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P Este próton, ao igual que nosso planeta, está girando constantemente ao redor do seu próprio eixo O núcleo do átomo de Hidrogênio está constituído de.

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1 p Este próton, ao igual que nosso planeta, está girando constantemente ao redor do seu próprio eixo O núcleo do átomo de Hidrogênio está constituído de um único próton (p) Se diz que ele possui Spin S S com sentido definido Para entender isso, precissamos analizar algumas propriedades dos átomos de Hidrogênio

2 + i N S N S O movimento de cargas elétricas gera uma corrente elétrica, e... A carga atribuída ao próton (+) também se movimenta ao redor do próprio eixo Uma corrente elétrica cria um campo magnético ao seu redor Ou seja, os núcleos dos átomos de hidrogênio podem ser vistos como pequenos ímãs ! Com um polo norte, um polo sul e um momento magnético ( ) Propriedades magnéticas dos átomos de Hidrogênio

3 Quando o campo magnético está desligado ( B 0 = 0 ) Quando o campo magnético está ligado ( B 0 == 0 ) Momentos magnéticos orientados aleatoriamente Momentos magnéticos orientados sob ação de B 0 B0B0 Campo magnético terrestre ~ 0,2 Gauss Campo magnético em IRMN ~ Gauss

4 O campo magnético B 0 obriga os núcleos do Hidrogênio a realizar um movimento chamado de precessão (como o roda-pião) Freqüência de precessão A velocidade deste movimento é caracterizada através da freqüência de precessão A freqüência de precessão é importante devido a sua relação com o fenômeno de ressonância B 0

5 Movimento de precessão Assim como o peão tenta se orientar ao campo gravitacional o próton do Hidrogênio tenta se alinhar ao campo magnético B 0 A taxa de precessão, ou freqüência angular ( ) é governada pela força do campo magnético externo ( B 0 ) e é expressa através da Equação de Larmor (equação fundamental da IRMN e que define a condição de ressonância) = x B 0 - é a razão giromagnética (constante específica de cada elemento O núcleo de Hidrogênio possui uma constante giromagnética de 42,5 MHz/ T, ou seja, se o campo magnético for de 1,5 Tesla o núcleo de Hidrogênio irá precessar a 63,75 MHz

6 alinhamento paralelo estado de menor energia alinhamento anti-paraleloestado de maior energia E = (h/2 ) B 0 sem campo aplicado com campo aplicado + (1/2) (h/2 ) B 0 - (1/2) (h/2 ) B 0 A população dos dois diferentes estados energéticos pode ser obtida a partir da equação de Boltzmann: n / n = e E/kT ( T - temperatura) B0B0 À temperatura ambiente ( E << kT ) haverá um pequeno excesso de popu- lação no estado menos energético (magnetização líquida resultante)

7 Magnetização longitudinal M L Vetor Resultante

8 Ressonância Ressonância é um fenômeno onde o objeto exposto a uma perturbação oscilante, com freqüência igual a sua própria freqüência natural de vibração, passa a ganhar energia. Exemplos: Soldados marchando sobre uma ponte; Cantora quebrando uma taça de cristal; Diapasões para afinar violão. Como fornecer energia ao próton de Hidrogênio? Ondas de radiofreqüência (RF)

9 Magnetização transversal M T Magnetização longitudinal M L

10 Recuperação do vetor da Magnetização longitudinal

11 MLML MTMT decaimento recuperação 63% T1T1 37% T2T2

12 Defassagem dos vetores M T


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