PRINCÍPIOS RESSONÂNCIA MAGNÉTICA PROFª NATHALIA DIAS 1

Ressonância Magnética Nuclear Estrutura Atômica Núcleo - (prótons e nêutrons) Eletrosfera – elétrons 2

Três tipos de movimento estão presentes no interior do átomo 1- elétrons girando sobre seu próprio eixo 2- elétrons em órbita em torno do núcleo 3- o próprio núcleo girando em torno de seu eixo 3

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Núcleos ativos em RM - Tem tendência de alinhar seu eixo de rotação a um campo magnético aplicado -Nº de massa ímpar - Alguns núcleos ativos de RM -Hidrogênio 1 Fósforo 31 -Carbono 13 -Nitrogênio 15 -Oxigênio 17 -Flúor 19 -Sódio 23 5

-Hidrogênio ( 1 próton) nº atômico e massa 1 -Seu próton solitário lhe proporciona um momento magnético relativamente grande - O uso do hidrogênio para IRM : alinhamento e abundância no organismo -Campo magnético é criado quando uma partícula carregada - O núcleo de hidrogênio tem campo magnético induzido a sua volta e age como um pequeno magneto 6

Alinhamento -Momentos magnéticos dos núcleos de hidrogênio tem orientação ao acaso ( ausência de campo magnético aplicado) -O alinhamento ocorre quando um forte campo magnético externo é aplicada ( paralelo ou antiparalelo) -O momento magnético do hidrogênio é denominado vetor de magnetização efetiva (VME) -O campo magnético estático externo é designado como B 0 -A interação do VME com B 0 é a base da IRM -A unidade de B 0 é o tesla ou o gauss 1T = Gauss 7

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Precessão -Cada núcleo de hidrogênio está girando sobre seu eixo -A influência de B 0 produz uma rotação adicional ou oscilação do vetor em torno de B 0 -Esta rotação secundária é denominada precessão -Frequência de precessão é a velocidade com que o VME oscila em torno de B 0 -Unidade da frequência de precessão é o megahertz (MHz) - 1Hz – 1 ciclo por segundo 9

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Equação de Larmor  0 = B 0 x   0 – frequência de precessão B 0 – potencia do campo magnético do magneto  - razão giromagnética ( MHz/T)  - para o hidrogênio = 42,5 Mhz/T 1,5 T - 63,86 MHz 0,5T - 21,28 MHz Frequência de precessão é denominada frequência de Larmor 11

Ressonância -Ocorre quando a frequência das oscilações forçadas coincide com a frequência natural do sistema oscilante -Na ressonância a amplitude das oscilações tende a aumentar indefinidamente podendo até causar o colapso do sistema oscilante -Exemplos 12

A ressonância possibilita a máxima transferência de energia entre a fonte excitadora que produz as oscilações forçadas e o sistema oscilante. -O núcleo ganha energia e entra em ressonância caso a energia aplicada seja exatamente sua frequência de precessão -A aplicação de um pulso de RF que faz com que ocorra a ressonância é denominada excitação 13

Consequências da ressonância -VME se afasta do alinhamento em relação a B 0 -Flip angle ( ângulo de inclinação) – ângulo no qual o VME sai do alinhamento -Dependendo da amplitude e duração do pulso de RF é a magnitude deste ângulo - inclina-se 90º -B 0 – eixo/plano longitudinal - plano 90° em relação a B0 – plano transverso 14

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Fase: posição de cada momento magnético na trajetória em torno de B 0 -Para que ocorra a ressonância do hidrogênio, é necessário aplicar-se a RF exatamente a frequência de Larmor do hidrogênio -Consequência da ressonância é um VME no plano transverso que está em fase 17

Sinal de RM -De acordo com as leis de indução de Faraday -Uma bobina receptora ou qualquer fio condutor na área de um campo magnético em movimento, é induzido uma voltagem nesta bobina receptora -Quando o VME entra em precessão a frequência de Larmor no plano transverso é induzido uma voltagem na bobina 18

