparelho de RM em Manchester;Manchester;
1986: 1° aparelho chega ao Brasil; 1986: 1° aparelho chega ao Brasil;
PAUL C. LAUTEBUR
CENTRO DO ÁTOMO - Maior parte da massa CENTRO DO ÁTOMO - Maior parte da massa elementar;elementar;
ÍMPAR DE PROTONS E NEUTRONS;ÍMPAR DE PROTONS E NEUTRONS;CAMPO MAGNÉTICO AO REDOR DO NÚCLEO;CAMPO MAGNÉTICO AO REDOR DO NÚCLEO;
spin
QUAL ÁTOMO É UTILIZADO NA QUAL ÁTOMO É UTILIZADO NA RM?RM?
PRECESSÃO A 42,58 MHzPRECESSÃO A 42,58 MHz
H+
Sem ação do campo magnético
Alinhamento aleatório
Com ação do campo magnético
Alinhamento ordenado
Alinhamento dos Átomos
PRECESSÃOPRECESSÃO
B0 W = x B0
W = FREQUENCIA DE PRECESSÃO
Bo = CAMPO MAGNÉTICO PRINCIPAL
= RAZÃO GIROMAGNÉTICA
1 T = 42,58 MHZ;
1,5 T = 63,87 . 106 Hz/s = 63.870.000 vezes / segundo é a precessão dos prótons de hidrogênio.
Propriedades de RM de alguns núcleos diagnosticamente
relevantesNÚCLEO ABUNDÂNCIA RAZÃO
GIROMAGNÉTICARELEVANTE % MHz/T
1H 99,98 42,58 2H 0,015 6,53 13C 1,11 10,71 19F 100 40,05 23Na 100 11,26 31P 100 17,23 39K 93,1 1,99
CAMPO DE RFCAMPO DE RFA RM SÓ PODE SER DETECTADA PELA MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA
PODE INDUZIR VOLTAGEM EM UMA BOBINA RECEPTORA;
MAGNETIZAÇÃO LONGITUDINAL É ESTÁTICA;
DECAIMENTO POR LIVRE DECAIMENTO POR LIVRE INDUÇÃOINDUÇÃO
Após o pulso de rf, os hidrogênios Após o pulso de rf, os hidrogênios desviam da magnetização desviam da magnetização longitudinal para a magnetização longitudinal para a magnetização transversal.transversal.
DLI indica que o sinal vai diminuir DLI indica que o sinal vai diminuir de intensidade em função do tempo, de intensidade em função do tempo, pois os átomos vão liberar a energia pois os átomos vão liberar a energia absorvida e voltar ao estado de absorvida e voltar ao estado de magnetização longitudinal.magnetização longitudinal.
RELAXAMENTO T1RELAXAMENTO T1
Tempo necessário para a recuperação Tempo necessário para a recuperação de aproximadamente 63% da de aproximadamente 63% da magnetização longitudinal dos prótons.magnetização longitudinal dos prótons.
Moléculas pequenas se reorientam Moléculas pequenas se reorientam mais rapidamente em relação as mais rapidamente em relação as maiores. Lipídios (molécula media) maiores. Lipídios (molécula media) relaxa mais rapidamente que as relaxa mais rapidamente que as ligadas à proteína. ligadas à proteína.
RELAXAMENTORELAXAMENTO T2T2
Proporção da perda da magnetização Proporção da perda da magnetização transversatransversa
Tempo necessário para que o vetor de Tempo necessário para que o vetor de magnetização transversa decaia a magnetização transversa decaia a aproximadamente 37% do valor original.aproximadamente 37% do valor original.
Moléculas grandes se reorientam mais Moléculas grandes se reorientam mais lentamente que moléculas pequenas.lentamente que moléculas pequenas.
ÁGUA HIPOSSINAL HIPERSSINALGORDURA HIPERSSINAL HIPERSSINALLCR HIPOSSINAL HIPERSSINALSANGUE HIPERSSINAL HETEROGENMÚSCULO HIPOSSINAL HIPOSSINALTENDÃO HIPOSSINAL HIPOSSINALEDEMA HIPOSSINAL HIPERSSINAL
Diferenciação da Intensidade do Sinal
TR – é o tempo medido entre um TR – é o tempo medido entre um pulso de 90° até ser dado outro pulso de 90° até ser dado outro pulso de 90°.pulso de 90°.
