PRINCÍPIOS FÍSICOS DA RESSONÂNCIA MAGNÉTICA

Definição

A ressonância magnética é um método de diagnóstico por imagem que se utiliza de um campo magnético para estimular átomos do corpo humano, e da consequente resposta destes átomos ao estímulo.

O átomo de hidrogênio

O hidrogênio é o elemento químico de composição mais simples da natureza, pois é composto por apenas um próton e um elétron, por conta disso, é o átomo que emite a melhor resposta ao campo magnético, além disso é também o elemento mais abundante no corpo humano.

Spin

As partículas subatômicas não são estáticas, elas possuem um movimento de rotação em torno do próprio eixo, a este movimento é dado o nome de spin, este fenômeno físico faz com que estas partículas se comportem como pequenos imãs, com um pólo norte e um pólo sul, tornando-os suscetíveis a ação de um campo magnético.

Sem a influência de um campo magnético externo os diversos spins do corpo humano encontram-se posicionados aleatoriamente, sem direção definida, de forma que a magnetização resultante da somo destes spins será igual a zero.

Sobre a influência do campo magnético externo, os prótons de hidrogênio tem seus spins alinhados com o eixo z (longitudinal) do campo magnético, a maior parte dos prótons irá se alinhar com o pólo norte do campo, sendo chamados de paralelos, e a menor parte dos prótons irá se alinhar com o pólo sul do campo magnético sendo chamados de antiparalelos.

A maior população de prótons, ou paralelos ao campo magnético possuem menor energia, enquanto a menor população de prótons, ou antiparalelos ao campo magnético possuem maior energia.

Precessão

Ocorre quando os prótons de hidrogênio sobre a influência do campo magnético sofrem uma angulação no eixo de seu spin, assemelhando-se a um pião perdendo energia cinética.

O movimento de precessão e calculado pela equação de Larmor, onde:

v = ω0/2π

Eixos z, x e y

São parâmetros de referência para a posição do vetor de magnetização.

Tempos de relaxamento

Microscopicamente, o relaxamento é causado pelas flutuações de campos magnéticos provocados pela modulação da interação magnética dipolo-dipolo, ou de outras interações magnéticas. Após um pulso de r.f. de 90º a magnetização é restaurada ao equilíbrio, devido os efeitos do relaxamento T1, que é a recuperação da magnetização ao longo eixo z, e T2, sendo o decaimento da magnetização no plano xy.

Estes dois processos de relaxamento ocorrem simultaneamente.

Durante o processo de relaxamento a frequência de precessão diminui, e os prótons de hidrogênio emitem a energia absorvida do pulso de R.F., esse sinal é captado pelas bobinas receptoras do sistema de ressonância, convertido através de uma equação matemática chamada transformada de Fourrier, gerando uma imagem.

A imagem de ressonância magnética apresenta um padrão de preto, branco e cinza, assim como os demais aparelhos de radiodiagnóstico. Os tecidos que emitem sinal forte aparecem claros na imagem, então se diz que “brilharam”, Cada tecido do corpo possui um tempo de relaxamento próprio, consequentemente apresentam padrões de resposta distintos nas sequências T¹ e T².

Intensidade da imagem

• Estruturas que emitem sinal forte aparecem claras na imagem, e são chamadas de hiperintensas.
• Estruturas que emitem sinal fraco aparecem escuras na imagem, e são chamadas de hipointensas.
• Estruturas que emitem sinal médio aparecem com variados tons de cinza e são chamadas de isointensas.

O que brilha em T¹

• Gordura
• Líquidos proteinógenos
• Sangue subagudo

O que brilha em T²

• Neoplasias
• Edema
• Inflamação,
• Líquido puro
• LCR