Sinal do declínio de indução livre (free induction decay – DIL) -Ao desligar o pulso de RF, o VME passa novamente a sofrer influência de B0 e tenta realinhar-se com este - relaxamento – VME perde energia -Recuperação – aumento no grau de magnetização no plano longitudinal -Declínio – diminui o grau de magnetização no plano transverso 19

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-Quando diminui o grau de magnetização transversa o mesmo se dá com a magnitude da voltagem induzida no fio receptor -A indução no sinal reduzido é denominada sinal de declínio da indução livre (DIL) 21

Gráfico FID 22

Relaxamento - O VME libera a energia RF absorvida e retorna a B 0 -Relaxamento leva a recuperação da magnetização no plano longitudinal e ao declínio da magnetização no plano transverso -A recuperação da magnetização longitudinal é causada por um processo designado como recuperação T1 -O declínio da magnetização transversa é causada por um processo designado como declínio T2 23

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Recuperação T1 -causada por núcleos liberando sua energia -A razão de recuperação é um processo exponencial com tempo de recuperação constante denominada T1 -Tempo necessário para a recuperação de 63% da magnetização longitudinal no tecido. 25

Declínio T2 -Causado pela troca de energia entre núcleos vizinhos -Magnetização no plano transverso -Processo exponencial de modo que o tempo de relaxamento T2 de um tecido é sua constante temporal de declínio -Tempo necessário para que a perda de 37% da magnetização transversa 26

SEQUENCIA DE PULSOS 27

SEQÜÊNCIA DE PULSO SPIN ECO. 90º 180º sinal 90º  TR  = intervalo entre o pulso de 90º e o de 180º TE = intervalo ente o pulso de 90º e o sinal de RM TR = intervalo entre os pulsos de 90º, reiniciando o ciclo TE 28

Parâmetros da escala temporal dos pulsos Os principais são: -tempo de repetição (TR) é o tempo que vai da aplicação de um pulso RF e aplicação do pulso RF seguinte é medida em milissegundos (ms). -TR determina o grau de relaxamento T1 29

-Tempo de eco (TE) é tempo que vai da aplicação do pulso de RF do pico máximo de sinal induzido no fio (ms) -O TE controla o grau de relaxamento T2. 30

CONTRASTE NA IMAGEM. É A DISCRIMINAÇÃO ENTRE OS TECIDOS É A DISCRIMINAÇÃO ENTRE OS TECIDOS EXEMPLOS DE CONTRASTE: EXEMPLOS DE CONTRASTE: GORDURA: GRANDE MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA GORDURA: GRANDE MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA ÁGUA: PEQUENA MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA ÁGUA: PEQUENA MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA PROTEÍNA: MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA INTERMEDIÁRIA PROTEÍNA: MAGNETIZAÇÃO TRANSVERSA INTERMEDIÁRIA TIPO DE CONTRASTE INTRÍNSECO ENTRE OS TECIDOS: TIPO DE CONTRASTE INTRÍNSECO ENTRE OS TECIDOS: CONTRASTE TIPO T1 CONTRASTE TIPO T1 CONTRASTE TIPO T2 CONTRASTE TIPO T2 CONTRASTE TIPO DENSIDADE DE PRÓTONS CONTRASTE TIPO DENSIDADE DE PRÓTONS 31

TRTESINAL DOS LIQUIDOS T1 Até 800 msAté 30 ms T2Acima de msAcima de 80 ms DPAcima de msAté 30 ms 32

TIPO DE CONTRASTE INTRÍNSECO ENTRE OS TECIDOS: 33

IMAGEM SE PONDERADA EM T1 34

IMAGEM SE PONDERADA EM T2 35

SPIN ECO 36

FAST SPIN ECO 37

SSFSE= SINGLE SHOT FAST SPIN ECO 38

GRADIENTE ECO OU T2* 39

T1 E SEQUÊNCIA GRADIENTE ECO

SEQÜÊNCIA IR (INVERSÃO RECUPERAÇÃO) AS APLICAÇÕES: STIR; STIR; FLAIR; FLAIR; T1W. T1W. 41

FLAIR STIR (CORONAL) 42