TE – é o tempo medido entre TE – é o tempo medido entre aplicação de um pulso de RF 90° e a aplicação de um pulso de RF 90° e a amplitude máxima do sinal de RM. amplitude máxima do sinal de RM.
TEMPO DE REPETIÇÃO TEMPO DE REPETIÇÃO (TR) TEMPO DE ECO (TR) TEMPO DE ECO
(TE)(TE)
T1 E T2T1 E T2
SPIN ECO: SPIN ECO: TR CURTO 300-600 ms; TR LONGO – TR CURTO 300-600 ms; TR LONGO –
+2000 ms;+2000 ms;
TE CURTO - 20 ms; TE LONGO - + 70 TE CURTO - 20 ms; TE LONGO - + 70 ms;ms;
T2 = TR TE T2 = TR TE
T1 = TR TE T1 = TR TE
GRADIENTES DE CAMPO GRADIENTES DE CAMPO MAGNÉTICOMAGNÉTICO
Ativados como pulsos durante a RM;Ativados como pulsos durante a RM;
Há 3 gradientes – X, Y, ZHá 3 gradientes – X, Y, Z
Apesar da direção de um gradiente, seu Apesar da direção de um gradiente, seu campo magnético está sempre direcionado ao campo magnético está sempre direcionado ao longo do eixo Z.longo do eixo Z.
Gz – plano de corte (axial, Gz – plano de corte (axial, sagital e coronal)sagital e coronal)
Axial Axial longo do eixo Z; longo do eixo Z; Coronal Coronal longo do eixo Y; longo do eixo Y; Sagital Sagital longo do eixo X; longo do eixo X;
Z
X
Z
Y
Y
X
Gy – codificador de fase – Gy – codificador de fase – responsável por uma dimensão responsável por uma dimensão no 2D;no 2D;
Gx – codificador de frequência – Gx – codificador de frequência – responsável pela outra dimensão; responsável pela outra dimensão; responsável pelas dimensões do responsável pelas dimensões do FOV FOV
ESPAÇO KESPAÇO K
Centro do espaço K codifica Centro do espaço K codifica características grosseiras em uma características grosseiras em uma imagem. As regiões mais distantes imagem. As regiões mais distantes codificam detalhes mais apurados;codificam detalhes mais apurados;
Armazena informações de dados brutos Armazena informações de dados brutos relativos a colunas e às linha que relativos a colunas e às linha que formarão a imagem, serão processados formarão a imagem, serão processados matematicamente pela transformação de matematicamente pela transformação de Fourier e concentrados em escala de Fourier e concentrados em escala de cinza (Preto a branco);cinza (Preto a branco);
Instrumento matemático que decompõe Instrumento matemático que decompõe um objeto em de ondas de co-seno e um objeto em de ondas de co-seno e ondas de seno de frequências diferentes;ondas de seno de frequências diferentes;
o
o o o
o o o o o
o o o o o o o
o o o o o o o o o
o o o o o o o
o o o o o
o o o
o
F
A
S
E
FREQUÊNCIA
ISOCENTRO
INSTRUMENTAÇÃO DE INSTRUMENTAÇÃO DE RMRM
MAGNETO;MAGNETO;
GRADIENTE;GRADIENTE;
SUBSISTEMA DE RF;SUBSISTEMA DE RF;
COMPUTADOR;COMPUTADOR;
MAGNETOSMAGNETOS RESISTIVOS – eletromagneto RESISTIVOS – eletromagneto passagem de corrente passagem de corrente
elétrica através de um fio;elétrica através de um fio;
PERMANENTES – não requer corrente elétrica, pois é PERMANENTES – não requer corrente elétrica, pois é construído com materiais ferromagnéticos que contém construído com materiais ferromagnéticos que contém estruturas microcristalinas nos quais há um fluxo de estruturas microcristalinas nos quais há um fluxo de elétrons de rede permanente. O peso da massa de ferro elétrons de rede permanente. O peso da massa de ferro necessária é de 23 toneladas p/ 0,2T. Pode ser necessária é de 23 toneladas p/ 0,2T. Pode ser construídos numa variedade de configurações.construídos numa variedade de configurações.
SUPERCONDUTORES – Nb/Ti (nióbio/titânio), SUPERCONDUTORES – Nb/Ti (nióbio/titânio), Nb3Sn(nióbio/estanho), V3Ga (vanádio/gálio) perdem sua Nb3Sn(nióbio/estanho), V3Ga (vanádio/gálio) perdem sua resistência elétrica em temperatura muito baixas e se resistência elétrica em temperatura muito baixas e se tornam supercondutoras. São operados a temperaturas tornam supercondutoras. São operados a temperaturas fornecidas por um banho de hélio liquido (4°K), como o fornecidas por um banho de hélio liquido (4°K), como o calor vaza p/ dentro do sistema, as substâncias calor vaza p/ dentro do sistema, as substâncias criogênicas são liquefeitas por um compressor e criogênicas são liquefeitas por um compressor e evaporam e devem ser reabastecidas regularmente. evaporam e devem ser reabastecidas regularmente.
QUENCH (SUPRESSOR)QUENCH (SUPRESSOR)
Perda da corrente do magneto e o campo Perda da corrente do magneto e o campo magnético é descarregado pela magnético é descarregado pela dissipação de energia. dissipação de energia.
Superaquecimento da bobina;Superaquecimento da bobina;
Calor liberado nas mudanças súbitas de Calor liberado nas mudanças súbitas de fluxo;fluxo;
Fios da bobina não unidas Fios da bobina não unidas adequadamente;adequadamente;
Quenching
É o processo de perda súbita do campo magnético gerado pelas bobinas do magneto de modo que elas deixam de ser supercondutoras e passam a ser bobinas de resistência, isto faz com que o hélio escape do banho criogênico rapidamente.
Este processo pode acontecer por acidente ou por indução manual no caso de emergência
Os alarmes que detectam a baixa dos níveis de O2 na sala e que pode significar escape de gás Hélio, devem sempre ser testados, e quando forem acionados, o paciente deve ser removido imediatamente da sala de exames.
BOBINASBOBINAS Bobinas de corpo Bobinas de corpo corpo humano corpo humano ruído ruído
detectado c/ o tamanho da bobina e o sinal detectado c/ o tamanho da bobina e o sinal conforme a distância entre o corpo e a bobina.conforme a distância entre o corpo e a bobina.
Transmissoras, receptoras e Transmissoras, receptoras e transceptorastransceptoras transmitem homogeneamente o campo Btransmitem homogeneamente o campo B11 e e após recebendo homogeneamente a após recebendo homogeneamente a decomposição por DLI a partir da magnetização decomposição por DLI a partir da magnetização excitada por Bexcitada por B11..
Energia de alta voltagem através das Energia de alta voltagem através das extremidades da bobina extremidades da bobina circuito do receptor circuito do receptor é protegido por resistência (dipolos cruzados). é protegido por resistência (dipolos cruzados). Após o gerador do pulso ter sido desligado, a Após o gerador do pulso ter sido desligado, a bobina precisa ser reenergizada e retornar o bobina precisa ser reenergizada e retornar o equilíbrio. Após o resistor é desviado e a bobina equilíbrio. Após o resistor é desviado e a bobina agora pode aceitar o sinal de M, que é da agora pode aceitar o sinal de M, que é da precessão do plano transverso. precessão do plano transverso.
Bobinas de Gradiente
São utilizadas p/ criar um gradiente de campo magnético p/ gerar uma diferenciação espacial nos sinais emitidos da região de interesse do paciente.
As bobinas de gradiente são em três direções X,Y e Z formada por três conjuntos de bobinas posicionadas ortogonalmente.
Obs.: O plano axial é formado pelas bob. Z O Plano sagital é formado pelas bob.
X O Plano coronal é formado pelas bob.
Y
Bobinas Receptoras ou RF
Tipos:1.Bobina de corpo (Body)2.Torso(abd.,tórax,pelve,coxa,perna,quadr
il)3.Nvarray(pescoço,plexo braq.,carótida...)4.Head (crânio em geral,angio de crânio)5.Joelho (joelho,tornozelo,mão,ante pé...)
Bobinas Receptoras ou RF
6.Colunas (cervical,dorsal e lombar)7.Mumia (angio de aorta total e memb.
Inf.)8.Gpflex (cotovelo, quadril infantil...)9.Coração10.Mama11.Punho12.Próstata13.Ombro
Bobinas Receptoras ou RF
Bobina de Joelho Bobina de Coluna
Bobina de tornozelo Bobina Gpflex - cotovelo
Blindagem de RF
Temos dois tipos de blindagem , uma interna ao magneto e atualmente uma fora do magneto que consiste numa sala blindada contra interferência externa, a blindagem externa é conhecida como gaiola de Faraday.
A blindagem se faz necessária devido ao sinal de RM ser muito pequeno, e estas interferências de RF externas podem degradar a qualidade as imagens.
Blindagem Magnética É utilizada p/ restringir o campo
magnético e por consequência proteger as pessoas e os equipamentos que estão por perto. Ex.: cartões de crédito, televisores, disquetes, computadores, monitores, marcapassos, clips e próteses etc.
A blindagem localiza-se nas paredes que envolvem o magneto e é feita por uma liga metálica.
Segurança em Ressonância Magnética
Triagem Médica Triagem da Enfermagem Triagem dos
Operadores(Biomédicos, Tecnólogos e Técnicos).
Triagem Médica
História...Cirurgia ( ) sim ( ) nãoRadioterapia ( ) sim ( ) nãoQuimioterapia ( ) sim ( ) nãoqual? e quando?tomografia ( ) sim ( ) nãoRessonância Mag. ( )sim ( )não
Contraste ( ) sim ( ) não
Triagem da Enfermagem
Peso... Idade...
Cirurgia? Marcapasso? Prótese? Clip Metálico?Claustrofóbico? Hipertenso? Diabético? Cardiopata? Nefropata? Respiratório? Alergia? Tomou contraste Iodado? Apresentou reação? Qual?
Triagem dos Operadores (Biomédicos, Tecnólogos e
Técnicos).
Procure fazer todas as perguntas que foram feitas e as que não foram feitas, não tenha medo de ser repetitivo, lembre-se que aquela vida pode estar nas suas mãos e que tudo que você construiu profissionalmente pode ser comprometido.
Contra Indicações
Pacientes e funcionárias grávidas no primeiro trimestre;
Pacientes com marcapassos; Pacientes com projéteis e estilhaços
alojados no corpo; Emergências médicas; Pacientes com clips; Pacientes Claustrofóbicos; Implantes ou próteses;
Contra Indicações
Portadores de implantes eletrônicos, ex: bomba de insulina Com cirurgia pregressa do ouvido interno que apresente fragmentos metálicos Que contenham metal no interior dos
olhos
Principais Implantes e Próteses
Clipes vasculares intracranianos(aneurisma);
Guias,filtros e stents intravasculares;Valvas cardíacas;Implantes odontológicos;Implantes oculares
Apresenta contra indicação parcial aos pacientes
Portadores de próteses metálicas em geral
Portadores de claustrofobia
Gestantes após o terceiro mês de gravidez
Nenhum objeto ferro-magnético que possa ser atraído pelo magneto deve entrar na sala de exame
Relógios, brincos, colares, correntes, adornos de metal para cabelo, celulares, cartões magnéticos, bilhetes de metrô ou quaisquer outros objetos metálicos que possam sofrer atração magnética
Riscos potenciais em RM
Objetos metálicos podem transformarem-se em projéteis
Interferência elétrica em implantes Torção de objetos metálicos Aquecimento local de tecidos e objetos
metálicos O serviço de RM deve dispor de cartazes de
advertência e sistemas de segurança nas portas a fim de impedir a entrada de pessoas não autorizadas
* Nos casos de parada respiratória ou cardíaca, o paciente deve ser retirado para fora da sala para o atendimento de emergência
Aquecimento local de tecidos e objetos metálicos
O aquecimento de objetos metálicos dentro do corpo do paciente pelo pulso de RF é outro motivo de preocupação
A absorção de RF é medida por Watts por quilograma, sendo a taxa de absorção denominada razão de absorção específica ( SAR – Specific Absorption Rate)
Para que o equipamento possa controlar a absorção de RF torna-se imprescindível informar o peso correto do paciente no momento do registro dos seus dados
COMPUTADORES E COMPUTADORES E ACESSÓRIOSACESSÓRIOS
Centro do comando Centro do comando manipulação, manipulação, armazenamento, recuperação de dados, armazenamento, recuperação de dados, formatando os pulsos de RF, ligando e formatando os pulsos de RF, ligando e desligando os gradientes, instruindo o desligando os gradientes, instruindo o receptor que colete dados e fornece dados receptor que colete dados e fornece dados dos componentes do sistema.dos componentes do sistema.
Computador hospedeiro, processador de Computador hospedeiro, processador de arranjo de pontos flutuantes, arranjo de pontos flutuantes, microprocessador de subsistema de microprocessador de subsistema de aquisição de dados em tempo real e aquisição de dados em tempo real e subsistema de calibragem e status. subsistema de calibragem e status.
Sala de Armários
Componentes eletroeletrônico que direto ou indiretamente controlam o bom funcionamento dos computadores do console e do magneto.
Controlam a tensão das bobinas de gradiente. Possui uma CPU que é responsável pela
decodificação, processamento e armazenamento do sinal de ressonância.
Lá estão os amplificadores de RF (válvulas e transistores)
QUALIDADE DE IMAGEMQUALIDADE DE IMAGEMRSR (RELAÇÃO SINAL RSR (RELAÇÃO SINAL
RUÍDO)RUÍDO)
RSR mede em termos qualitativos o RSR mede em termos qualitativos o sinal puro de RM. Qto > seu valor, < sinal puro de RM. Qto > seu valor, < será a degradação da imagem.será a degradação da imagem.
Ruído Ruído granulação da imagem granulação da imagem
QUALIDADE DE IMAGEMRSR (RELAÇÃO SINAL
RUÍDO)Fatores: Fatores:
a) intensidade do campo magnético a) intensidade do campo magnético principal (Bprincipal (Boo) ) Qto > o campo B Qto > o campo Bo o > > será a qde de Hserá a qde de H++ disponíveis, com disponíveis, com ganho proporcional gerado pelo ganho proporcional gerado pelo paciente;paciente;
Bo = RSRBo = RSR
QUALIDADE DE IMAGEMRSR (RELAÇÃO SINAL
RUÍDO)b) tipo de bobina;b) tipo de bobina;
c) uma matriz grosseira;c) uma matriz grosseira;
d) uma FOV amplo;d) uma FOV amplo;
e) cortes espessos;e) cortes espessos;
f) banda de recepção mais f) banda de recepção mais estreita;estreita;
g) maior n° de NEX;g) maior n° de NEX;
FOV (FIELD OF VIEW) CAMPO DE VISÃO
Quando estudamos grandes áreas, Quando estudamos grandes áreas, mais Hmais H++ participam da formação de participam da formação de imagemimagem
SINAL SINAL
SIMÉTRICO – QUADRADOSIMÉTRICO – QUADRADO ASSIMÉTRICO - RETANGULARASSIMÉTRICO - RETANGULAR
NEX – NÚMERO DE NEX – NÚMERO DE EXCITAÇÕESEXCITAÇÕES
Na formação de IRM é possível excitar Na formação de IRM é possível excitar mais de uma vez o tecido, obtendo mais de uma vez o tecido, obtendo múltiplas respostas desta região.múltiplas respostas desta região.
Número de vezes que os dados da Número de vezes que os dados da imagem são colhidos e armazenados no imagem são colhidos e armazenados no espaço K.espaço K.
NEX RSR TEMPO AQUISIÇÃONEX RSR TEMPO AQUISIÇÃO
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